В каких случаях применяется огнезащита для бетонных и железобетонных конструкций
Огнезащита бетона и железобетонных конструкций
Огнезащита бетона — это фраза, которая достаточно странно звучит для человека, не сведущего в вопросах строительства и пожарной безопасности. В обывательском понимании единственным подверженным пожарам материалом является дерево. Подкрепляется это мнение и тем, что оставшиеся после пожара в частном деревянном строении головешки каждый видел наверняка, а вот бетон представляется чем-то нерушимым, не подверженным горению. Отчасти это возможно и верно — бетон действительно не горит сам по себе, то есть не вспыхивает ярким пламенем, однако даже самые прочные железобетонные конструкции в случае пожара начинают представлять серьёзную опасность для тех, кто не успел покинуть здание, а значит огнезащита бетона является весьма актуальной мерой, принятие которой предписывается действующими строительными нормативами.
Чем опасен пожар для бетонной или железобетонной конструкции? Минеральная составляющая бетона действительно способна выдерживать огромные температуры. Вот только бетонная смесь содержит воду в качестве одного из компонентов раствора. Эта вода начинает закипать уже при температуре в 250 градусов, а, как вы понимаете, до такой температуры при контакте с открытым огнем материал разогревается буквально за считанные секунды. Дальше больше — по достижении температуры в 550 градусов начинается распад гидроксида кальция, в результате которого получаются негашеная известь и вода. Говоря простым языком, понятным не только химикам, как только пожар начинают тушить водой, она немедленно вступает в реакцию с известью. При этом известь сильно увеличивается в объемах. Структура бетона начинается разрушаться, его начинает «рвать», появятся трещины, и уже буквально через несколько минут единственным, что будет удерживать железобетонную конструкцию от обрушения будет арматура, о которой речь пойдет немного позже. Также в состав бетона входит песок, который, в свою очередь, тоже не «любит» длительного нагрева. Расширяясь от нагрева он деформирует структуру материала. Несколько слов стоит также сказать и пустотах в железобетонной или бетонной конструкции, предусмотренным проектом. Чаще всего, это — деформационные швы, которые принято в целях повышения теплоизоляции и гидроизоляции заделывать специальными полимерными герметизирующими составами. Огонь буквально выжигает этот полимерный состав, и проникает в образовавшиеся бреши, продолжая разрушение бетона.
Арматура также подвержена негативному воздействию открытого пламени. Как только температура нагрева превышает допустимые значения, металл становится мягким и податливым, его несущая способность снижается, и он становится не в состоянии выдерживать нагрузку.
Как вы понимаете, вышеописанные процессы занимают совсем немного времени, а значит, незащищенная бетонная конструкция разрушится очень скоро. В том случае, если возникли какие-либо проблемы с эвакуацией людей из здания, это чревато человеческими жертвами и увечьями.
Огнезащита бетонных и железобетонных конструкций — это целый комплекс мер, большинство из которых направлено на повышение огнеупорности поверхности материала. Заключаются эти меры в создании дополнительного защитного слоя на поверхности бетона, который будет с высокой долей эффективности препятствовать нагреву самой конструкции в течение максимально длительного периода времени.
Достаточно рассмотреть некоторые из этих средств, чтобы иметь представление о механизме их работы.
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:
- предупредить возгорание путем увеличения временного предела начала пожара (пороговое значение во многом зависит от качества, толщины слоя самой огнезащиты);
- сократить объем площади, на которой распространяется пламя, уменьшить скорость «расползания» огня.
Вернуться к оглавлению
Противопожарные краски по бетону
Вспучивающиеся составы — востребованный вариант огнезащиты, повышающий предел огнестойкости железобетона до 150 минут. Подобные краски выполнены на водной основе с добавлением газо- и пенообразующих термостойких наполнителей. После нанесения на поверхность и высыхания краска создает декоративный эффект, но при нагреве увеличивается в 10–40 раз от первоначальной толщины. Помимо толстого физического барьера, огнезащитный состав для бетона выделяет инертный газ и воду, то есть сразу три фактора снижают негативное воздействие открытого пламени и экстремально высоких температур.
В зависимости от состава противопожарные краски по бетону могут применяться для внутренних и наружных работ. Уличные атмосферостойкие материалы не разрушаются под воздействием осадков, подходят для внутренней обработки неотапливаемых влажных помещений.
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.
Вернуться к оглавлению
Способы защиты строительных конструкций от огневого воздействия
В статье представлена информация о способах огнезащиты металлических и железобетонных строительных конструкций.
Ключевые слова: огнезащита, строительные конструкции, огнестойкость, огневое воздействие, пожарная безопасность, способы защиты.
Строительные конструкции зданий и сооружений при нормальных условиях эксплуатации сохраняют необходимые рабочие качества в течение десятков лет. В условиях огневого воздействия конструкции достаточно быстро утрачивают свои эксплуатационные свойства, теряют несущую и теплоизолирующую способность, а также целостность. Воздействие высоких температур во время пожара и прилагаемые на конструкции нагрузки интенсивно развивают температурные деформации и деформации ползучести, что приводит к быстрой потере устойчивости [1].
Частые происшествия, связанные с возникновением пожаров в зданиях обусловливает необходимость введения комплекса организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
Огнезащита строительных конструкций является составной частью системы обеспечения пожарной безопасности объекта защиты в части организации геометрической неизменяемости и устойчивости конструкций при пожаре [2].
Основная задача огнезащиты строительных конструкций состоит не в устранении пожара, а в ограничении распространения огня и продуктов горения, а также уменьшения их влияния на несущие конструкции.
При этом решаются две главные задачи: повышается эксплуатационная устойчивость зданий и сооружений за счет увеличения огнестойкости строительных конструкций; во-вторых, предотвращается распространение огня и продуктов горения, что обеспечивает безопасную эвакуацию из горящего объекта [3].[K1]
К несущим элементам здания или сооружения относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость, геометрическую неизменяемость при пожаре: несущие стены, колонны, балки перекрытий, ригели, фермы, рамы, арки, связи, диафрагмы жесткости и т. п.
Классификация зданий по степени огнестойкости осуществляется в соответствии с существующими отраслевыми нормами и правилами и зависит от назначения зданий, их площади, этажности, взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности производств, а также функциональных процессов [4].
За предел огнестойкости строительных конструкций принимается время (в минутах) от начала стандартного огневого воздействия до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости:
по потере несущей способности (R) конструкций и узлов (обрушение или прогиб в зависимости от типа конструкции);
по теплоизолирующей способности (I) — повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 160°С, или в любой точке этой поверхности более чем на 190°С по сравнению с температурой конструкции до нагрева, или прогрев конструкции более чем на 220°С независимо от температуры конструкции до огневого воздействия;
по целостности (Е) — образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.
Способы огнезащиты конструкций разнообразны и включают конструктивные методы — методы создания на поверхности элементов разного рода теплозащитных экранов, физико-химические и технологические приемы, направленные на снижение пожарной опасности материалов [5].[КС2]
Способы огнезащиты металлических конструкций
Для металлоконструкций характерно снижение жесткости и прочности с последующим переходом в пластичное состояние.С целью повышения предела огнестойкости металлоконструкций применяют:
- Обетонирование, облицовка из кирпича
Применение огнезащиты металлических конструкций при помощи бетона и кирпичной кладки наиболее рационально, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление, например, при реконструкции зданий.
Кирпичную облицовку применяют для огнезащиты вертикально расположенных конструкций. Армирование огнезащитной облицовки из кирпича назначают с учетом усиления связи в углах кирпичной кладки. Диаметр стержней арматуры принимают не более 8 мм. При использовании облицовки из кирпича следует выполнять защиту металлоконструкций от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11–85.
Армирование огнезащитного слоя бетона может быть разнообразным в зависимости от толщины слоя и требуемой степени усиления конструкции.
Облицовки из бетона и кирпичной кладки обеспечивают максимально возможный предел огнестойкости, они устойчивы к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. Но эти способы огнезащиты связаны с трудоемкими опалубочными и арматурными работами, малопроизводительны, значительно утяжеляют каркас здания и увеличивают сроки строительства. Кроме того, эти способы неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам.
Согласно рекомендациям ЦНИИСК им. Кучеренко, ориентировочные значения толщины огнезащитного слоя бетона, необходимого для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч., составляют от 20 до 60 мм [6].
- Листовые и плитные облицовки и экраны
Для устройства облицовок металлических конструкций могут использоваться листовые и плитные теплоизоляционные материалы, например, гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, асбестоцементные и перлито-фосфогелиевые плиты, плиты на основе вспученного вермикулита. Для крепления листовых и плитных материалов к металлической конструкции приваривают крепежные элементы (стальные пластины, уголки, штыри). Устройство данного средства огнезащиты не требует очистки поверхности защищаемых конструкций от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий.
По данным ВНИИПО и ЦНИИСК им. Кучеренко, с помощью листовых и плитных облицовок обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов.
Листовые и плитные облицовки и экраны практически применимы для колонн, стоек и балок. Но для ферм перекрытия и связей применение этих средств огнезащиты нерационально. Так же ограничивают применение листовых и плитных облицовок значительный перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций и высокий уровень паропроницаемости [7].
Использование цементно-песчаной штукатурки обусловлено такими преимуществами, как низкая стоимость материалов для приготовления состава, обеспечение значительного предела огнестойкости защищаемой конструкции (до 2,5 часов), устойчивость к атмосферным воздействиям.
В то же время данное средство огнезащиты имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение. К ним относятся: большая трудоемкость работ по нанесению покрытия из-за необходимости армирования стальной сеткой; увеличение нагрузок на фундаменты зданий за счет утяжеления каркаса; необходимость применения антикоррозионных составов.
Кроме того, штукатурки не отвечают эстетическим требованиям и не могут быть нанесены на конструкции сложной конфигурации (фермы, связи и т. д.).
Стремление снизить массу штукатурного покрытия привело к разработке легких штукатурок с содержанием асбеста, перлита, вермикулита, фосфатных соединений и других материалов. Однако снижение массы приводит к появлению недостатков, свойственных облегченным штукатуркам: снижение конструктивной прочности, недостаточная адгезия к покрываемой поверхности. Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60 %.
- Огнезащитные составы терморасширяющегося типа
Составы терморасширяющегося типа являются одним из перспективных направлений огнезащиты. Действие их основано на вспучивании нанесенного покрытия под воздействием высоких температур (170–250°С) и образовании пористого теплоизолирующего слоя. При этом огнезащитное покрытие толщиной от 0,5 до 2 мм увеличивается в объеме в 10–40 раз и обеспечивает огнезащитную эффективность от 0,5 до 1,5 часа.
Следует отметить, что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности. Перед нанесением огнезащитных составов необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и прогрунтовать. Вододисперсионные огнезащитные составы применяются для защиты металлических конструкций в закрытых помещениях с влажностью до 85 %. Допускается кратковременное воздействие на них распыленной воды. Помимо этого, существуют атмосфероустойчивые огнезащитные составы на органическом растворителе. Важно и то, что огнезащитные составы могут быть применены для огнезащиты металлических конструкций конфигурации любой сложности [8].
Способы огнезащиты железобетонных конструкций
При нагреве бетон уменьшает свою жесткость и прочность. Кроме того, происходит его дегитратация, сопровождающаяся переносом массы пара. Бетон повышенной влажности испытывает взрывообразное разрушение при огневом воздействии. Повысить огнестойкость железобетонных конструкций до требуемых пределов можно двумя способами:
увеличение толщины защитного слоя бетона;
облицовка огнезащитными материалами, которые одновременно обладают и теплоизолирующими свойствами.
Рассмотрим основные способы огнезащиты бетонных и железобетонных конструкций.
- Обетонирование — нанесение дополнительного слоя бетона
Приводит к увеличению веса, размера и прочности защищаемого элемента. Очевидно, предел огнестойкости при этом не может превышать максимально возможного предела огнестойкости для любых бетонных (железобетонных) конструкций — 150 минут. Для максимального увеличения прочности для бетонирования желательно использовать те же марки бетона, что и в основной конструкции, армировать наносимый слой бетона арматурной сеткой и соединять новые элементы арматуры со старыми. Этот способ огнезащиты бетона довольно трудоемкий. Его целесообразно применять для старых конструкций, которые из-за частичного разрушения поверхности вследствие коррозии бетона требуется укрепить.
Существует альтернативный способ укрепления бетонных конструкций — армированние углеродными тканями на эпоксидном связующем, этот способ, в отличие от обетонирования, не приводит к значительному увеличению веса укрепляемой конструкции, но при этом потребуется не просто огнезащита бетона, а огнезащита углеродной ткани — нанесение другого огнезащитного покрытия с учетом низкой термоустойчивости такого армирования.
- Нанесение тонкослойных огнезащитных составов (красок)
Является довольно простым видом огнезащиты бетонных (железобетонных) и других строительных конструкций. Работа с ними не требует специальной подготовки персонала, они практически не увеличивают вес защищаемых конструкций. При нагревании эти огнезащитные покрытия увеличиваются в объеме и создают плотный пористый слой со слабой теплопроводностью. Лучшие тонкослойные огнезащитные составы могут обеспечивать эффективность огнезащиты бетона до 150 минут. Нанесение штукатурных огнезащитных составов обеспечивает эффективность огнезащиты бетона до 240 минут. В условиях повышенных вибраций требуется армирование металлической сеткой. В некоторых случаях может оказаться критичным то, что покрытие, образованное штукатурным составом, имеет довольно большой вес.
- Облицовка плитами или листами из огнезащитных материалов
Позволяет получить эффективность огнезащиты бетона до 360 минут. Такие плиты или листы делают с использованием наполнителей из вспучивающихся (перлит, вермикулит) или огнестойких материалов (керамзит), минеральных волокон (силикатных, базальтовых, диабазовых), волокон из других материалов (каолиновых, кремнеземистых, кварцевых). Существуют влагоустойчивые огнезащитные плиты и листовые материалы. Некоторые из таких материалов имеют большой вес и, соответственно, их применение может привести к значительному увеличению веса защищаемой конструкции. Важным элементом этого способа огнезащиты бетона являются крепления огнезащитного материала, которые должны надежно удерживать материал не только в обычных условиях, но и при пожаре как минимум в течение требуемого времени огнезащитной эффективности для данной конструкции. Снижение прочности, деформация и разрушение элементов крепления при нагревании может привести к отслоению плит или листов огнезащитного материала и появлению щелей между ними, в результате огонь проникнет к защищаемой поверхности.
Разновидностью этого способа огнезащиты является обкладка кирпичом, но в настоящее время кирпич для этой цели применяется редко, т. к. уступает по огнезащитной эффективности плитам из современных материалов, специально разработанных для огнезащиты бетона и других поверхностей, и этот способ огнезащиты более трудоемкий по сравнению с другими [9].
Если просчитать работу железобетонной конструкции при огневом воздействии, при необходимости увеличить диаметры арматуры и защитные слои, то можно обойтись без конструктивной огнезащиты.
За последние десять лет произошло ужесточение нормативных требований к огнестойкости строительных конструкций и инженерных сетей, что нашло отражение в материалах федерального закона ФЗ № 123 от 22 июля 2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [10].
Применение огнезащиты строительных конструкций, а также расчеты конструкций на огневое воздействие стали обязательными в большинстве случаев.
Конструкции без огнезащиты деформируются и разрушаются под действием напряжений от внешних нагрузок и температуры. Огнезащита, блокирующая тепловой поток от огня к поверхности конструкций, позволяет сохранить их работоспособность в течение заданного времени.[КС3]
Выбор вида огнезащиты осуществляется с учетом режима эксплуатации объекта защиты и установленных сроков эксплуатации огнезащитного покрытия[NE4].
1. Белов, В. В. Огнестойкость железобетонных конструкций: модели и методы расчета/ В. В. Белов, К. В. Семенов, И. А. Ренев// Инженерно-строительный журнал. — 2010. — № 6. — С. 58–61.
2. Курлапов, Д. В. Воздействие высоких температур пожара на строительные конструкции/ Д. В. Курлапов// Инженерно-строительный журнал. — 2009. — № 4. — С. 41–43.
3. Романенков И. Г., Левитес Ф. А. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991. 320 с.
4. Гогоберидзе Н. В., Благородова Н. В. К вопросу автоматизации системы определения предела огнестойкости строительных конструкций // Инженерный вестник дона. 2012. № 4–1 (22). С. 100–103.
5. Расчетный метод определения пределов огнестойкости металлоконструкций, покрытых вспучивающимся огнезащитным составом/Н. М. Бессонов, Т. Ю. Еремина, Ю. Н. Дмитриева, М. В. Крашенинникова//Пожарная безопасность.2007. № 1. С. 22–28
6. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. М.: Стройиздат., 1985.
7. Благородова Н. В., Фан Ань. К вопросу определения предела огнестойкости строительных конструкций // Материалы Международной научно-практической конференции «Техносферная безопасность, надежность, качество, энергосбережение», выпуск IX (Ростов-на- Дону — Шепси, 2007 г.), — ЮРО РААСН, 2007 — С. 241–242.
8. Милованов А. Ф. Стойкость железобетонных конструкций при пожаре. М.: Стройиздат, 1998. 304 с.
9. Тонкослойная огнезащита бетона/Ю. В. Кривцов, О. Б. Ламкин, В. В. Рубцов, Р. Ш. Габдулин//Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 6. С. 42–43.
10. ФЗ № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ст. 35.
Методы защиты
К методам огнезащиты бетона относят применение материалов, способных стать действенным противотермическим экраном. Для этого используют:
- специальную лакокрасочную продукцию;
- разные виды термоизоляционной штукатурки;
- легкие негорючие плиты, изготовленные из вспученного вермикулита;
- рулонную защиту.
Наиболее востребованными в силу несложности, удобства работ являются краски и штукатурки.
Вернуться к оглавлению
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:
- Вспучивающиеся. Когда на такую краску действует открытое пламя, она в десять–сорок раз (показатель зависит от свойств состава) «растет» в объеме. Помимо того, при пожарах такое покрытие разлагается, сильно поглощая тепло. Вместе с тем идет выделение негорючих газов, благодаря которым образуется накоксованная пена, предохраняющая бетонные поверхности от нагревов на период, достаточный для ликвидации возгораний.
- Невспучивающиеся. Не расширяются под действием больших температур. Обычно производятся на основе вермикулита (минерала из класса силикатов). Наносятся на полы, стены, балки, колонны из бетона, т.п.
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.
Вернуться к оглавлению
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.
Вернуться к оглавлению
Цены на огнезащиту железобетона
Мы понимаем, что заказчик ни в коем случае не должен отказываться от защиты от огня по причине высокой цены, поэтому стараемся предлагать демократичные цены на огнезащиту железобетонных конструкций.
| Предел огнестойкости | Стоимость |
| R30 | от 440 руб/м2 |
| R45 | от 540 руб/м2 |
| R60 | от 790 руб/м2 |
| R90 | от 1 000 руб/м2 |
| Защита штукатурными составами | от 800 руб/м2 |
*R — потеря несущей способности через указанное количество минут.
На цену монтажа огнезащиты влияют:
- особенности объекта – назначение, геометрия, наличие проблемных мест, марка бетона, тип армирования и т.д.;
- состояние поверхности – изношенность, необходимость предварительной очистки;
- удаленность объекта – от нее зависит цена доставки;
- объем работ и их сложность;
- необходимый предел огнезащиты.
Многие из указанных факторов влияют на выбор материала, а это самая большая составляющая цены. Кроме того: мы используем легкие материалы, но в некоторых случаях все-таки требуется усиливающий каркас. Работы по его установке тоже входят в общую стоимость.
является сертифицированным дилером лучших отечественных и зарубежных производителей огнезащитных материалов.
Технология огнезащиты
Огнезащиту бетонных (железобетонных) конструкций продумывают еще на этапе проектных работ. Ведут расчет огнестойкости, исходя из:
- типа бетона, его влажности;
- толщины арматурных элементов;
- геометрии используемых опор, частей перекрытия;
- предела нагрузок;
- толщины огнезащитного покрытия.
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.
Конструктивная огнезащита
Конструктивная огнезащита – это способы защиты от огня конструктивных элементов зданий, что основаны на формировании слоя теплоизоляции на поверхностях конструкций, которые при пожаре могут оказаться в зоне высокотемпературного нагрева, по определению СП 2.13130.2012, регламентирующего стойкость к огню строительных объектов.
К конструктивной огнезащите относят:
- Облицовку огнестойкими плитами, листами, другими материалами по негорючему каркасу с созданием воздушных прослоек. , обмазки.
- Нанесение толстослойных напыляемых составов, включая различные виды огнезащитных (огнеупорных) мастик, паст.
А также многослойные системы с комбинацией выше перечисленных огнестойких материалов, а также тонкослойных покрытий, таких как огнезащитные краски, лаки.
Для разных по материалу изготовления строительных конструкций, инженерных систем существуют различия в создании эффективной огнезащиты.
Для деревянных конструкций
Раньше для защиты от огня деревянного конструктива зданий в основном применяли различные штукатурные смеси, наносимые на каркас из дранки, металлической сетки.
Но, у этого недорогого способа были значительные недостатки – это трудоемкость работ, старт гниения древесины сразу после нанесения толстого слоя мокрой штукатурки.
Последние десятилетия проектировщики, строители для исключения контакта с огнем несущих деревянных конструкций в основном используют листы огнестойкого гипсокартона, заполняя образовавшиеся пустоты минеральной ватой, огнезащитным базальтовым материалом.
Этот способ огнезащиты прост, удобен, не требует больших материальных затрат, трудовых ресурсов; предохраняет древесину не только от воздействия огня, но и от гниения, так как выполняется сухим способом.
Для металла и металлических конструкций
Традиционная обкладка камнем, кирпичом вертикальных несущих металлоконструкций строительных объектов – колонн, опорных столбов, облицовка их керамической, в том числе огнеупорной плиткой, весьма распространенная раньше, в настоящее время применяется все реже как из-за трудоемкости, так из-за значительного увеличения нагрузки на перекрытия, фундаменты строений.
Наиболее распространенные способы конструктивной защиты металла:
- Нанесение современных видов огнестойких паст, мастик, штукатурных покрытий с наполнителями из измельченного вермикулита, керамзита.
- Сплошная обкладка, обертывание металлических строительных конструкций плитными, рулонными материалами из огнестойких минеральных материалов.
- Облицовка несколькими слоями огнестойкого гипсокартона с заполнением образовавшихся воздушных карманов теми же плитными, рулонными материалами, что увеличивает предел стойкости к огню такой огнезащитной системы.
- Финишное нанесение тонкослойных огнезащитных покрытий – красок, лаков как в целях увеличения общего предела огнестойкости многослойной системы, так и для улучшения внешнего вида защищаемых конструкций в административных, общественных объектах.
Для воздуховодов
Хотя короба общеобменных вентиляционных систем чаще всего изготавливают из металла, но, учитывая, что в зависимости от назначения таких инженерных коммуникаций объекта, например, для систем противодымной защиты, вытяжных шахт жилых домов они могут изготавливаться из других материалов, то конструктивную противопожарную огнезащиту воздуховодов обычно рассматривают как отдельный вид.
Самыми распространенными способами теплоизоляционного экранирования воздуховодов от огня являются:
- Нанесение огнезащитных паст, штукатурок, мастик, причем предпочтение отдается тем видам материалов, что обладают пластичностью в готовом виде, в связи с вибрацией воздуховодов при работе вентиляционных систем.
- Сплошное обертывание огнестойкими рулонными материалами, что на практике является наиболее быстрым, не трудоемким способом конструктивной огнезащиты.
Если же к воздуховодам не предполагается доступа для технического сервиса, ремонта, то используют многослойные конструкции из огнестойкого картона с минераловатным заполнением, что в том числе создает надежную звукоизоляцию.
Системы и материалы
Огнезащита Как правильно подобрать и провести обработку
СП 2.13130.2012 указывает, что несущие элементы строительных объектов I, II степеней стойкости к огню, отвечающие за их устойчивость, геометрическую неизменность, должны обеспечиваться конструктивной огнезащитой.
Следовательно, несущие конструкции должны иметь огнестойкий предел в соответствии требований СП 112.13330.2011 – 90 и 60 минут соответственно, а для объектов III степени – 45 минут.
Компании производители огнестойких материалов, используемых для однослойной конструктивной огнезащиты, рекламируют свою продукцию, указывают пределы стойкости к огню всех изделий; а также предлагают готовые решения – варианты многослойных огнезащитных систем для деревянных, металлических конструкций, воздуховодов вентиляционных систем, стойкость к огню которых иногда достигает 180 мин.
Для конструктивной огнезащиты используют следующие материалы:
- Облицовочный полнотелый, огнеупорный кирпич.
- Керамическую, в том числе огнеупорную плитку.
- Огнестойкие, в том числе влагостойкие виды гипсовой плиты, картона.
- Минеральные (кремнеземные, минераловатные, базальтовые, стекловолокнистые) плиты, маты, рулонные, шнуровые материалы.
- Различные виды огнезащитных мастик, паст, штукатурных покрытий.
А также огнестойкие краски, лаки – в качестве финишных покрытий многослойных систем конструктивной защиты.
Требования нормативных документов
Устройство, материалы, качество проведенной конструктивной огнезащиты должно отвечать требованиям следующих норм:
-
, НПБ 236-97 – для металлоконструкций. , ГОСТ 32614-2012 – для огнестойкого гипсокартона.
- ГОСТ 32314-2012 – для огнестойких утеплителей из минеральной ваты.
Дополнительно:
Письмо Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 4 декабря 2017 г. № 53435-ОГ/08 О применении положений СП 112.13330.2011 «СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений».
Актуализация данного свода правил не планируется, так как требования пожарной безопасности указаны в Федеральном законе от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в редакции от 29 июля 2017 года).
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:
-
Снижение несущей способности (R)
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:
-
Тип бетона и степень его влажности.
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:
-
Огнезащитные краски и составы по железобетону.
Помимо этого для железобетонных полов и перекрытий разрабатывают специальные конструкторские решения, позволяющие снизить тепловую и пожарную нагрузку и предотвратить быстрое возникновение пожара.
Эффективность защитного слоя проверяется с помощью лабораторных испытаний бетона, покрытого огнезащитными составами. В лаборатории образец помещают в печь и нагревают до предельной температуры.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.
Помимо этих двух основных категорий принято разделять следующие виды огнезащитных красок по бетону:
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?
-
Цементный раствор, в состав которого, входят вяжущие элементы и присадки с добавлением мелких фракций вермикулита. Способ нанесения на поверхность такой же, как и для обычных цементно-песчаных штукатурных составов.
Расчет толщины осуществляется в зависимости от необходимого коэффициента огнестойкости. Вермикулит обладает теплоизолирующими свойствами, поэтому от этого показателя зависит интенсивность нагревания металлической арматуры внутри конструкции.
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:
-
Использование каркасов и экранов. Плиты перекрытия защищают вермикулитовыми листами. Крепление огнезащиты к бетонным поверхностям осуществляется тремя способами. Анкерным - листы прикручиваются непосредственно к плите. Профильным - вермикулит крепится на готовый каркас.
С помощью подвесного потолка – плита крепится непосредственно к несущему профилю. Преимущество такой активной комплексной конструктивной огнезащиты железобетонных конструкций, то, что она позволяет увеличить огнестойкость с одновременным проведением отделочных работ.
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.
Читайте также: