Огнезащита бетонных конструкций
Бетон, благодаря своей прочности, дешевизне и устойчивости к воздействию влаги и огня, является одним из самых востребованных на сегодняшний день стройматериалов. Но при этом его нельзя назвать огнеупорным материалом – при воздействии температур, превышающих 250°C цементное связующее начинает разрушаться, что приводит к постепенному уменьшению прочности самой конструкции. При дальнейшем повышении температуры до 550°C зерна кварца, содержащиеся в щебне и песке, увеличиваются в объёме, вызывая возникновение микротрещин. Возможно появление и крупных трещин, могут откалываться и отлетать на большие расстояние куски здания, весом в несколько килограммов. На самом деле, огнестойкость бетона – это ничто иное, как слабая теплопроводность. Он достаточно долго прогревается, изначально страдает только самый верхний слой, но, по мере нагрева, разрушения происходят и глубже. Разные части бетонной конструкции нагреваются по-разному и по-разному деформируются, что приводит к появлению крупных трещин. По этой причине во время пожара тушить бетонные сооружения водой категорически не рекомендуется. И именно поэтому огнезащита бетона так важна.
Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ определяет 11 минимальных пределов огнестойкости:
1) ненормируемый;
2) 15 мин;
3) 30 мин;
4) 45 мин;
5) 60 мин;
6) 90 мин;
7) 120 мин;
8) 150 мин;
9) 180 мин;
10) 240 мин;
11) 360 мин.
Огнезащитный эффект достигается созданием на поверхности бетонной конструкции теплоизолирующего слоя. Он заставляет поверхность нагреваться медленнее, увеличивая временной промежуток между возникновением возгорания и достижением критической для материала температуры.
Огнезащита бетона осуществляется следующими способами:
- покрытие поверхности тонкослойными огнезащитными составами (красками),
- покрытие поверхности штукатурными огнезащитными составами,
- облицовка плитами или листами из огнезащитных материалов,
- обетонирование,
- использование элементов железобетонной конструкции большей толщины,
- применение более огнестойкого бетона.
Покрывание тонкослойными огнезащитными составами (красками) – несложный способ огнезащиты бетонных (железобетонных) и прочих строительных конструкций, не требующий специальной подготовки. В случае нагревания данные составы за счет увеличения в объеме создают плотный пористый слой, который при этом не увеличивает общий вес самих конструкций. Эффективность данных покрытий до 150 минут.
Покрывание штукатурными огнезащитными составами - создает огнезащиту бетона до 240 минут. Минусом можно считать, что штукатурные огнезащитные составы неустойчивы к влажности, рекомендуются к использованию только в сухих помещениях. Если в помещении высокая вибрация, то необходимо предварительное армирование металлической сеткой.
Облицовка плитами или листами из огнезащитных материалов - увеличение огнезащиты бетона до 360 минут. В данных листах и плитах содержатся вспучивающиеся (перлит, вермикулит) или огнестойкие наполнители (керамзит), минеральные волокна (диабазовые, базальтовые силикатные), и волокна из других материалов (кремнеземистых, каолиновых, кварцевых). Подобные листы и плиты могут быть влагоустойчивыми. Минус - их применение может существенно увеличивать вес самой конструкции, необходимы усиленные крепления, способные выдержать вес материала в критических условиях повышенных температур, не спровоцировав отслоение и деформацию огнезащитных плит и листов.
Обетонирование – предел огнестойкости стандартный для бетона, 150 минут. Представляет собой покрывание дополнительным слоем бетона, который приводит к увеличению размера, веса и прочности защищаемого элемента. Способ сложный и трудоёмкий: требует использования идентичного бетона, что и в основной конструкции, соединения деталей новой и старой арматуры между собой, а также армирования арматурной сеткой нового слоя бетона. При этом прочность обетонированного элемента все равно окажется ниже, чем у монолитного из-за сниженной адгезии между новым слоем бетона и старым, по сравнению к адгезии частей монолитного бетона. Данный способ рекомендуется применять для конструкций, нуждающихся в укреплении, предварительно очистив их поверхность от загрязнений и коррозии.
Применение элементов железобетонной конструкции большей толщины – в некоторых случаях приводит к необязательному проведению работ по огнезащите бетона. Особенностью данного способа является существенное увеличение веса конструкции. Его применяют только в случаях, когда такое увеличение некритично, или же где применение других способов огнезащиты слишком сложное и затратное.
Применение более огнестойкого бетона – полностью избавляет от необходимости проводить работы по огнезащите. Уже известен способ, при котором добавляя к цементному связующему специальных добавок и определенных огнестойких наполнителей производитель получает бетон, выдерживающий повышенные температуры - от 1100 до 1200°C, а в некоторых случаях и выше. Но огнестойкий бетон довольно дорог и потому на практике применяется нечасто.
При выборе способа огнезащиты предпочтительнее всего обратиться к специалистам – нередко, для оптимизации качества работы и материальных затрат, выбор делается в пользу сочетания разных способов на одном объекте.