Огнестойкость бетона
Бетон – это особая смесь из воды, цемента, песка и других наполнителей. Затвердев, этот искусственный камень приобретает прочность, долговечность и отличную стойкость. Стойкость бетонного состава определяется его невосприимчивостью к влаге, различным температурным перепадам, не теряя при этом своих прочностных свойств. У этого строительного материала низкий предел горючести, что не влечет за собой распространения пожара при воздействии на него повышенных нагревов. Бетонным постройкам, зданиям и сооружениям, за счет качеств раствора, обеспечивается отличная огнестойкость. Изделия из бетона обладают не только огнестойкостью, но и высокой жаростойкостью.
Отличие огнестойкости от жаростойкости
Огнестойкость бетона – это качество, позволяющее стройматериалу противостоять повышенным температурам недолговременно, например, во время пожара. Жаростойкость – это сохранение свойств бетонного раствора при долговременном действии на него большой температуры, например, при использовании конструкций для теплообработки разнообразных изделий.
Несмотря на то, что бетон – пожаробезопасный и огнестойкий строительный материал, он все равно поддается большим температурным градусам. Огни, воздействующие на него в течение короткого времени, не способны привести к повреждению прочностных характеристик материала, но если огонь имеет продолжительное влияние на бетонные изделия, тогда происходит их повреждение. Если температура двести пятьдесят градусов, тогда бетон теряет свою прочность всего на двадцать пять процентов, а если в пределах пятисот градусов – стройматериал подвергается полному разрушению.
Бетонный состав, горючесть которого низкая, имеет повышенную прочность и стойкость к огненным влияниям, но может разрушиться и потерять свои прочностные характеристики как при пожаре, так и неправильном обращении с подогретым составом. Таким образом, резкое увлажнение или охлаждение уже подогретой смеси, влечет за собой образование трещин, разрушений, которые не поддаются устранению, а также ослабеванию арматурной конструкции, служащих для укрепления построек.
Горение отрицательно сказывается на структуре бетона, она разрушается и разлагается на составляющие компоненты цементного камня.
Жаростойкость бетонного состава получается путем введения в раствор специальных добавок на основе алюминия и кремния. Эти составляющие позволяют избегать плавления, горения в момент пожара и других разрушений бетонных конструкций при повышенных температурных режимах. Что касается огнестойкости, то она достигается путем добавления заполнителей в процессе приготовления раствора.
Воздействие высоких температур на бетонный состав
Температурные режимы, воздействующие на бетонный состав, в пределах 250 – 300 градусов влекут за собой разрушение структуры и уменьшение прочностных характеристик цементного камня. Когда на градуснике отметка достигает пятисот пятидесяти градусов по Цельсию, имеющиеся в бетоне песок и щебень подвергаются растрескиванию, если превышает 550 градусов – бетонные конструкции полностью разрушаются.
Повышение температурных показателей непосредственно влияет на прочность бетонного состава. Таким образом, при укладке и застывании раствора повышение отметки на градуснике может повлиять на прочность бетона, возраст которого начинается от семи суток и более. Происходит это из-за ускоренной гидратации, в результате чего достигается несовершенная физическая структура с большим количеством незаполненных пор. По результатам опытов было замечено, что при повышенных температурных показателях прочность бетонного раствора на высшем уровне в первые дни, после схватывания состава, но уже на четвертые сутки прочностные характеристики значительно опускаются. Чтобы улучшить прочность раствора, в него добавляют хлористый кальций, который способен повысить стойкость к повышенным температурным показателям.
Жароупорные бетоны
Жароупорный бетонный раствор основан на портландцементе, с помощью которого смесь из песка, щебня, цемента и воды способна выдерживать повышенные температурные показатели до тысячи градусов по Цельсию и выше. Помимо основных составляющих бетона и портландцемента, в него также входит алюминиевая добавка мелких фракций и кремниевая. Добавки в растворе позволяют связывать гашеную известь, которая образуется при гидратации цементного камня. Жароупорный строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды также имеет в своем составе следующие заполнители, которые предотвращают плавление, деформацию и разрушение бетонных изделий даже в момент пожара:
- андезит;
- кирпичный щебень;
- шамот;
- доменный шлак;
- базальт;
- туф.
В зависимости от наполнителей определяется максимальный температурный режим жароупорного бетона. Приготовить такой раствор можно и собственноручно на строительной площадке.
Огнестойкость конструкций из железобетона
Предел огнестойкости по теплоизолирующей способности плит.На огнестойкость железобетонных конструкций влияют следующие параметры:
- нагрузка на постройку;
- толщина защитного яруса;
- размеры сечения сооружений;
- количество и диаметр арматурный конструкций.
Чем меньше плотность используемого материала и чем больше его толщина, тем выше предел огнестойкости, который зависит и от вида опоры для конструкции, и от статической схемы. Исходя из этого, строители должны произвести расчет по огнестойкости ж/б конструкций, прежде чем приступать к их заливке. Конструкции, которые имеют горизонтальное положение, поддаются разрушениям под действием нагрева нижней арматуры, поэтому предел нагрева, прежде всего, зависит от класса арматурной конструкции, способности материала проводить тепло и от размеров слоя защиты.
Горизонтальные конструкции – это балочные плиты, балки, настилы и панели, прогоны и др. Конструкции, которые имеют тонкие стены и поддаются изгибаниям – это настилы, ригели, балки, панели ребристые и пустотелые. Огнестойкость колонн основана на следующих показателях:
- процент армирования;
- нагрузка на конструкции;
- вид крупнофракционного заполнителя;
- размер сечения под прямым углом относительно продольной оси;
- толщина слоя защиты на арматуре.
В процессе заливки колонн следует обязательно придерживаться инструкции. Колонны разрушаются в результате открытого огненного пламени при снижении прочностных характеристик бетонного раствора и арматурной конструкции.
Огнестойкость ячеистых бетонов
Ячеистый бетон представляет собой пористый искусственный материал, который используется в строительстве различных зданий и сооружений. В его состав входят минеральные вяжущие и кремнеземистые заполнители. Применяют ячеистый строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды для теплоизоляции помещений, им утепляют железобетонные плиты и перекрытия, используют легкий бетон для теплозащиты поверхности различных оборудований, трубопроводов, которые используются при температурных режимах свыше четырехсот и даже семисот градусов по Цельсию.
Огнестойкость ячеистого бетона выше, если плотность строительного материала минимальна, таким образом, предельные показатели огнестойкости газоблоков и других изделий из пористого стройматериала повышены.
По исследованиям и опытам, которые проводили в шведском и финском учебном заведении, определена прочность ячеистого бетонного состава, которая изменяется при нагревании следующим образом:
- происходит увеличение прочностных характеристик до восьмидесяти пяти процентов, если температурные показатели не выше четырехсот градусов по Цельсию;
- понижение прочностных характеристик до изначальных происходит при разогреве материала до семисот градусов по Цельсию;
- снижение прочности ячеистого бетонного состава на восемьдесят шесть процентов осуществляется при разогреве строительного материала до тысячи градусов и не более при этом прочностной показатель принимает стабильность.
Можно сделать вывод, что предельные значения огнестойкости ячеистых блоков достигают девятисот градусов по Цельсию, когда обычный бетонный состав начинает терять свои основные части прочности при значении от четырехсот до семисот градусов. Таким образом, ячеистый бетон наиболее популярен при возведении зданий и сооружений, где требуются повышенные показатели пожаробезопасности.
Заключение
Бетон представляет собой строительный материал, который обладает отличными прочностными характеристиками, имеет повышенные показатели огнестойкости и при добавлении в состав бетонного раствора специальных наполнителей, приобретает жаростойкость. На огнестойкость и жаростойкость бетонного раствора влияют различные показатели и факторы, например, материал, который используется в качестве наполнителя, или же конструкции, которые возводят из строительного материала на основе песка, цемента, щебня и воды.
Различия между огнестойкостью и жаростойкостью очевидны. В первом случае бетонные конструкции имеют возможность противостоять повышенным температурным показателям в течение непродолжительного времени, а при жаростойкости строительного материала, бетонные конструкции сохраняют прочностные характеристики долговременно.
beton-stroyka.ruИскать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК «Трансстрой»СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской област |
files.stroyinf.ru
Огнестойкость бетона: действие больших температур на
Среди черт бетона, одним из наиболее значимых параметров есть огнестойкость, которая несёт ответственность за сопротивляемость материала открытому огню при пожаре. В данной статье мы подробней рассмотрим, что такое огнестойкость, от чего она зависит и каким возможно данный показатель у различных видов бетона.
Неспециализированные сведения
Прежде всего направляться заявить, что люди обычно путают огнестойкость железобетонных конструкций с жаростойкостью, а это пара различные понятия:
- Огнестойкость — сопротивление материала непродолжительному действию открытого огня при пожаре
- Жаростойкость — это свойство бетонов сохранять свои свойства при долгом либо кроме того постоянном действии больших температур на протяжении эксплуатации тепловых агрегатов.
В следствии малом теплопроводности материала, при непродолжительном действии большой температуры бетон и арматура, которая расположена под защитным слоем, не успевают достаточно разогреться.
Исходя из этого значительно более губительным для бетона есть его поливание водой, что происходит при тушении пожара. Наряду с этим происходит растрескивание материала, нарушение защитного слоя и, как следствие, обнажение арматуры.
Действие больших температур на бетон
Под действием больших температур, в бетоне происходят разные негативные процессы:
250 – 300 градусов по шкале Цельсия | Понижается прочность, что сопровождается процессом разложения гидрата кальция окиси.Наряду с этим разрушается структура цементного камня. |
550 градусов по шкале Цельсия | При таковой температуре зерна кварца, каковые имеются в песке и щебне для бетона, начинают растрескиваться и кварц переходит в другую инстанцию – тридимит. Растрескивание обусловлено повышением кварцевых зерен в объеме. Наряду с этим в структуре пласта появляются микротрещины в местах соприкосновения цементного камня с наполнителем. |
Свыше 550 градусов по шкале Цельсия | При последующем повышении температуры разрушаются и другие структурные элементы бетона. |
Жароупорные бетоны
Данные из таблицы относятся к простым бетонам. Но в следствии научных и практических изысканий была открыта возможность создания жароупорного бетона на базе портландцемента, который способен выдерживать температуру в 1100 градусов а также выше.
Для этого в состав материала вводят алюмокремнеземистые или кремнеземистые тонкомолотые добавки, связывающие гидроокись кальция, которая выделяется в следствии гидратации цемента.
Помимо этого, в качестве заполнителей применяют термостойкие и огнеупорные материалы, такие как:
- Кирпичный щебень;
- Доменный шлак;
- Туф;
- Шамот;
- Андезит;
- Базальт;
- Хромистый железняк.
Большая температура, которую может выдерживать таковой бетон, зависит от наполнителей. К примеру, при применении шамота, большая температура образовывает 1100-1200 градусов по шкале Цельсия. В случае если конструкция не будет подвергаться нагреву свыше 700 градусов, в качестве наполнителя возможно использовать бой глиняного кирпича или доменный шлак.
Так, приготовить жаростойкий бетон возможно кроме того своими руками на строительной площадке.
Совет! По окончании возведения железобетонных конструкций обычно появляется необходимость в их механической обработке. При таких условиях применяют особое оборудование с алмазными насадками. К приме
blog-oremonte.ru
Жаростойкость и огнестойкость бетона, применение этих свойств в строительстве и обустройстве
Оглавление:
Отличие огнестойкости бетона от жаростойкости
Способы повышения огнестойкости и жаропрочности бетона
Огнестойкость лёгких бетонов
Применение жаропрочных и огнестойких бетонов
Это один из показателей стойкости бетона к агрессивным средам, воздействующим на него. Каждое из них определяет специфические характеристики бетона и влияет на область его применения. Огнестойкость или жаростойкость – способность бетона выдерживать высокие температуры, не разрушаясь. Огнестойкости присущи критические показатели температуры, выше которой происходит деформация структура материала. Однако, есть отличительные особенности действия жара на материал.
Отличие огнестойкости бетона от жаростойкости
Огнестойкость – это способность противостоять повышенным температурам недолговременно, например, во время пожара, прорыва горячего пара или газа. Жаростойкость же характеризуется возможностью выдерживать температуру длительное время, при этом сохраняя эксплуатационные свойства материала. Бетон в общей своей массе обладает отличной огнестойкостью или огнеупором, а вот жаростойкость различных составов отличается. Кратковременное воздействие огня на бетон даже оказывает благоприятное влияние на него, повышает прочностные характеристики материала (вспомните обжиг глиняных горшков, принцип тот же). Но если открытый огонь длительное время воздействует на состав, разрушения не избежать.
Способы повышения огнестойкости и жаропрочности бетона
Безусловно, при кратковременном воздействии на бетонный состав огня происходит упрочнение бетона: под действием высокой температуры вся «свободная» остаточная влага испаряется, делая состав твёрдым и прочным. Однако по мере продолжения «горения» бетона, его структура начинает разлагаться на составляющие компоненты. Данный процесс усугубляется, если бетон резко охладить или потушить жидкостью: начинают образовываться трещины, сколы и элементы неисправимой деформации, происходит ослабление арматурных конструкций в ЖБИ.
Чтобы предотвратить подобные отрицательные влияния температур на бетон, применяют следующие методы повышения его жаропрочности:
- введение алюминиевых и кремниевых добавок (позволяют избежать плавления при горении и других разрушений)
- применение в составе портландцемента (придаёт составу стандартный показатель прочности в пределах от 200 до 600 Мпа/см2)
- использование пористых огнеупорных пород в качестве наполнителей (в т.ч. вулканического происхождения и искусственные)
Что касается огнестойкости, то для её достижения можно достичь применением глиноземистых компонентов, но при этом существенно уменьшается прочность материала. Важно, что достигается огнестойкость путём добавления заполнителей в процессе изготовления смеси (андезит, базальт, шамот, кирпичный щебень и т.д.).
Огнестойкость лёгких бетонов
Такое свойство лёгких бетонов объясняется их низкой плотностью за счёт их пористости. Кроме того, в состав многих ячеистых бетонов входит минеральные кремниземистые заполнители, имеющие жаропрочный эффект. То есть именно лёгкий ячеистый бетон наиболее распространен при строительстве сооружений, где требуются повышенные показатели пожаробезопасности.
Применение жаропрочных и огнестойких бетонов
Использование такого типа бетона связано, прежде всего, с термином «пожаробезопасность». Воздействие высоких температур происходит внутри печей, специальных установок на теплоэлектростанциях. Такие материалы применяют в сфере изготовления тепловых конструкций, камер горения, коллекторов. Широко используется огнеупорный бетон в химической промышленности.
rus-stroy.net
Огнестойкость бетона | БЕТОН-24
Наряду со многими характеристиками, бетон обладает способностью выдерживать значительное температурное воздействие и препятствовать распространению огня и пожара, которая называется огнестойкостью. Бетонные конструкции выделяются как огнестойкостью, так и жаростойкостью. Эти понятия очень часто путают между собой, однако это совершенно разные качества.
Различие между огнестойкостью и жаростойкостью
Главной задачей огнестойкости является способность кратковременно выдерживать воздействие высоких температур и открытого пламени огня. Этот параметр очень важен, когда речь идет о предотвращении распространения пожара в помещении. При создании противопожарных разрывов и ограждении путей эвакуации.
Жаростойкость отвечает за способность бетона не изменять свои физико-химические и прочностные свойства во время длительного воздействия высоких температур. Такие бетоны получили широкое распространение при возведении помещений тепловой обработки, плавилен, опорных конструкций оборудования котельных и прочих элементов.
Кратковременно выдерживать воздействие пламени способен любой бетонный элемент. Поэтому огнестойкость присуща всем бетонам. Они воспринимают температуру без видимых повреждений и изменения структуры. При этом нельзя сказать, что он жаростойкий. Длительное поддержание высокой температуры неизбежно приведет к образованию трещин и разрушению. Так температура в 250 градусов снижает прочность всего на 25%, при этом увеличение ее до 500 градусов приведет к полному разрушению.
Факторы, влияющие на огнестойкость
На степень сопротивляемости открытому пламени оказывают влияние следующие факторы:
- Механический состав бетонной смеси. Малое сопротивление оказывают природные пористые заполнители, в то время, как крупный гранитный щебень способен выдерживать более высокие температурные пределы. Самым лучшим заполнителем будет вторичный щебень из керамического обожженного кирпича.
- Величина нагружения. Напряжения в бетоне, возникающие под воздействием механических нагрузок способствуют существенному снижению огнестойких характеристик.
- Армирование. Наличие арматуры в конструкции дает существенное преимущество. Однако небольшой диаметр и малая величина защитного слоя бетона ненадолго продлят сопротивление огню.
- Общая толщина. Чем толще сооружение, тем большая преграда возникает на пути распространения огня.
Все эти параметры учитываются при проектировании и построении конструктивной схемы. Проводятся соответствующие расчеты и принимаются решения по предотвращению распространения открытого пламени при пожаре.
Способы увеличения огнестойкости
Для того, чтобы предупредить сильные разрушения железобетонных элементов от воздействия огня, нужно обеспечить хорошую защиту арматурным элементам. Это осуществляется защитным слоем, который варьируется в пределах начиная от 1,5-2,5 см, заканчивая 5 см в ответственных местах сооружения: ребрах, диафрагмах жесткости, нагруженных колоннах и т.д.
Из вышеперечисленных показателей видно, что огнестойкость параметр относительный, зависящий от ряда факторов. Количественно он измеряется в минутах и отвечает за время в течении которого элементы бетона способны сопротивляться огню без появления разрушений.
Увеличить время, в течении которого бетон может воспринимать нагревание без разрушения можно путем введения в состав смеси добавок из алюминия и кремния, использование искусственных пористых или натуральных заполнителей вулканического происхождения. Можно применять глиноземные компоненты, но это существенно уменьшит прочностные характеристики.
www.beton24.su
Огнестойкость, жаростойкость бетона | Справочник строительных терминов
Соп.ротивление бетона кратковременному воздействию огня в случае пожара называют его огнестойкостью. Жаростойкость же бетона представляет собой стойкость бетонов при постоянном и длительном воздействии высокой температуры при эксплуатации различных тепловых агрегатов (бетон жароупорный). Бетон относят к классу огнестойких материалов.
Из-за относительно низкой теплопроводности бетона непродолжительное действие высоких температур не вызывает достаточного нагревания бетона, а также арматуры, которая находится под защитным слоем. Гораздо опаснее является поливание холодной водой сильно разогретого бетона (к примеру, при тушении пожара). При этом холодная вода вызывает образование трещин, нарушение защитного слоя, а также обнажение арматуры при не прекращающемся воздействии высоких температур.
Бетон на портландцементе при длительном действии высокой температуры является не пригодным к эксплуатации при температурах больше 2500С. Известно, что при нагревании обычного бетона от 2500С до 3000С происходит уменьшение прочности, сопровождающееся разложением гидрата кальция окиси, а также разрушением структуры камня цементного. Под воздействием температур выше 5500С, содержащиеся в гранитном щебне и в песке зерна кварца начинают растрескиваться, поскольку при таких температурах кварц переходит в иную модификацию (тридимит). Растрескивание обусловлено увеличением объема кварцевых зерен и образованием микротрещин в тех местах, где цементный камень соприкасается с зернами заполнителя. С последующим увеличением температуры приходят в разрешение и иные структурные элементы стандартного бетона. Посредством практических и научных изысканий была установлена возможность создания на основе портландцемента бетона жароупорного, который способен проявлять стойкость к температурам от 11000С и выше.
С этой целью в бетоны надо вводить кремнеземистые или алюмокремнеземистые тонкомолотые добавки, которые связывают выделяющуюся в ходе гидратации цемента свободную гидроокись кальция. Заполнителями в таком бетоне должны быть такие материалы, которые обладают достаточным уровнем термостойкости и огнеупорности (к примеру, шамот, кирпичный щебень, туфы, отвальный доменный шлак, андезит, базальт, хромистый железняк). Цифры максимальных температур, которые способна выдерживать конструкция, зависят от термостойкости и огнеупорности тонкомолотых добавок и заполнителей.
Например, при использовании молотых добавок и шамота максимальная температура эксплуатации бетонов жароупорных на портландцементе составляет 11000С-12000С. Если же максимальные температуры эксплуатации не превышают 7000С, то в качестве заполнителей бетона можно использовать бой глиняного кирпича, артикский туф, отвальный доменный шлак, андезит, диабаз, базальт, а в качестве добавок – цемянку, гранулированный доменный шлак, золу-унос, пемзу. При этих же температурных условиях (до 7000С) можно в бетоне портландцемент заменять на шлако-портландцемент. При этом вводить тонкомолотые добавки не требуется. Чтобы изготовить жароупорный бетон для эксплуатации при 13000С-14000С, надо использовать цемент глиноземистый с крупным и мелким заполнителями из хромистого железняка либо шамота. При этом тонкомолотые добавки, предназначенные для связывания гидроокиси кальция не нужны. Для жароупорного бетона, который будет использоваться при максимальных температурах до 9000С-10000С, в качестве вяжущего можно использовать и жидкое стекло с натрием кремнефтористым.
Справочник строительных материалов (О)
Справочник строительных материалов и терминов
www.gvozdem.ru
Огнестойкие противопожарные бетоны
При высокотемпературном нагреве в бетоне происходят сложные физико-химические и физикомеханические процессы, могущие привести к его разрушению.Прочность бетона при действии высоких температур зависит от свойств вяжущих веществ, от дисперсного состава заполнителей. При нагревании бетонов и растворов происходит дегидратация образовавшихся в процессе твердения гидросиликата и гидроалюмината кальция, а равно и гидрата окиси кальция. Распад гидратов приводит к нарушению механической прочности отвердевшей цементной массы. Результатом физико-механических и химических процессов в нагретом бетоне может явиться отслаивание заполнителя от цементного камня вследствие появления трещин на поверхности контакта, что приводит иногда к растрескиванию всего элемента. На растрескивание бетона оказывает влияние и миграция химически связанной воды в порах бетона, механизм которой изучен недостаточно.
Взрывообразное послойное разрушение бетона может происходить вследствие растягивающих напряжений, возникающих из-за давления паров физической влаги в порах, а также, или в дополнение к этому, из-за разупрочнения бетона после потери им связанной воды. Разупрочнение бетона может способствовать его разрушению не только из-за давления паров в порах, но и под действием термических напряжений, а также из-за различия в коэффициентах температурного расширения различных наполнителей бетона.
Нарушение структуры бетона после высокотемпературного огневого воздействия происходит в следующих диапазонах температур:
• в начале пожара при температуре до 200°С прочность бетона на сжатие практически не изменяется. Считается, что только в случаях, если влажность бетона превышает 3,5%, то при огневом воздействии и температуре 250°С возможно хрупкое разрушение бетона. Но оно возможно и при более низкой влажности, даже при воздействии стандартных температурных воздействий (что доказали огневые испытания в 2016-2017 гг. блоков тоннельной обделки), и особенно проявляется при воздействии огневого воздействия, развивающегося по «тоннельной» или «углеводородной» кривой,
• от 250 до 350°С в бетоне образуются, в основном, трещины от температурной усадки бетона.
• до 450°С в бетоне образуются трещины преимущественно от разности температурных деформаций цементного камня и заполнителей.
• свыше 450°С происходит нарушение структуры бетона из-за дегидратации Са(ОН)2, когда свободная известь в цементном камне гасится влагой воздуха с увеличением объема.
• при температуре свыше 573°С наблюдается нарушение структуры бетона из-за модифицированного превращения α-кварца в β-кварц в граните с увеличением объема заполнителя.
• при температуре свыше 750°С структура бетона полностью разрушается.
На фотографии один из блоков тоннельной обделки, проходивший 90-минутные огневые испытания во ВНИИПО в 2017 г. Взрывообразное разрушение началось уже на 20-й минуте.
Такие же приблизительно результаты были и при отжиге блоков тоннельной обделки в МГСУ (Мытищи) в 2016 г.
Применение в типовых композициях тяжелых и мелкозернистых бетонов нашей микросинтетических полипропиленовой фибры серии «PROZASK» позволяет предотвратить взрывообразное разрушения бетона при высокотемпературном воздействиии, тем самым повысить огнестойкость/пожаростойкость железобетонных конструкций (просим не путать с жаростойкими и огнеупорными бетонами, для которых высокая температура является стандартным режимом эксплуатации).
Проведенная серия механических и огневых испытаний бетонов и железобетонных (а также стеклопластиково-бетонных, с композитной арматурой) конструкций на примере блоков тоннельной обделки (т.н. тоннельные «тюбинги») под нагрузкой по ГОСТ 30247.1-94 показала соответствие данных бетонов (с доказанной огнестойкостью) требованиям действующего российского законодательства.
Мы предлагаем всем заказчикам и производителям железобетонных конструкций воспользоваться технологией введения специальной микрофибры «PROZASK IGS» в бетонную матрицу и получить в результате бетоны с повышенной огнестойкостью ( которые мы также условно называем «огнестойкие бетоны» или «пожаростойкте бетоны»). Фибра «Prozask IGS» была применена при строительстве тоннелей Kenfish Town Cable (London), Schlossberg Tunnel (Graz, Austria), North Downs Tunnel (Kent, UK), Airside Tunnel (Heathrow Airport, UK), De Westerscvheide Tunnel (Netherland), Penchala Tunnel (Kuala Lumpar, Malaysia) и еще более 20 тоннелей.
В свою очередь, мы готовы оказать содействие по проектированию вами конструкций (например, с привлечением специалистов НИИЖБ)или получению заключений по огнестойкости ваших конструкций (например специалистами ВНИИПО МЧС России), соответствующих требованиям российского противопожарного законодательства.
Данная фибра в составе конструкций прошла серию всех требуемых согласно российского законодательства испытаний. Кроме того, эти технологии уже более 30 лет применяются в Европе, Америке, на других континентах (особенно актуальным это стало после серии прошедших пожаров в тоннелях и высотных сооружениях с катастрофическими разрушениями несущих железобетонных конструкций).
Фибра-аналог «Prozask IGS» была применена при строительстве тоннелей Kenfish Town Cable (London), Schlossberg Tunnel (Graz, Austria), North Downs Tunnel (Kent, UK), Airside Tunnel (Heathrow Airport, UK), De Westerscvheide Tunnel (Netherland), Penchala Tunnel (Kuala Lumpar, Malaysia) и еще более 20 тоннелей.
Кратко ознакомиться с предлагаемыми технологиями (которые мы условно называем «огнестойкий бетон» или «пожаростойктй бетон») можно, нажав на ссылку ниже или в выпадающем менюв левой части основной страницы.
prozask.ru