Огнезащита железобетонных конструкций: требования и применение покрытий

При развитии очага возгорания, распространении огня, высокотемпературных тепловых потоков внутри защищаемых объектов, практически всегда, кроме выгорания пожарной нагрузки в виде сгораемых твердых материалов, горючих жидкостей, существует реальная опасность частичного или полного обрушения зданий, сооружений.

Огнезащита железобетонных конструкций

Чаще всего это происходит в результате деформации и разрушения несущего конструктива строительного объекта, выполненного из металла, древесины; не прошедших огнезащиту металлических, деревянных конструкций, что обеспечило бы им требуемую противопожарными нормами стойкость к огню.

Но, кроме металла и древесины, иногда необходимо защищать от длительного воздействия открытого огня, высокотемпературного тепла развивающегося пожара как типовые, так и нестандартные строительные элементы, изготовленные из бетона; конструкции из сборного, монолитного железобетона.

На практике огнезащита железобетонных конструкций необходима в тех случаях, ситуациях, когда толщина слоя бетона вокруг каркаса, изготовленного из стальной арматуры, вязальной проволоки, внутри железобетонной строительной конструкции, меньше требуемого противопожарными нормами для обеспечения предела стойкости к огню.

Существуют несколько способов, видов, а также множество материалов огнезащиты железобетонных конструкций, используемых как при проектировании зданий, сооружений, так и для обеспечения стойкости к огню несущих, ограждающих элементов эксплуатируемых, реконструируемых строений, выполненных из бетона, в том числе с внутренним каркасом из стальной арматуры.

Конструктивная огнезащита

Это проверенный способ ограничения чрезмерного, критичного нагрева отдельных бетонных элементов, железобетонных конструкций строений, в том числе выполняющих роль противопожарных преград.

Существует несколько видов конструктивной огнезащиты:

Суть способа конструктивной огнезащиты – это создание огнестойкой теплоизоляции достаточной толщины, что обеспечит не прогревание несущих конструкций строений в течение периода, требуемого противопожарными нормами.

Виды конструктивной огнезащиты

Применение огнезащитных покрытий, красок, лаков

Огнезащита железобетонных конструкций специализированной лакокрасочной продукцией – это более новый, даже инновационный способ сохранить несущую способность элементов зданий под огневым, тепловым воздействием в зоне пожара.

Огнезащитные лакокрасочные покрытия отличаются малой толщиной слоя – до 3 мм, что выгодно отличают их как отсутствием дополнительной нагрузки на строительные конструкции, фундамент защищаемого объекта, так и трудоемкостью, объемом выполнения работ, по сравнению с методами конструктивной огнезащиты.

Под воздействием пламени, высокой температуры такие огнезащитные покрытия многократно вспучиваются, создавая негорючий коксовый слой, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами, что эффективно препятствует нагреву защищаемой поверхности. Предел огнестойкости конструкции, защищенной такой лакокрасочной продукцией, зависит от ее вида, толщины покрытия.

Огнезащитные покрытия состоят из нескольких слоев:

Способы подготовки

Способы подготовки защищаемых поверхностей железобетонных элементов объектов, компонентов огнезащитных покрытий, сочетаемых видов грунтовочных, финишных покрытий, а также условия проведения работ; периоды сушки для каждого слоя; необходимая общая толщина огнезащитного покрытия указывается в сопроводительной технической документации от компании изготовителя, обязательно прилагаемой к каждой партии товарной продукции вместе с сертификатом пожарной безопасности.

Иногда при проектировании, возведении строительных объектов с использованием железобетонных конструкций, не обеспечивающих необходимый предел огнестойкости, используют комбинированные покрытия, сочетающие лакокрасочные материалы и конструктивную огнезащиту.

Согласно требованиям норм, правил ПБ, все конструкции строений, прошедшие огнезащитную облицовку, обработку, должны быть всегда доступны для проведения контроля, диагностики; текущего или планового ремонта, замены поврежденных участков.

Нормативные требования

Они изложены в следующих официальных документах:

В последнем документе даны следующие определения:

Дополнительный материал

Огнезащита бетонных конструкций

Превратившийся в пепел деревянный дом, пострадавший от пожара, никого не удивит. Но поразит факт, что стойкие и исключительно прочные бетонные или железобетонные конструкции, изготовленные изначально из негорючих материалов, тоже боятся пламени. И виной тому — вода, которая обычно огню противопоставляется.

Бетон под действием огня

Секрет в том, что вода, входящая в состав бетона, закипает при 250 °С, а это вызывает взрывное отделение кусков бетона.

Когда температура повышается до 550 °С, начинается процесс распада гидроксида кальция на составляющие — негашеную известь и воду. При тушении пожара известь вступает в реакцию с водой, увеличиваясь в объеме в два раза. Этот процесс «рвет» бетон, образуя глубокие трещины.

Свойства кварцевого песка, являющегося неотъемлемым составным элементом бетона, также способствуют снижению его прочности. Обладая высокой теплопроводностью и способностью расширяться при высокой температуре, он вызывает перегрев конструкции, увеличение ее объема и вследствие этого деформацию.

Уязвимым местом железобетонных конструкций является деформационный шов, который заделывается полимерным горючим герметиком. Герметик очень быстро выгорает и открывает путь огню и горячему воздуху.

Данные причины разрушения бетона определяют направления его защиты от пожара. Так, профилактика перегревания является способом пассивной защиты железобетонных конструкций, который заключается в создании на поверхности элементов здания слоя из негорючего теплоизоляционного материала с помощью красок, штукатурки или плит особого состава.

Средства защиты

Лакокрасочные средства

Самым актуальным способом в настоящее время является огнезащита бетона интумесцентными красками («intumescent» — англ. «разбухающий», «растрескивающийся при нагревании»). Если за рубежом они появились около 50 лет назад, то в России — лишь недавно.

Например, краски «ОЗК-01» или «ХТ-7000/8000» позволяют наносить тонкослойное огнезащитное покрытие. Во время пожара оно вспучивается, образуя «шубу» — слой негорючей пены (пенококса), обладающий низкой теплопроводностью. Он защищает как от прямого контакта с пламенем, так и от нагревания конструкции (EI 120).

По статистике, 70 % бетонных конструкций защищаются от огня вспучивающимися ЛКМ, остальная доля приходится на конструктивную огнезащиту.

Штукатурный материал

Штукатурка («ОГРАКС-Н», «СОШ-1») является способом конструктивной огнезащиты железобетонных конструкций, представляя собой негорючую теплоизоляционную систему (EI 180).

Штукатурное покрытие не боится сложных погодных условий, отлично защищая железобетон от огня, ударной волны и температуры. При пожаре такая штукатурка не выделяет токсичных веществ, что особенно важно при эвакуации.

Композиционные плиты

Этот тип покрытий представляет собой огнезащитную композиционную плиту, скрепленную клеевым составом («Изовент-УП/ПЖ», «FT BARRIER», «Технониколь»). Она служит как целям конструктивной огнезащиты железобетона (EI 60, 120, 180), так и теплоизоляции. В составе может быть минеральная (каменная) или базальтовая вата, силикат, вермикулит, магнезит.

Способы обработки

Знайте, что после выбора любого из средств защиты поверхность необходимо правильно подготовить.

Перед окраской поверхности должны быть очищены от загрязнений и загрунтованы. Для этого можно использовать специальный грунт-адгезию («ГФ-021»). Грунтовки «ВД-ВА-01 ГИСИ», «Владан» также обладают способностью преобразовывать ржавчину, которую можно предварительно не удалять с окрашиваемых поверхностей, что является дополнительным преимуществом.

Лакокрасочное средство огнезащиты может использоваться как финишное покрытие бетонных конструкций, колеруется в пастельные тона. Краску можно наносить кистью, валиком или безвоздушным способом.

Перед покрытием поверхности штукатурным составом, её необходимо зачистить от загрязнений, старых лакокрасочных покрытий и загрунтовать.

Перед применением материал затворяется водой и наносится послойно, методом мокрого торкретирования или с помощью штукатурных станций. Штукатурку можно наносить на конструкции до их монтажа и за пределами строительной площадки.

Монтаж композиционных плит осуществляется с помощью анкерных элементов и/или огнезащитного состава. Облицовка плитами, предназначенными для огнезащиты, сложнее, чем покраска или оштукатуривание поверхности бетонных конструкций, однако может производиться и в холодное время года. Благодаря небольшому весу плиты обеспечивают минимальную нагрузку на несущие конструкции.

Огнезащита бетона и железобетонных конструкций: нормативные требования и способы защиты

Огнезащита бетона и железобетонных конструкций является обязательной при строительстве и эксплуатации зданий.

После воздействия высоких температур, воды, пены при пожаре несущие элементы строений могут потерять свое основное качество – прочность, начать разрушатся.

Для повышения устойчивости материалов проводится их обработка — оштукатуривание, нанесение специальных лаков, краски, использование композиционных плит для облицовки.

Основные требования к бетону и железобетонным конструкциям

Железобетонные изделия (для их обозначения используется аббревиатура ЖБИ) изготавливаются промышленным способом. При производстве арматура или основа из металла в специальных формах заливается бетоном.

ЖБИ используются для строительства фундаментов, подземных частей объектов. При возведении каркасов зданий применяют междуэтажные перекрытия, стеновые панели из данного материала, кольца и трубы для прокладки коммуникаций.

Бетон относится к искусственным материалам. В его состав входят цементы, гипс или силиконы, которые смешиваются с наполнителями, водой.

Важные свойства бетона – прочность, сжатие, огнестойкость зависят от особенностей основы и наполнителя.

В качестве последнего используют щебень, гравий, песок различных фракций. При проектировании объектов, их строительстве к бетонным, железобетонным изделиям устанавливаются строгие противопожарные требования.

Их сдержит Техрегламент о требованиях ПБ (ФЗ № 123-ФЗ от 22.07.2008), ГОСТ 30403, ГОСТ 30247, другие документы. Такие нормы регламентируют расчет огнезащиты железобетонных конструкций и используемого при строительстве бетона.

Изменение качеств материалов под воздействием огня

Бетон и ЖБИ обладают важными характеристиками. Основные из них – прочность, высокая устойчивость к коррозии и разрушениям, водонепроницаемость, длительный срок эксплуатации.

Состояние строительных конструкций зависит от вида используемого бетона, особенностей заполнителя для него, соблюдения технологии изготовления материала, климатических условий. Если в возведенном здании возникнет пожар, существует высокая угроза разрушения его конструкций.

Известно, что при возгораниях значительно повышается температура. Когда она достигает 250 0 С, вода, входящая в состав стройматериала, начинает закипать.

При развитии процесса происходит разрушение бетона – взрывное отделение его частей. Дальнейшее нагревание частей здания до температурных значений около 500 0 С приводит к запуску химической реакции.

Компоненты строительного материала начинают распадаться на воду и негашеную известь.

При взаимодействии с водой, используемой в пожаротушении, происходит увеличение её объема, что провоцирует образованию в частях строений значительных трещин, разрушений.

Увеличение температур при возгораниях опасно для ЖБИ. Арматура, имеющаяся внутри строительных конструкций, начинает деформироваться, гнуться.

Этот процесс приводит к разрушению, деформации конструктивных элементов здания, появлению трещин. Другая опасность – выгорание швов между плитами, что провоцирует быстрое распространение огня.

Какие виды огнезащиты применяют для бетона и ЖБИ

Для повышения огнезащитных качеств строительных материалов и конструктивных элементов строений используют несколько способов.

Основная цель таких мероприятий – сохранение несущей способности стройматериалов, недопущение их деформации, разрушения.

Использование композиционных плит или штукатурки, нанесение лакокрасочных покрытий на поверхности – основные примеры огнезащиты железобетонных конструкций.

Выбор способа повышения огнезащиты основные определяют факторы:

  1. особенности конструкций, их геометрия;
  2. влажность и вид бетона;
  3. соблюдение предельного уровня нагрузки для элементов объекта.
Читайте также:  Печь для русской бани с закрытой каменкой
Лакокрасочные покрытия

Если нанести огнезащитные краски или лаки на поверхность бетонных изделий, их огнестойкость повысится значительно – до 150 минут. Лакокрасочные изделия используются двух видов – невспучивающиеся и вспучивающиеся.

Первые после высыхания образуют на поверхности стройматериала плотный слой, который не изменяется при нагревании. Основу красок составляют огнестойкие полимерные материалы.

После воздействия огня вспучивающиеся краски изменяют структуру, увеличивая свой объем до 40 раз, выделяя воду и газ, препятствующие горению. Лакокрасочные покрытия для ЖБИ выпускают для внутренних и наружных работ.

Лак может быть бесцветным или декоративным. Он используется для эстетических целей – выравнивания, декорирования поверхностей.

Огнезащитная штукатурка

Нанесение штукатурки, специальной пасты на бетонную поверхность позволяет значительно повысить противопожарные качества стройматериалов – устойчивость к разрушениям элементов сохраняется до 240 минут после начала пожара. Оштукатуривание выполняется двумя способами – ручным нанесение состава или с использованием приспособления, подающего смесь при помощи сжатого воздуха (торкретирование).

Состав противопожарной штукатурки исключает наличие кварцевого песка. Именно он при нагревании преобразуются в гашенную известь. Основу смесей составляют термоустойчивые диатомит, вермикулит, гипс, жидкое стекло (силикатное), минеральные волокна.

Композиционные плиты

Для увеличения пожарной устойчивости бетонных и железобетонных элементов зданий применяют каркасы и экраны из негорючих композиционных материалов.

Для защиты перекрытий, фасадов, внутренних поверхностей помещений используют плиты, изготовленные на основе минерала вермикулита.

Строители используют несколько способов крепления композиционных плит. Непосредственно к бетонному основанию их надежно присоединяют при помощи анкерных креплений.

Другой способ — использование каркаса из металлического профиля. Для обеспечения противопожарной защиты потолка используется крепление к несущим конструкциям.

Композиционные плиты выпускаются для финальной отделки стен – производители предлагают такие материалы с разным дизайном, цветом. Их использование так же повышает теплоустойчивость помещений.

Как подготавливают бетон и железобетонные конструкции к обработке

Строительные бетонные конструкции имеют длительный срок эксплуатации.

Чтобы надолго сохранить качества материала, повысить его противопожарную защиту в процессе использования объекта или перед нанесением средств огнезащиты важно проверить элементы на наличие изменений – трещин, смещений, впадин, раковин. Поверхности должны быть однородными, без следов плесени, грибка.

Перед проведением противопожарных работ с поверхности бетона удаляют рыхлые участки, наносят новый слой цементного раствора до выравнивания поверхности, при необходимости проводят антикоррозийную обработку арматуры ЖБИ. Затем выполняют оштукатуривавшие, нанесение лакокрасочных средств, монтаж защитных плит.

Заключение

Железобетонные конструкции являются надежным, недорогим строительным материалом.

При возникновении пожара в зданиях существует угроза разрушения бетона. Поэтому для повышения огнестойкости строений применяют специальные средства.

Видео: Огнезащитная обработка бетона

Способы огнезащиты железобетонных конструкций

Во время пожара на все несущие конструкции и опоры оказывается усиленное воздействие. При достижении определенной температуры происходит деформация и потеря прочности. Под понятием «огнезащита железобетонных конструкций» подразумевается комплекс мер направленных на увеличение огнестойкости: конструкторские решения, использование различных материалов и экранов, соблюдение правил изложенных в СНиП, ГОСТ и НПБ.

Технология огнезащиты бетона

Какой будет огнезащита бетонных конструкций, продумывается еще на ранних этапах проектирования строящегося здания. Основная цель комплексных мер по защите узлов – это увеличение времени, в течение которого будут достигнуты признаки предельных нагрузок. А именно:

Потеря теплоизоляционных свойств (I)

  • Разрушение и деформация (E)
  • Огнезащитная обработка бетона в первую очередь направлена на предотвращение быстрого снижения несущей способности, разрушения и деформации наиболее важных узлов. Трансформации начинают происходить при нагревании поверхности до 350° градусов.

    Определяя огнестойкость во внимание принимают:

    Класс и толщина арматуры.

    Толщина огнезащитной обработки бетонных поверхностей.

    Геометрия и конструкция опор.

  • Уровень предельной нагрузки.
  • По результатам аудита высчитывается степень огнестойкости. Продумываются дополнительные меры для увеличения сопротивления, решения сверяются по ГОСТ на огнезащиту железобетонных конструкций.

    В зависимости от ситуации в качестве дополнительной меры могут быть использованы следующие виды огнезащиты бетона:

    Штукатурный состав для повышения огнестойкости бетона на основе вермикулита и других базальтовых наполнителей.

    Плиты для создания защитного экрана.

  • Рулонные материалы.
  • Помимо этого для железобетонных полов и перекрытий разрабатывают специальные конструкторские решения, позволяющие снизить тепловую и пожарную нагрузку и предотвратить быстрое возникновение пожара.

    Противопожарные краски по бетону

    Огнезащитная краска для бетона предназначена для увеличения огнестойкости до 150 минут. Применение ограничивается типом и основным предназначением ЛКМ. Противопожарная краска по бетону может быть следующих видов:

      Вспучивающийся огнезащитный состав для обработки железобетонных конструкций. Принцип работы ЛКМ основан на свойстве защитного покрытия увеличиваться в объеме при нагревании. По сравнению с первоначальным слоем толщина может стать больше в 10-40 раз. Также, в момент расширения, огнезащитная краска по бетону выделяет определенное количество инертного газа и воды. Таким образом, огнестойкость увеличивается благодаря воздействию сразу трех факторов. К вспучивающимся ЛКМ относится огнезащитная акриловая краска.

  • Невспучивающийся состав – после нанесения образует твердый слой, не увеличивающийся в объеме при нагревании. Компоненты ЛКМ могут отличаться в зависимости от производителя и цели предназначения. Полимерные краски на основе вермикулита являются одними из самых надежных в категории красок, не вспенивающихся при нагреве. Их применяют для окрашивания полов, стен, обработки бетонных балок, колонн и других конструкций в кинотеатрах, торговых центрах.
  • Помимо этих двух основных категорий принято разделять следующие виды огнезащитных красок по бетону:

    Бесцветные лаки по бетону и краски с колером. Тонкослойная огнезащита бетонных конструкций может быть выполнена с помощью прозрачных составов.
    Бесцветные составы используются в интерьерах, в которых большое значение придается сохранению текстуры материала. К категории бесцветных составов можно отнести огнезащитные пропитки для бетона. Некоторые из пропиток после высыхания теряют цвет. Краски на масляной основе всегда имеют цвет. Они окрашивают поверхность и устраняют небольшие дефекты бетонных стен.

  • ЛКМ для полов и стен и несущих конструкций. Огнеупорная краска по бетону для потолков и перекрытий соответствует необходимым требованиям относительно огнезащиты, но не может обеспечить износоустойчивое окрашивание полов. Для полов используют специальные, обычно двухкомпонентные составы.
    Эпоксидная краска, огнезащитный лак по бетонным поверхностям – с той или иной мерой эффективности может использоваться для нанесения на полы.
  • Огнезащитная штукатурка для бетона

    Современные средства позволяют сделать огнезащиту без ЛКМ. Максимальный коэффициент окрасочной огнезащиты 180 мин. Специальные штукатурные смеси могут увеличить огнестойкость бетонных пустотных плит и несущих конструкций до 4 часов.

    Какие виды штукатурных растворов существуют?

  • Тонкослойные штукатурные составы. В процессе производства используют портландцемент в качестве вяжущего элемента, а также присадки и добавки. Используется технология нанесения по типу напыления слоя. Специальным пулевизатором, штукатурный состав набрасывается на стену. Преимуществ у такого решения множество.
    Смесь может наноситься на пористый бетон, в результате получается слой устойчивый к механическим повреждениям и динамическим нагрузкам. Штукатурка атмосфероустойчивая, поэтому может наноситься на опоры и конструкции снаружи здания.
  • Все виды огнезащиты: краски для повышения огнестойкости бетона, лаки и штукатурки, относятся к пассивным противопожарным методам. Они препятствуют быстрому распространению огня и предотвращают разрушение здания.

    Огнезащитные составы по бетону

    Виды огнезащиты бетона не ограничиваются исключительно красками и штукатурками. Чтобы увеличить предел огнестойкости железобетонных конструкций могут применяться каркасные конструкции и использоваться специальные составы.

    К способам решения этого вопроса относится:

    Рулонные материалы – в первую очередь к ним относятся сертифицированные системы огнезащиты бетона на основе минваты. Рекомендуется использование фольгированных материалов, их устойчивость увеличивается за счет способности экранировать тепло, отражая его.
    Методика огнезащиты по ГОСТ подразумевает изготовление специальных противопожарных поясов. Для отсечек могут быть использованы минеральные утеплители.

    Мягкие составы по огнезащите бетона. Пасты, мастики – могут быть эффективными на поверхностях, не подвергающихся механическому воздействию. Предел огнестойкости аналогичен тому, что имеет водостойкая органическая краска. Нанесение мягких составов осуществляется с помощью шпателя.

  • Компаунды. Результаты испытаний контрольных образцов бетона показали, что двухкомпонентные компаунды ничем не уступают по степени устойчивости вспучивающимся краскам (иногда их путают с последними).
    В отличие от ЛКМ, компаунд высыхает не потому, что испаряется вещество служащее ему растворителем, а по причине самостоятельного загустевания. Следовательно, двухкомпонентный состав после высыхания не теряет объема, что влияет на прочность. Покрытие бетонного пола можно выполнить компаундами.
  • Огнезащита железобетонных конструкций требуется, когда толщина защитного слоя бетона не может обеспечить необходимый предел прочности, выражающийся в коэффициенте огнестойкости.

    Расчеты проводятся в зависимости от того к какой группе по пожаробезопасности относится здание. Для определения необходимых мер огнезащиты, производства работ и обеспечения постоянного контроля над качеством следует обратиться за профессиональной помощью.

    Огнезащита бетона и железобетона

    Пожар оказывает очень сильное влияние на все несущие опоры и конструкции здания. Выражается это в изменении формы и потери прочности под воздействием высокой температуры.

    Кроме огня, конструкции угрожают вода, содержащаяся в самом бетоне, и вода, подавляющая возгорание. В первом случае под действием больших температур начинается процесс кипения, а вместе с ним и химические реакции, разрывающие материал изнутри. В другом случае участки здания по-разному деформированы, следовательно, на них оказывается разное воздействие температур. Из-за этого появляются трещины, ослабевающие материал.

    Поэтому очень важно правильно выбрать способы огнезащиты бетона и железобетона, которые помогут зданию максимально долго держать прочное состояние.

    Требования к огнестойкости

    По требованиям СНиП согласно документу 21-01-97, конструкции делят на пять степеней огнестойкости [1]. Каждая из них зависит от по типа сооружения (несущие элементы, наружные стены и т. д.). Для расчёта определённого параметра есть письменные рекомендации, которые созданы на основе соответствующих нормативов.

    Согласно ст. 35 Федерального закона №123 от 2008 года, для огнестойкости зданий существует 11 пределов, применяющихся в строительстве [2]. Если обратить внимание на каждое сооружение и провести тестирование, можно найти соответствующий предел самой конструкции и её частей.

    Предел огнестойкости для каждой составляющей обозначает срок наступления одного или нескольких конечный состояний. Например:

    Таблица соответствия степени и предела огнестойкости строительных конструкций [3]

    Методы защиты бетона от огня

    Для максимально эффективной поддержки огнестойкости материал обрабатывается специальными средствами:

    Огнезащитная краска

    Используется для повышения огнестойкости до 150 минут. Лакокрасочные материалы, подразделяющиеся на несколько видов, способны обеспечивать огнезащиту для бетона и железобетона. В основном, их разделяют на краски, имеющие:

    Читайте также:  Обустройство дренажа фундамента

    Также следует обратить внимание на несколько иную классификацию:

    Огнезащитная краска применяется точно так же, как и обычная краска.

    Штукатурный материал

    Интервал огнеустойчивости составляет от 30 до 150 минут.

    Композиционные плиты

    Данное огнезащитное покрытие крепится с помощью определённых клеевых составов, производителем которых является и «ТехноНиколь». Помимо огнезащиты бетонных и железобетонных сооружений, композиционные плиты также способны обеспечить теплоизоляцию помещений. В их состав могут входить: вермикулит, минеральная/каменная (базальтовая) вата, базальт, магнезит. Если сделать облицовку из плит, состоящих из огнестойких материалов, то можно увеличить огнезащитное время бетона и железобетона до 360 минут.

    Каменная вата

    Каменная вата имеет большое преимущество перед другими средствами огнезащиты, так как её основа не может расплавится или сгореть, ведь огнеупорность достигает 1400 градусов. Однако следует учитывать, что сама вата содержит синтетические смолы, являющиеся клеем для волокон. В случае, если температура поднялась до 250 градусов, смолы растворяются и остаются нетронутые физическим влиянием волокна. Благодаря этому здание, находясь под влиянием высоким температур, может сохранять свою устойчивость. Также стоит отметить, что каменная вата используется для теплоизоляции.

    Крупнейшим поставщиком каменной ваты является международная группа компаний Rockwool Internartional.

    Этапы проведения огнезащиты бетона и её долговечность

    Для действительно эффективного обеспечения огнезащиты зданий из бетона и железобетона нужно соблюдать определённый порядок действий.

    Огнезащитные краски

    1. Подготовить поверхность: подразумевает очистку от грязи, пыли, сколов и других лишних элементов.
    2. Нанести краску.
    3. Проконтролировать качество: включает осмотр непрокрашенных частей.

    Долговечность: 10-15 лет.

    Области применения: здания с лёгкой воспламеняемостью; металлические несущие конструкции; воздуховоды и системы кондиционирования; битумные материалы.

    Штукатурный материал

    1. Очистить от пыли и грязи.
    2. Нанести грунт. Делается это для того, чтобы не расходовать огнестойкий состав.
    3. Окрасить огнезащитным материалом.
    4. Проверить на качество.

    Долговечность: 10-20 лет.

    Области применения: создание ровных и гладких стен с уменьшенным пылеобразованием; защита от сырости; сопротивляемость теплоотдаче; снижение звукопроводимости; приведение здания в подобающий вид.

    Композиционные плиты

    1. Подготовить поверхность.
    2. Установить анкерные элементы (крепёж).
    3. Провести декоративную отделку
    4. Проверить на качество.

    Долговечность: 5-10 лет.

    Области применения: авто- и вагоностроение; приборостроение; производство мебели и предметов интерьера; промышленное и жилищное строительство и другое.

    Каменная вата

    1. Подготовить поверхность.
    2. Нарезать плиту каменной ваты.
    3. Подготовить отверстия.
    4. Установить анкерные элементы.
    5. Провести декоративную отделку.
    6. Проверить качество.

    Долговечность: до 50 лет.

    Области применения: утепление саун, бассейнов, бань; теплоизоляция трубопроводных систем; укладка колодцев и вентилируемых фасадов, поддержание зданий с большой нагрузкой и другое.

    Также все работы по огнезащите требуется задокументировать и обратиться к органам МЧС (или другим организациям, имеющим соответствующую аккредитацию) для проверки качества.

    Огнезащитные покрытия для железобетонных конструкций

    Железобетонные конструкции в условиях пожара значительно теряют свою прочность. Огнезащита железобетонных конструкций может быть обеспечена разными способами: оштукатуривание, огнезащита с применением облицовочных листов, плит и экранов. При этом достигается огнестойкость до 240 мин. Однако у названных способов есть ряд существенных недостатков: дополнительная нагрузка на защищаемые конструкции, необходимость использования армирования и крепежных элементов, большие значения требуемых толщин, высокая трудоемкость установки, высокая стоимость.

    Система ЕТ БЕТОН предназначена для огнезащиты многопустотных и полнотелых железобетонных конструкций. Плита EURO-ЛИТ толщиной 30 мм, закрепляемая с помощью металлических анкерных крепежных элементов Mungo на поверхности железобетонных конструкций, повышает их огнестойкость до 240 мин. Монтаж осуществляется без применения клеящих составов при любой температуре. Применение фольгированной плиты не требует дополнительной отделки.

    Плиты огнезащитные для изоляции конструкции из бетона ТехноНИКОЛЬ.

    Компанией «ТехноНИКОЛЬ» разработана система огнезащиты железобетона на основе плит из минеральной ваты. Плиты крепятся к железобетонной плите перекрытия при помощи стальных анкерных элементов ТехноНИКОЛЬ. (Рис. 2)

    Рис. 2. Крепление плит из минеральной ваты к железобетонной плите

    Плиты для огнезащиты толщиной 40 мм с использованием анкерных элементов ТехноНИКОЛЬ обеспечивают для пустотной плиты ПБ 60-12-8 предел огнестойкости, равный 240 мин.

    Анкерный элемент ТехноНИКОЛЬ, основой конструкции которого является специальным образом свернутый стальной оцинкованный лист, образует пружину в поперечном сечении. Он удерживает нагрузку за счет сил трения, образуемых в результате распрямления пружины в базовом материале и частичного упора по поверхности стержня анкера, и обеспечивает прочность системы огнезащиты конструкции. (Рис. 3).

    Рис. 3. Анкерный элемент

    Характеристика анкерного элемента представлена в табл.1.42

    Таблица 2. Характеристика анкерного элемента

    Основные параметры
    Диаметр дюбеля и сверло, мм88888
    Длина, мм80110140170200
    Толщина изоляции, бетон, мм5080110140170
    Толщина изоляции, пустотелый кирпич, мм4070100130160
    Количество в коробке, шт460350240200250

    Свойства анкерных элементов:

    Рис. 4. Огнезащита конструкций с использованием анкеров

    Огнезащита конструкций выполняется с использованием анкеров различной длины (Рис. ). Подбор нужной длины металлического анкерного элемента ТехноНИКОЛЬ осуществляется в зависимости от толщины теплоизоляционного слоя на основании данных таблицы 3.

    Таблица 3. Длина анкеров

    Толщина изоляции, мм60-8090-110120-140150-170
    Длина анкера, мм110140170200

    Монтаж осуществляется с помощью перфоратора. Глубина отверстий 40-50 мм. Количество крепежа на 1 огнезащитную плиту размером 1200х600 мм составляет 5 шт.

    На завершающем этапе монтажа системы огнезащиты конструкций в подготовленные отверстия устанавливают анкерные элементы с надетыми на них шайбами, которые забиваются молотком до полного прижатия минераловатной плиты к основанию.

    Огнезащита железобетонных плит перекрытий FT BARRIER

    Плиты FT BARRIER при помощи анкерных элементов IDMS крепятся к железобетонным плитам перекрытия, используя заранее просверленные отверстия. (рис 5) Затем производится декоративная отделка полученного слоя при помощи декоративного структурного покрытия FT DECOR.

    Рис. 5. Крепление плит огнезащиты к железобетонным плитам

    Эта защита обеспечивает предел огнестойкости железобетонных плит перекрытия до 180 мин.

    Наиболее эффективный и наименее затратный способ – нанесение вспучивающихся огнезащитных составов, красок. Предел огнестойкости конструкций после обработки составами и красками – до 150 мин.

    При выборе того или иного способа огнезащиты железобетонных и бетонных конструкций необходимо учитывать расположены ли они внутри или снаружи здания, агрессивность среды, а также функциональное назначение здания.

    Огнезащитная краска «Терма Люкс-БК» (ТУ 2316-001-81992880-08 с изм.1,2) Краска Терма Люкс-БК предназначена для огнезащиты железобетонных строительных конструкций общественных и производственных зданий с неагрессивной средой и относительной влажностью не более 80%. Повышает предел огнестойкости железобетонных конструкций до 150 мин.

    Краска представляет собой вспучивающуюся систему на водной основе. Изготавливается по новейшим технологиям, с использованием в своем составе продуктов наносинтеза, значительно повышающих технологические и огнезащитные показатели материала. Идеально подходит как для безвоздушного метода нанесения, так и вручную (кистями).

    Краска пожаровзрывобезопасна, экологична при нанесении и эксплуатации. Она поставляется в готовом к использованию виде, белого цвета и имеет эстетичный внешний вид (декоративной отделки).

    Огнезащитное действие краски обусловлено образованием теплоизолирующего вспененного минерально-коксового слоя, препятствующего распространению огня и прогреву железобетонной конструкции.

    Краска огнезащитная Терма Люкс-БК соответствует требованиям ГОСТ 30247.0-94, ГОСТ 30247.1-94. Основные показатели огнезащитной эффективности приведены в табл. 4 согласно сертификата соответствия № НСОПБ. RU.ПР014.Н.00004.

    Таблица 4. Основные показатели огнезащитной эффективности

    Предел огнестойкости, мин.Толщина сухого слоя, ммРасход на 1 кв.м, кг
    REI 1200,901,53
    REI 1501,101,79

    Перед применением краску следует перемешать и при необходимости разбавить водой до рабочей вязкости (но не более 5 % по массе).

    Краска наносится на подготовленную бетонную поверхность, загрунтованную водными акриловыми, либо стирол-акриловыми грунтами. Рыхлая бетонная поверхность – водными акриловыми укрепляющими грунтами глубокого проникновения.

    Краска наносится послойно с помощью кисти или механизировано с помощью аппаратов безвоздушного распыления с электроприводом или с пневмоприводом типа «Contracor», «Wagner», «Uniblast», «Graco» и др.

    Огнезащитное покрытие Терма Люкс-БК ремонтопригодно, при соблюдении рекомендаций и условий эксплуатации сохраняет свои свойства не менее 15 лет.

    Огнезащитная краска «ВУП-2Б»

    Огнезащитная краска на водной основе ВУП-2Б предназначена для повышения предела огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций до 180 мин.

    ВУП-2Б применяется для огнезащиты конструкций, эксплуатируемых внутри жилых, общественных и производственных помещений, а также на открытом воздухе или под навесом. Техническая характеристика краски представлена в табл.1.45.

    Таблица 5. Техническая характеристика краски ВУП-2Б

    НазваниеЗначение
    Массовая доля нелетучих веществ, %74±2
    Плотность, г/см², не менее1,28
    Расход краски для получения покрытия 5 группы огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53295-2009 толщиной 0,78 мм1,8 кг/м² без учета технологических потерь
    Цветбелый, возможна колеровка в пастельные тона согласно каталогам цвета RAL, NCS, «Московская палитра» и другие
    Внешний вид покрытияматовая поверхность
    Гарантийный срок хранения при температуре от 1 °С до 40 °С12 месяцев со дня изготовления
    Срок службы покрытия в помещениине менее 25 лет

    Нанесение краски на подготовленные поверхности осуществляется механизированным способом окрасочным агрегатом высокого давления или вручную кистью, валиком. Оно должно осуществляться при температуре окружающего воздуха не ниже 2°С и относительной влажности воздуха не выше 80 %.

    Покрытие на основе огнезащитной краски ВУП-2Б допускается эксплуатировать в диапазоне температур от минус 60 °С до плюс 60 °С и относительной влажности воздуха не выше 85 %. Она является экологически безопасной.

    Огнезащитная краска для железобетонных конструкций «NEO ВД-АК-502ОВБ» Краска предназначена для огнезащиты железобетонных и кирпичных несущих и ограждающих строительных конструкций. Покрытие повышает предел огнестойкости до 150 мин.

    Читайте также:  Простой и надежный гриндер из двигателя от стиралки

    Огнезащитное покрытие выступает высокоэффективным теплоизолятором и представляет собой хорошую адгезию к железобетону.

    Покрытие выдерживает небольшие вибрации и деформации.

    Толщина сухого слоя краски без грунта, расход краски (без потерь), время достижения критической температуры представлены в табл. 6.

    Таблица 6. Техническая характеристика краски NEO ВД-АК-502ОВБ

    Приведенная толщина металла, ммТолщина сухого слоя краски без грунта, ммРасход краски (без потерь), кг/м²Время достижения критической температуры 500 ºС, мин.
    3,41,01,560
    3,41,31,9590
    5,81,872,8120
    7,752,53,75150

    Огнезащитное покрытие «Монолит» (ТУ 5762-022-40366225-00)

    Монолит – огнезащитное теплоизоляционное покрытие на основе гранулированного минерального волокна и неорганического вяжущего. Предназначено для повышения предела огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций до 4-х час.

    Покрытие представляет собой распыляемую однокомпонентную смесь на основе целевых добавок и минерального вяжущего (портландцемента). Покрытие применяется для повышения предела огнестойкости железобетонных конструкций (несущих и ограждающих стен зданий и сооружений, транспортных тоннелей, гаражей, и т.п.) до 4-х часов. Покрытие не изменяет внешнего вида, не растрескивается и не отслаивается от поверхности защищаемой конструкции, выдерживает небольшие деформации, удары и другие динамические нагрузки, устойчиво к механической очистке, действию агрессивных веществ и специальным обработкам. Покрытие не содержит асбеста и других, вредных для здоровья человека и окружающей среды ингредиентов. Огнезащитный состав Монолит для железобетонных конструкций соответствует требованиям пожарной безопасности, установленным в ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции». Сертификат пожарной безопасности № ССПБ.RU.ОП047.Н.00083.

    Сертификат гигиенический 77.01.03.576.П.2024.09.4. Техническая характеристика состава представлена в табл.1.47.

    Таблица 7. Техническая характеристика состава «Монолит»

    НазваниеЗначение
    Цветсерый
    Удельный вес покрытия, кг/м³460-550
    Теоретический расход состава для получения слоя толщиной 10 мм, кг/м²4,5
    Прочность на сжатие, МПа, не менее3,1
    Плотность в сухом виде по ГОСТ 5802-86, кг/м³430
    Прочность сцепления с основанием без армирующей сетки, МПа0,15
    ГорючестьНегорючий
    Температурный интервал эксплуатации в нормальных условиях, (°С)-40…+40
    Образование дымане способствует образованию дыма
    Предел огнестойкости (мин)Толщина слоя* (мм)
    6010
    9020
    12025
    18035
    24040

    * Для железобетонных плит с толщиной слоя бетона до низа рабочей арматуры с обогреваемой стороны не менее 20 мм.

    Перед нанесением покрытия с поверхности защищаемой конструкции необходимо удалить пыль, грязь, жировые пятна. При необходимости допускается смачивание бетонной поверхности. Температура окружающей среды при этом должна быть не менее +3°С. Относительная влажность воздуха – не более 85 %. Покрытие наносится на защищаемые поверхности штукатурными агрегатами («Putzmeister P11», «ISO-P5», «Т-103», «МАШ-1», «CAFCO MIX», «CAFCO JET», и т.п.) или вручную.

    В соответствии с «Инструкцией по эксплуатации» в установку загружается сухой состав и добавляется вода в соотношении 1:1; с помощью пневматической форсунки, к которой подаётся сжатый воздух давлением до 0,6 мПа и расходом до 0,5 м³/мин, растворная смесь наносится на подготовленную поверхность. Толщина слоя покрытия, наносимого за один проход, не более 10 мм. При нанесении слоя толщиной более 8 мм необходимо армировать покрываемую поверхность перед началом работ по устройству покрытия. Межслойная сушка покрытия при температуре окружающей среды не менее 20°С и относительной влажности воздуха до 85% составляет от 2 до 6 час. Окончательная сушка покрытия до набора прочности 98% должна составлять не менее 28 суток.

    Инструменты необходимо промыть водой немедленно после окончания работ.

    Эксплуатация покрытия осуществляется как в закрытых помещениях, так и в условиях открытой атмосферы. Температурный режим эксплуатации: -50…+50 °С. Срок эксплуатации покрытия составляет не менее 50 лет.

    Огнезащитное покрытие Монолит необходимо хранить в сухом помещении в заводской упаковке (в мешках по 30 кг). Срок хранения – 12 месяцев со дня изготовления.

    Огнезащитное покрытие «БАРЬЕР» (ТУ 5745-164-46854090-03)

    Покрытие предназначено для повышения предела огнестойкости бетонных строительных конструкций до 2-3 час. и более в зависимости от толщины защитного слоя. Поставляется в виде полностью готовой к употреблению сухой строительной смеси и содержит все необходимые сухие компоненты. При его использовании требуется только перемешивание с необходимым количеством воды затворения. Изготавливается на основе минеральных компонентов и содержит модифицированное композиционное цементное вяжущее, вспученный перлит, вспученный вермикулит и тонкодисперсную минеральную добавку. Не содержит вредных органических или минеральных примесей, выделение которых в процессе транспортировки, переработки, применения и эксплуатации, в том числе в условиях длительных высокотемпературных воздействий, способных оказать вредное воздействие на человеческий организм и окружающую среду. Рациональный выбор компонентов и состав сухой смеси обеспечивают придание ОП Барьер высоких теплозащитных свойств, обеспечивающих длительное предохранение бетонных строительных конструкций от воздействия теплового излучения и открытого пламени, стойкость против растрескивания и сохранение сцепления с обрабатываемой поверхностью.

    Покрытие сохраняет длительные эксплуатационные свойства при динамических воздействиях в пределах эксплуатационных нагрузок обрабатываемых конструкций. Огнезащитное покрытие БАРЬЕР защищено патентом Российской Федерации 2245867 (2003).

    Характеристика огнезащитного покрытия на основе сухой огнезащитной строительной смеси БАРЬЕР представлена в табл.1.48.

    Таблица 8. Характеристика огнезащитного покрытия

    на основе сухой огнезащитной строительной смеси БАРЬЕР

    Технология огнезащиты бетона

    Даже бетону – самому востребованному сегодня стройматериалу – необходима защита от огня. Эта «глыба» под воздействием критичных температур становится хрупкой, может «взрываться», разбрасывая весомые кусочки. Врагом при пожарах становится влага (внутри конструкций, вода для пожаротушения). Как вычисляют огнестойкость железобетонных конструкций, что берут в расчет, чем покрывают поверхности, чтобы не дать пламени нанести ущерб?

    Зачем это нужно?

    Кажется, что прочному камнеподобному материалу не страшно пламя. Однако при серьезных возгораниях бетон (железобетон) может стать довольно хрупким. Одна из причин – изменение под действием высоких температур линейных размеров самого бетона, «начиняющей» его арматуры.

    Другой фактор – влага. Закипая под действием сильного жара, она провоцирует взрывное откалывание кусочков материала. Так, в бетоне с повышенной влажностью разрушительный процесс начинается спустя пять-двадцать минут, масса осколков может быть значительной, их разлет – составлять несколько метров.

    Угрожает материалу и вода, которой гасят пламя при пожарах – из-за разницы термической деформации разных участков бетонных конструкций на их поверхности появляются большие сколы, трещины, обнажаются элементы усиления.

    «Слабым звеном» под атакой огня оказываются деформационные швы. В целях гидроизоляции их обычно заделывают полимерными горючими герметиками. Последние быстро прогорают, переставая быть преградой для пламени, раскаленного воздуха.

    Огнезащита бетона призвана:

    Вернуться к оглавлению

    Требования к огнестойкости

    Согласно федеральному закону от 2008 года, выделены одиннадцать вероятных нижних пределов огнестойкости конструкций, применяемых в строительстве. Первый – ненормируемый, последний составляет 360 минут. Искомый предел для каждой конкретной конструкции, ее составляющих, установлен, исходя из их практического предназначения.

    Предел огнестойкости для отдельного элемента значит срок наступления одного или нескольких крайних состояний. Буквой R, к примеру, обозначают утрату несущей способности. Значение Е подразумевает потерю целостности перегородки либо похожих изолирующих секций, I описывает потерю теплозащитной способности специальных экранов. То есть, предел R120 значит, что элемент под действием огня не должен терять прочность, обрушиваться как минимум в течение двух часов (120 минут).

    Помимо того, есть требования по СНиП (строительным нормам и правилам). Так, согласно документу 21-01-97, здания делят на пять степеней огнестойкости. Каждая степень «внутри» подразделяется по типам конструкции (несущие элементы, ненесущие стены, лестничные марши, т.п.). Существуют методические рекомендации расчета данного параметра, созданные на основе соответствующих нормативов.

    Методы защиты

    К методам огнезащиты бетона относят применение материалов, способных стать действенным противотермическим экраном. Для этого используют:

    Наиболее востребованными в силу несложности, удобства работ являются краски и штукатурки.

    Лакокрасочное покрытие

    Часто огнезащита железобетонных конструкций обеспечивается нанесением на них специальных красок. Их главное достоинство – отсутствие дополнительной нагрузки на элементы, простота нанесения, обработки труднодоступных участков. Исходя из химических, физических характеристик, их делят на две категории:

    Такую продукцию подразделяют зависимо от того, для каких работ – внешних или внутренних – она будет использоваться. В первом случае краска устойчива к погодному воздействию, ее нередко наносят внутри неотапливаемых помещений с высокими показателями влажности. Составы могут быть прозрачными (сохраняют фактуру материала), цветными (для полов, стен). Для полов, чтобы повысить износостойкость покрытия, практикуют нанесение двухкомпонентной краски. Особая лакокрасочная продукция – довольно недорогое решение. Она способны защитить конструкции на 150 минут.

    Термоизоляционная штукатурка

    Не менее популярным решением в огнезащите ЖБИ является применение особых штукатурных составов, паст, наносимых на железобетонные перекрытия ручными приспособлениями либо путем торкретирования (послойного «напыления» с помощью сжатого воздуха). Они способны обеспечивать огнестойкость конструкций до 4 часов.

    В подобных смесях не допускается использование в качестве связующих цемента кварцевого песка. Дело в том, что при температуре 550 идет выделение из цемента гашеной извести (гидроксида кальция), из-за чего поверхность покрытия дает трещины, а штукатурка больше не может эффективно противостоять пламени.

    В современных пастах, смесях как связующее используют гипс, жидкое силикатное стекло, пуццолановые портландцементы. В качестве заполнителей производители предпочитают термостойкие вермикулит, горную муку (диатомит), тому подобные материалы. Главным минусом штукатурок считается их низкая влагостойкость (это касается легких смесей с перлитом и вермикулитом, вяжущим компонентом гипсом). Лучшими характеристиками обладают составы с минеральными волокнами (плюс – не несут дополнительной конструкционной нагрузки).

    Примечание. При нанесении слой штукатурки не должен быть больше четырех сантиметров, пасты – не толще одного сантиметра.

    Технология огнезащиты

    Огнезащиту бетонных (железобетонных) конструкций продумывают еще на этапе проектных работ. Ведут расчет огнестойкости, исходя из:

    Выверив эти данные, выбирают вариант защиты – краску, штукатурку, рулонные, листовые материалы. Эффективность избранного метода тестируют в лабораторных условиях. Бетон, покрытый огнезащитным слоем, «пропекают», нагревая до определенного температурного предела.

    Примечание. Проведение расчетов, самих работ по огнезащите лучше доверить профессиональным проектировщикам, строителям.

    Заключение

    Огнезащита железобетона – комплекс мероприятий, регулирующийся рядом государственных нормативов. От того, насколько грамотно он выполнен, зависит, устоят ли конструкции в случае пожара, финальный урон для зданий. Такие типы защиты, как краска, штукатурные смеси и пасты, считаются пассивными противопожарными мерами.

    Главная цель их использования– не давать огню возможности быстро распространится, предотвратить разрушение сооружений. Нужный подход определяют при проектировании зданий, его эффективность проверяют лабораторными тестами. Вычисления рекомендуют доверить профи, ведь необходимо учесть ряд факторов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *