Вогнестійкість бетону: вплив високих температур на

Серед характеристик бетону, одним з найважливіших параметрів є вогнестійкість, яка відповідає за опірність матеріалу відкритого вогню під час пожежі. У даній статті ми детальніше розглянемо, що таке вогнестійкість, від чого вона залежить і яким може бути цей показник у різних видів бетону.

Загальні відомості

В першу чергу слід сказати, що люди часто плутають вогнестійкість залізобетонних конструкцій з жаростійкістю, а це дещо різні поняття:

• вогнестійкість - опір матеріалу нетривалого впливу відкритого вогню під час пожежі
• жаростійкість - це здатність бетонів зберігати свої властивості при тривалому або навіть постійному впливі високих температур під час експлуатації теплових агрегатів.

В результаті незначної теплопровідності матеріалу, при нетривалому впливі високої температури бетон і арматура, яка розташована під захисним шаром, не встигають достатньо розігрітися.

Тому набагато більш згубним для бетону є його поливання водою, що відбувається під час гасіння пожежі. При цьому відбувається розтріскування матеріалу, порушення захисного шару і, як наслідок, оголення арматури.

Вплив високих температур на бетон

Під впливом високих температур, в бетоні відбуваються різні негативні процеси:

Жароупорные бетон

Дані з таблиці відносяться до звичайних бетонів. Однак в результаті наукових і практичних досліджень була відкрита можливість створення жаротривкого бетону на основі портландцементу, який здатний витримувати температуру в 1100 градусів і навіть вище.

Для цього до складу матеріалу вводять алюмокремнеземістие або кремнеземисті тонкомолотиє добавки, що зв'язують гідроокис кальцію, яка виділяється в результаті гідратації цементу.

Крім того, в якості наповнювачів використовують термостійкі і вогнетривкі матеріали, такі як:

• Цегляний щебінь;
• Доменний шлак;
• Туф;
• Шамот;
• Андезит;
• Базальт;
• Хромистый железняк.

Максимальна температура, яку може витримувати такий бетон, залежить від наповнювачів. Наприклад, при використанні шамоту, максимальна температура становить 1100-1200 градусів за Цельсієм. Якщо конструкція не буде піддаватися нагріванню понад 700 градусів, в якості наповнювача можна застосовувати бій глиняної цегли або доменний шлак.

Таким чином, приготувати жаростійкий бетон можна навіть своїми руками на будівельному майданчику.

Порада! Після зведення залізобетонних конструкцій найчастіше виникає необхідність в їх механічній обробці. В такому випадку використовують спеціальне обладнання з алмазними насадками. Наприклад, будівельниками часто виконується Алмазне буріння отворів в бетоні, а також різка залізобетону алмазними колами.

вогнестійкість конструкций из железобетона

вогнестійкість конструкций из железобетона зависит от многих параметров:

• Розмірів перетину конструкції;
• Товщини захисного шару;
• Діаметра і кількість арматури;
• Навантаження на конструкцію.

Зі зменшенням щільності матеріалу, а також збільшенням його товщини, межа вогнестійкості зростає. Також слід зазначити, що даний показник залежить від статичної схеми і виду обпирання конструкції. Тому перед заливкою, фахівці обов'язково виконують розрахунок вогнестійкості залізобетонних конструкцій.

Горизонтально розташовані конструкції

Вільно опертих однопрогонові згинальні елементи при дії пожежі руйнуються в результаті розігрівання нижньої поздовжньої арматури. Тому їх гранична температура залежить від класу арматури, теплопровідності матеріалу, а також товщини захисного шару.

До таких конструкцій відносяться наступні види виробів:

• Настили перекриттів і панелі;
• Балкові плити;
• прогони;
• Балки та ін.

Зверніть увагу! У прогонів і балок межа вогнестійкості багато в чому залежить ще і від ширини перерізу.

Також слід зазначити, що при однакових параметрах, вогнестійкість балок і плит різна, що пов'язано з тим, що балки при пожежі розігріваються з трьох сторін.

Тонкостінні згинаються конструкції можуть передчасно руйнуватися під впливом пожежі по косому перетину у опор. Такі руйнування запобігають шляхом установки вертикальних каркасів довжиною? прольоту на при опорних ділянках.

До згинатися тонкостінних конструкцій відносяться:

• Ребристі і пустотні панелі;
• Балки і ригелі;
• Настили тощо.

Опертих по контуру плити володіють набагато більшою межею вогнестійкості, ніж згинальні елементи. Такі плити армовані в двох напрямках, тому їх вогнестійкість залежить від співвідношення довжини арматури в довгому і короткому отворах.

У квадратних плит критична температура становить 800 градусів по Цельсію.С збільшенням однієї зі сторін, критична температура знижується, відповідно зменшується і межа вогнестійкості. Якщо співвідношення сторін більше чотирьох, то вогнестійкість плит така ж, як і у конструкцій, які оперті на дві сторони.

Зверніть увагу! З точки зору вогнестійкості найміцнішою є арматурна сталь марки 25Г2С класу А-III. Її критична температура становить 570 градусів за Цельсієм. Треба сказати, що ціна арматури з такою набула широкого вжитку відносно висока.

колони

вогнестійкість таких конструкций как колонны также зависит от ряда факторов:

• Навантаження на них (центральної і внецентральной);
• Розмірів поперечного перерізу;
• Виду крупного заповнювача;
• Відсотка армування;
• Товщини захисного шару у поздовжньої арматури. Тому при заливці конструкції повинна строго дотримуватися інструкція.

Руйнування колон під впливом відкритого вогню відбувається в результаті зниження міцності бетону і арматури. Причому, внецентреннаянагрузка зменшує їх вогнестійкість.

У випадках, коли навантаження відбувається з великим ексцентриситетом, вогнестійкість конструкції залежить від товщини захисного шару в області розтягнутої арматури. Іншими словами - характер роботи колон при нагріванні аналогічний з простими балками. Якщо ж навантаження відбувається з малим ексцентриситетом, то конструкція може чинити опір дії пожежі, як і центрально-стислі колони.

Зверніть увагу! Вогнестійкість колон, виконаних з розчину на гранітному щебені, на 20 відсотків менше, ніж колон на вапняному щебені.

вогнестійкість ячеистых бетонов

Як вже було сказано вище, чим менше щільність матеріалу, тим він більш стійкий до впливу пожежі. Тому межа вогнестійкості газобетонних блоків та інших виробів з пористого бетону вищий.

Згідно з численними дослідженнями, які були проведені шведським технічним університетом, а також і фінським технічним центром, при нагріванні, міцність пористого бетон аізменяется наступним чином:

• Підвищення температури до 400 градусів -Міцність матеріалу збільшується до 85 відсотків.
• Розігрів до 700 градусів - міцність знижується до первинних показників.
• Розігрів до 1000 градусів -Міцність падає на 86 відсотків і цей показник стабілізується.

Таким чином, межа вогнестійкості пінобетонних блоків становить близько 900 градусів. Для порівняння, звичайний бетон при температурі близько 400-700 градусів втрачає основну частину своєї міцності.

Тому даний матеріал отримав широке поширення при будівництві будівель, в яких планується підвищений рівень пожежонебезпеки.

висновок

Як ми з'ясували, вогнестійкість і жаростійкість бетону залежать від ряду факторів, починаючи від наповнювача матеріалу і закінчуючи особливостями бетонних конструкцій. Тому даним показником необхідно приділяти увагу на всіх етапах будівництва.

З відео в цій статті можна отримати додаткову інформацію з даної теми.