Пожароустойчивост на бетона: ефектът от високите температури

Сред характеристиките на бетона, един от най-важните параметри е огнеустойчивостта, която е отговорна за съпротивлението на материала за откриване на пожар в случай на пожар. В тази статия ще разгледаме по-отблизо огневата резистентност, от какво зависи и как може да бъде за различни видове бетон.

Обща информация

На първо място трябва да се каже, че хората често объркват противопожарната устойчивост на стоманобетонните конструкции с топлинна устойчивост и това са малко по-различни понятия:

• Пожароустойчивост - устойчивост на материала при кратко излагане на открит огън в случай на пожар
• Топлоустойчивост е способността на бетона да запази свойствата си при продължително или дори постоянно излагане на високи температури по време на работа на термични единици.

В резултат на незначителна топлинна проводимост на материала, при кратко излагане на висока температура, бетон и подсилване, които се намират под защитния слой, нямат достатъчно време за загряване.

Ето защо, много по-вредно за бетона е поливането му, което се случва при гасене на пожар. В този случай материалът се напуква, защитният слой се счупва и в резултат на това армировката се разкрива.

Влияние на високите температури върху бетона

Под въздействието на високите температури в бетона се извършват различни отрицателни процеси:

Жароупорные бетон

Данните в таблицата се отнасят до конвенционалния бетон. Въпреки това, в резултат на научни и практически изследвания, е възможно да се създаде огнеупорен бетон на базата на Портланд цимент, който е в състояние да издържа на температури от 1100 градуса и дори по-високи.

За тази цел към материала се прибавят алуминиево-силициеви или силициеви фино смлени добавки за свързване на калциев хидроксид, който се освобождава в резултат на хидратацията на цимента.

В допълнение, термоустойчиви и огнеупорни материали се използват като пълнители, като:

• Тухлена смачкан камък;
• Шлака от доменни пещи;
• туф;
• Şamot;
• андезит;
• Базалт;
• Хромитна желязна руда.

Максималната температура, която такъв бетон може да издържи, зависи от пълнителите. Например, когато използвате чамот, максималната температура е 1100-1200 градуса по Целзий. Ако структурата не е подложена на нагряване над 700 градуса, като пълнител могат да се използват глинени тухли или шлака от доменни пещи.

По този начин можете да подготвите топлоустойчив бетон дори със собствените си ръце на строителната площадка.

Съвет! След издигането на стоманобетонни конструкции, често има нужда от тяхната механична обработка. В този случай използвайте специално оборудване с диамантени дюзи. Например, строителите често извършват диамантени пробивни отвори в бетон, както и рязане на стоманобетон с диамантени кръгове.

Пожароустойчивост конструкций из железобетона

Пожароустойчивост конструкций из железобетона зависит от многих параметров:

• Размерите на участъка на конструкцията;
• Дебелината на защитния слой;
• Диаметър и количество армировка;
• Натоварвания върху конструкцията.

С намаляването на плътността на материала, както и увеличаването на неговата дебелина, границата на огнеустойчивост се увеличава. Трябва също така да се отбележи, че този индикатор зависи от статичната схема и вида на подкрепата на структурата. Следователно, преди изливане, специалистите задължително извършват изчисляването на противопожарната устойчивост на стоманобетонни конструкции.

Хоризонтално разположени структури

Освобождават се свободно подпорни елементи с единично огъване под въздействието на пожар, които се разрушават в резултат на загряване на долната надлъжна армировка. Следователно, тяхната гранична температура зависи от класа на армировката, топлопроводимостта на материала, както и от дебелината на защитния слой.

Такива проекти включват следните видове продукти:

• Подови настилки и панели;
• Балкони;
• писти;
• Греди и др.

Обърнете внимание! За греди и греди, границата на огнеустойчивост до голяма степен зависи от ширината на участъка.

Също така трябва да се отбележи, че със същите параметри, противопожарната устойчивост на греди и плочи е различна, което се дължи на факта, че гредите в огъня се нагряват от три страни.

Тънкостенните огъващи конструкции могат преждевременно да се срутят под въздействието на огъня върху наклонено напречно сечение на опорите. Подобно унищожаване се предотвратява чрез инсталиране на вертикални рамки дълго? обхват на местата за поддръжка.

Извитите тънкостенни конструкции включват:

• Дървени и кухи панели;
• Балки и ригели;
• Подови настилки и др.

Плочите на контура имат много по-висока граница на огъня, отколкото огънатите елементи. Такива плочи са подсилени в две посоки, поради което тяхната огнеустойчивост зависи от съотношението на дължината на армировката в дългите и късите отвори.

При квадратните плочи критичната температура прави 800 градуса по Целзий. С увеличаването на една от страните критичната температура намалява, съответно и границата на огън съпротива също намалява. Ако аспектното съотношение е повече от четири, тогава огнеустойчивостта на плочите е същата като при конструкциите, които се поддържат от двете страни.

Обърнете внимание! От гледна точка на пожароустойчивост, клас 25G2S клас A-III е най-издръжлив. Неговата критична температура е 570 градуса по Целзий. Трябва да кажа, че цената на армировката от тази стомана е относително висока.

колони

Пожароустойчивост таких конструкций как колонны также зависит от ряда факторов:

• Товари върху тях (централни и извън центъра);
• Размери на напречното сечение;
• Видовете с голям агрегат;
• Процент на подсилване;
• Дебелината на защитния слой при надлъжната армировка. Ето защо при изливането на конструкция инструкцията трябва да се спазва стриктно.

Унищожаването на колоните под въздействието на открит огън се получава в резултат на намаляване на якостта на бетона и армировката. Освен това, ексцентричното натоварване намалява тяхната огнеустойчивост.

В случаите, когато натоварването се извършва с голяма ексцентричност, пожароустойчивостта на конструкцията зависи от дебелината на защитния слой в областта на опънатата армировка. С други думи - естеството на работата на колоните при нагряване е подобно на обикновените греди. Ако обаче натоварването се случи с малка ексцентричност, тогава структурата може да устои на последиците от пожара, както и на централно компресираните колони.

Обратите внимание! Пожароустойчивост колонн, выполненных из раствора на гранитном щебне, на 20 процентов меньше, чем колонн на известковом щебне.

Пожароустойчивост ячеистых бетонов

Както вече споменахме по-горе, колкото по-ниска е плътността на материала, толкова по-устойчива е да се запали. Следователно границата на огнеустойчивост на блокове от газобетон и други продукти, изработени от клетъчен бетон, е по-висока.

Според многобройни проучвания, проведени от шведския технически университет, а също и от финландския технически център, при загряване силата на клетъчния бетон варира, както следва:

• Увеличаването на температурата до 400 градуса - якостта на материала се увеличава до 85 процента.
• Загряване до 700 градуса - силата се намалява до първоначалните стойности.
• Загряването до 1000 градуса намалява с 86 процента и този индикатор се стабилизира.

По този начин границата на огнеустойчивост на пенобетонните блокове е около 900 градуса. За сравнение обикновеният бетон при температура около 400-700 градуса губи по-голямата си сила.

Следователно, този материал е широко използван при строителството на сгради, в които е планирано повишено ниво на опасност от пожар.

заключение

Както установихме, огнеустойчивостта и топлоустойчивостта на бетона зависят от редица фактори, от материала на пълнежа до бетонните структури. Ето защо този показател трябва да обръща внимание на всички етапи на строителството.

От видеото в тази статия можете да получите повече информация по тази тема.