Огнестойкость строительных материалов

25.08.2019 Строительные материалы

Группы огнестойкости материалов

Основополагающая характеристика при проектировании здания, возведении оградительных конструкций профильного назначения – огнестойкость материалов.

Огнестойкость и огнезащитная эффективность, в чем отличие?

Вопреки распространенному заблуждению два термина неравнозначны, хоть и взаимосвязаны, рассматриваются в контексте борьбы с огнем при пожаре.

Огнестойкость – способность конструкции под воздействием пламени сохранять несущие способности. От этой характеристики зависит временной промежуток нахождения пожарной команды внутри здания с целью:

ликвидации источника пожара,
спасения, эвакуации людей,
выноса имущества, оборудования.

Огнезащитная эффективность – характеризует поведение материала под воздействием огня.

Технический регламент разделяет строительные материалы:

Горючие к ним относят композитные древесные (ДСП, ДВП), органические материалы, неорганические полимеры. В зависимости от сырья, из которого они изготовлены, разделяются на 4 группы:
- I – слабо,
- II – умеренно,
- III – нормально,
- IV – сильно горючие.
Негорючие, к ним относят стройматериалы:
- кирпич, натуральный камень,
- бетон, металл,
- керамика, стекло.

Комплексный показатель пожарной безопасности учитывает характеристики, связанные с изменением структуры материала в момент горения:

токсичная опасность (Т1-Т4),
горючесть (Г1-Г4),
дымообразующая способность (Д1-Д3),
воспламеняемость (В1-В3),
скорость распространения пламени по поверхности материала (РП1-РП4).

Негорючие материалы определены в класс КМО, горючие с учетом вышеперечисленных показателей в группы КМ1-КМ5.

Индекс распространения пламени применяется для определения строительных, кожевенных, текстильных материалов в группы:

не распространяющие пламя (i РП – 0),
медленно распространяющие (i РП до 20),
быстро распространяющие (i РП более 20).

Характеристики огнестойкости

Согласно требованиям Федерального Закона о пожарной безопасности конструктивные строительные материалы изготавливаются по ГОСТ с учетом показателя предела огнестойкости.

По определению – это время (в минутах) от начала пожара до обрушения конструкции, потери одной или нескольких из характеристик с обозначением:

R – несущей способности,
E – целостности (деформация),
I – теплоизолирующих свойств.

Показатели предела огнестойкости, распространения огня используются при проектировании зданий.

Степень огнестойкости сооружения устанавливается с учетом его конструктивных особенностей:

этажности, высоты здания,
пожаробезопасности несущих, ограждающих конструкций,
наличие штукатурки на деревянных стенах, перегородках.

По степени возгораемости строительные материалы определены в 3 группы:

сгораемые – древесина, полимеры, битум,
несгораемые – металл, гранит, мрамор, глиняный кирпич,
трудно сгораемые – фибролит, стеклопластик, материалы обработанные антипиренами.

Методы повышения предела огнестойкости строительных конструкций:

пропитка горючих материалов антипиренами,
нанесение огнезащитного покрытия (краски),
обмазка поверхности огнезащитной мастикой, пастой,
нанесение на стены огнестойкой штукатурки, стекло обоев,
установка металлических экранов, панелей, плит.

Понятие функциональная пожарная опасность классифицирует здания и помещения по степени риска и опасности для жизни людей в случае возникновения пожара.

Для градации на 5 классов (Ф1-Ф5) учитывают несколько факторов:

физическое состояние, возраст постройки,
продолжительность нахождения в здании,
контингент: дети, пожилые, больные люди,
количество людей, наличие спальных мест, прочее.

Огнестойкость строительных материалов

Под огнестойкостью понимают способность изделий и материалов сохранять свои физико-механические свойства при воздействии, развивающихся в условиях пожара, высоких температур и огня. От воздействия высокой температуры некоторые материалы (доломит, известняк, мрамор, органические материалы) разлагаются химически. Некоторые (алюминий) плавятся, а такие как мрамор, гранит, сталь разрушаются или деформируются.

Огнестойкость конструкционных материалов определяется пределом огнестойкости воздействию огня в течение некоторого времени до потери прочности. Так, например, предел огнестойкости открытых стальных конструкций равняется 0,5 часа, железобетонных — 1-2 часа, а бетонных — 2-5 часа. Достаточно высок предел огнестойкости у красного кирпича.

При оценке огнестойкости строительных материалов необходимо учитывать совместное воздействие высокой температуры и применяемых для тушения пожара жидкостей, к примеру воды,, а также химических веществ и газов, выделяющихся из некоторых материалов в процессе сгорания.

По степени огнестойкости строительные материалы подразделяются на сгораемые, трудно сгораемые и несгораемые.

Под воздействием высокой температуры и огня сгораемые материалы (деревянные, битумные, дегтевые и большинство полимерных материалов) воспламеняются, горят или тлеют, а процесс горения продолжается даже после удаления источника огня.

Трудно сгораемые материалы (пропитанная огнезащитными составами древесина, высоконаполненные стеклопластики, фибролит) под воздействием высокой температуры и огня воспламеняются с трудом, тлеют и обугливаются, горение прекращается после удаления источника огня.

Несгораемые материалы (металлы, искусственные и естественные неорганические материалы) не воспламеняются в условиях пожара, не тлеют и не обугливаются. Некоторые материалы, при этом (черепица, глиняный кирпич, большинство бетонов, асбоцементные материалы) практически не растрескиваются и не деформируются. Другие же разрушаются (известняк, мрамор, гранит) или деформируются.

Особую группу представляют защищенные от огня материалы, нанесением трудно сгораемого покрытия, введением в их состав антипиренов (веществ понижающих горючесть) или поверхность которых специально обработана для достижения пониженной горючести.

Покрытие огнезащиты наносятся на защищаемые материалы и элементы конструкций способом покраски. Это многокомпонентные составы, которые состоят из связующего (известь, жидкое стекло, фосфорброморганические полимеры, перхлорвиниловые и карбамидные смолы), наполнителя и пигмента, которые одновременно выполняют функцию декоративно-защитной отделки.

Перспективно применение составов, способных при воздействии огня вспучиваться, образуя пористый коксованный состав, который защищает от дальнейшего нагревания. Такими покрытиями можно защищать деревянные конструкции, а также конструкции из армированных пластмасс и металла. Несгораемые облицовки (керамика и т. д.), также относятся к этому типу защиты.

Огнезащитные свойства антипиренов основаны на химическом взаимодействии их с защищаемыми материалами — деревом, некоторыми полимерными и текстильными материалами. При распаде некоторых антипиренов при воздействии огня выделяются негорючие газы. Огнезащитная пропитка древесины осуществляется смесями сернокислого и фосфорнокислого аммония, буры, борной кислоты и др. При производстве полимерных материалов (пенопластов, стеклопластов) в их состав вводятся вещества, содержащие хлор, фосфор, бром, замедляющие горение.

Архитектор, проектируя несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений и выбирая для их отделки материалы, должен строго соблюдать степень их огнестойкости, соответственно требованиям действующих нормативных документов.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Огнестойкость строительных материалов

Под огнестойкостью понимают способность изделий и материалов сохранять свои физико-механические свойства при воздействии, развивающихся в условиях пожара, высоких температур и огня. От воздействия высокой температуры некоторые материалы (доломит, известняк, мрамор, органические материалы) разлагаются химически. Некоторые (алюминий) плавятся, а такие как мрамор, гранит, сталь разрушаются или деформируются.

Огнестойкость строительных материалов — Сайт полезных советов

Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свои физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур (до 10 000С). Воздействие огня на одни материалы (т.к. известняк, мрамор и т.д.) может привести к химическому разложению, другие могут плавиться (алюминий), третий начинают деформироваться и разрушаться (гранит).

Во время оценки огнестойкости материала, кроме огня, стоит учитывать воздействие воды и жидкостей, применяемых при тушении пожара, а так же некоторые химические соединения, выделяемые определёнными материалами при сгорании.

По степени огнестойкости стройматериалы можно разделить на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.

Сгораемые материалы, такие как древесина, битумные, дёгтевые, полимерные, воспламеняются при контакте с огнём, горят и тлеют. После устранения источника огня процесс сгорания всё равно продолжается.

Трудносгораемые материалы (на пример фибролит) воспламеняются с трудом, однако тлеют и обугливаются. Если источник огня убрать, горение прекратится.

Несгораемые материалы (неорганические материалы, металлы) при пожаре не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Некоторые из них (бетоны, глиняный кирпич) почти не деформируются и не трескаются, иные же могут деформироваться (сталь) либо разрушиться (гранит, мрамор).

В отдельную группу стоит выделить огнезащищённые материалы, горючесть которых снижена за счёт обработки поверхности материала слоем специального несгораемого или трудносгораемого покрытия, либо введения в состав материала особых веществ под названием антипирены, которые снижают горючесть.

Огнезащитные покрытия, наносимые на поверхность защищаемых материалов в качестве покраски, являются многокомпонентными системами. В их состав входит связующее (жидкое стекло, известь, фосфорброморганические полимеры, карбамидные и перхлорвиниловые смолы), наполнитель и пигмент. Помимо защиты от огня они так же выполняют декоративную функцию.

Другим эффективным вариантом является использование вспучивающихся составов, которые под воздействием огня образуют закоксовавшийся пористый расплав, предотвращающий дальнейшее нагревание материала. Данный способ применяется для защиты конструкций из древесины, металла и армированной пластмассы. Сюда можно отнести и защиту при помощи несгораемой облицовкой, такой как керамика.

Огнезащитное свойство антипиренов достигается за счёт их химического взаимодействия с защищаемыми материалами, к числу которых относится древесина, текстильные материалы и некоторые полимеры. Во время разложения некоторых антипиренов при взаимодействии с огнём выделяются негорючие газы. Древесину пропитывают смесью фосфорного и сернокислого аммония буры и борной кислоты и другими. В полимеры (пенопласт, стеклопласт) при производстве вводят вещества, содержащие хлор, бром и фосфор.

При проектировке зданий с их несущими и ограждающими конструкциями и прочих сооружений необходимо учитывать их огнестойкость в соответствии с требованиями пожарной безопасности.