Применение термостойких материалов для защиты бетонных и железобетонных конструкций

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

А.Г. Никитин

Воронежский институт ГПС МЧС России

научный руководитель: Т.В. Загоруйко, ст.преподаватель

Вопросы тепловой защиты строительных конструкций, повышения их термостойкости, а следовательно и огнестойкости являются эффективным способом повышения долговечности зданий, сооружений при повышенных температурах. Известно, что ежегодно в нашей стране происходит около 300 тыс. пожаров, при которых гибнет более 16 тыс. человек и почти столько же получают травмы [1]. По сравнению со странами Европы, США, Канадой, Японией, количество погибших при пожарах в России в 3 - 5 раз больше. Ежегодный прямой материальный ущерб от пожаров в РФ исчисляется в 2,7 миллиардах рублей [1], а косвенных - в несколько раз больше.

Материальные убытки от пожара резко возрастают с увеличением пролета зданий. При современном строительстве большепролетные многоэтажные и высотные здания перекрываются, как правило, тонкостенными конструкциями. Для тонкостенных армоцементных несущие конструкции небольших сечений, с арматурой лежащей относительно близко к поверхностному слою, используется высокопрочный бетон. То есть, с увеличением пролета зданий имеется тенденция к уменьшению толщины сечения и увеличения прочности материала конструкций, что приводит к снижению их огнестойкости. Данные конструкции перекрывают большие помещения, например подземные гаражи, склады, где возможность возгорания и пожара высока, поэтому защищать эти конструкции термостойкими материалами, а следовательно и все здание от разрушения очень важно.

По данным [2] предел огнестойкости незащищенных снизу армоцементных покрытий толщиной 2 см равен 30-36 мин. Следовательно, тонкостенные железобетонные конструкции с толщиной стенки до 60-80 мм и армоцементные конструкции не удовлетворяют требованиям СниП 21-0197 для зданий I и II степени огнестойкости [3].

Таким образом, анализ литературных данных показал, что тонкостенные железобетонные конструкции имеют низкий предел огнестойкости. Фактически предел огнестойкости строительных конструкций, в значительной мере зависит от термостойкости материалов.

Наиболее эффективной мерой, повышающей огнестойкость железобетонных конструкций, является защита конструкций термостойкими материалами. Для огнезащиты строительных конструкций термостойкие материалы применяются в виде облицовки из плитных, листовых, штучных изделий, а также штукатурок [4].

Выполненный анализ существующих решений по повышению термостойкости показал перспективность применения композиционных материалов, содержащих вспучивающиеся заполнители.

Плотность материала для термостойких покрытий и облицовочных элементов лежит в интервале до 1500 кг/м3. Такие материалы мы рассматриваем с одной стороны как элементы повышающие термо- и огнестойкость конструкций, а с другой стороны - как элементы повышающую несущую способность конструкции в целом.

Как правило, в качестве легкого заполнителя для таких материалов применяют вспученные материалы, например: шунгизит, вермикулит, перлит, керамзит, а наполнителем - минеральную вату, стекловолокно, базальтовое волокно, асбест и других виды наполнителей [5].

Одним из свойств, определяющим ценность шунгита является способность значительно увеличиваться в объеме, т. е. вспучиваться при обжиге в интервале температур до...11000С. Вспученный шунгит обладает высокой термостойкостью, прочностью, не токсичен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени, имеет высокую температурную стойкость, огнестойкость, отражающую способность. Огнезащита из этого материала хорошо сохраняет целостность защищаемых конструкций, отличается высокой трещеностойкостью при пожаре (во время тушения трещины не образуются).

Интерес к применению шунгитовых материалов резко возрос в последние годы, как у отечественных, так и у зарубежных ученых и производственников, т. к. использование его в современном экологичном строительстве - это новый шаг для всего человечества.

Вывод: анализ возможных способов повышения огнестойкости тонкостенных железобетонных конструкций показывает, что эффективным и экономичным будет, является защита конструкций термостойкими материалами в виде штукатурок и покрытий на основе шунгита.

Список использованной литературы

1. Кожевников А.Е. Прогрессивные технологии огнезащиты - надежное предотвращение пожаров / А.Е. Кожевников // Стр. матер. - 2002. -№6. - С. 8 - 9.

2. Бушев З.П., Пчелинцев В.А., Федоренко В.С., Яковлев А.И. Огнестойкость зданий / З.П. Бушев, В.А. Пчелинцев. - М.: Стройихздат, 1970. -260 с.

3. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

4. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В. Обеспечение огнестойкости несущих строительных конструкций / В.И. Голованов, В.В. Павлов, А.В. Пехотиков // Пожарная безопасность. - 2002. - №3. - С. 48 - 57.

5. Некрасов К.Д., Масленникова М.Г. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях / К.Д. Некрасов, М.Г. Масленникова. - М.: Строй-издат, 1982. - 152 с.