Огнестойкость бетона: действие больших температур на

Среди черт бетона, одним из наиболее значимых параметров есть огнестойкость, которая несёт ответственность за сопротивляемость материала открытому огню при пожаре. В данной статье мы подробней рассмотрим, что такое огнестойкость, от чего она зависит и каким возможно данный показатель у различных видов бетона.

Огнестойкий бетон

Неспециализированные сведения

Прежде всего направляться заявить, что люди обычно путают огнестойкость железобетонных конструкций с жаростойкостью, а это пара различные понятия:

  • Огнестойкость - сопротивление материала непродолжительному действию открытого огня при пожаре
  • Жаростойкость - это свойство бетонов сохранять свои свойства при долгом либо кроме того постоянном действии больших температур на протяжении эксплуатации тепловых агрегатов.

В следствии малом теплопроводности материала, при непродолжительном действии большой температуры бетон и арматура, которая расположена под защитным слоем, не успевают достаточно разогреться.

Исходя из этого значительно более губительным для бетона есть его поливание водой, что происходит при тушении пожара. Наряду с этим происходит растрескивание материала, нарушение защитного слоя и, как следствие, обнажение арматуры.

Действие больших температур на бетон

Под действием больших температур, в бетоне происходят разные негативные процессы:

250 – 300 градусов по шкале Цельсия Понижается прочность, что сопровождается процессом разложения гидрата кальция окиси.Наряду с этим разрушается структура цементного камня.
550 градусов по шкале Цельсия При таковой температуре зерна кварца, каковые имеются в песке и щебне для бетона, начинают растрескиваться и кварц переходит в другую инстанцию – тридимит. Растрескивание обусловлено повышением кварцевых зерен в объеме. Наряду с этим в структуре пласта появляются микротрещины в местах соприкосновения цементного камня с наполнителем.
Свыше 550 градусов по шкале Цельсия При последующем повышении температуры разрушаются и другие структурные элементы бетона.
На фото - жаропрочный бетон

Жароупорные бетоны

Данные из таблицы относятся к простым бетонам. Но в следствии научных и практических изысканий была открыта возможность создания жароупорного бетона на базе портландцемента, который способен выдерживать температуру в 1100 градусов а также выше.

Для этого в состав материала вводят алюмокремнеземистые или кремнеземистые тонкомолотые добавки, связывающие гидроокись кальция, которая выделяется в следствии гидратации цемента.

Помимо этого, в качестве заполнителей применяют термостойкие и огнеупорные материалы, такие как:

  • Кирпичный щебень;
  • Доменный шлак;
  • Туф;
  • Шамот;
  • Андезит;
  • Базальт;
  • Хромистый железняк.
Базальтовый щебень

Большая температура, которую может выдерживать таковой бетон, зависит от наполнителей. К примеру, при применении шамота, большая температура образовывает 1100-1200 градусов по шкале Цельсия. В случае если конструкция не будет подвергаться нагреву свыше 700 градусов, в качестве наполнителя возможно использовать бой глиняного кирпича или доменный шлак.

Так, приготовить жаростойкий бетон возможно кроме того своими руками на строительной площадке.

Совет! По окончании возведения железобетонных конструкций обычно появляется необходимость в их механической обработке. При таких условиях применяют особое оборудование с алмазными насадками. К примеру, строителями обычно выполняется алмазное бурение отверстий в бетоне, и резка железобетона алмазными кругами.

Железобетонные конструкции после пожара

Огнестойкость конструкций из железобетона

Огнестойкость конструкций из железобетона зависит от многих параметров:

  • Размеров сечения конструкции;
  • Толщины защитного слоя;
  • Диаметра и количество арматуры;
  • Нагрузки на конструкцию.

С уменьшением плотности материала, и повышением его толщины, предел огнестойкости возрастает. Кроме этого направляться подчернуть, что данный показатель зависит от статической схемы и вида опирания конструкции. Исходя из этого перед заливкой, эксперты в обязательном порядке делают расчет огнестойкости железобетонных конструкций.

Бетонные прогоны

Горизонтально расположенные конструкции

Вольно опертые однопролетные изгибаемые элементы при действии пожара разрушаются в следствии разогревания нижней продольной арматуры. Исходя из этого их предельная температура зависит от класса арматуры, теплопроводности материала, и толщины защитного слоя.

К таким конструкциям относятся следующие виды изделий:

  • Настилы перекрытий и панели;
  • Балочные плиты;
  • Прогоны;
  • Балки и пр.

Обратите внимание! У прогонов и балок предел огнестойкости сильно зависит еще и от ширины сечения.

Кроме этого направляться подчернуть, что при однообразных параметрах, огнестойкость балок и плит различная, что связано с тем, что балки при пожаре разогреваются с трех сторон.

Тонкостенные изгибаемые конструкции смогут преждевременно разрушаться под действием пожара по косому сечению у опор. Такие разрушения предотвращают методом установки вертикальных каркасов длиной ? пролета на при опорных участках.

К изгибаемым тонкостенным конструкциям относятся:

  • Ребристые и пустотные панели;
  • Балки и ригели;
  • Настилы и пр.
Плиты перекрытия

Опертые по контуру плиты владеют значительно громадным пределом огнестойкости, чем изгибаемые элементы. Такие плиты армированы в двух направлениях, исходя из этого их огнестойкость зависит от соотношения длины арматуры в долгом и маленьком проемах.

У квадратных плит критическая температура образовывает 800 градусов по шкале Цельсия.С повышением одной из сторон, критическая температура понижается, соответственно значительно уменьшается и предел огнестойкости. В случае если соотношение сторон более четырех, то огнестойкость плит такая же, как и у конструкций, каковые оперты на две стороны.

Обратите внимание! С позиций огнестойкости наиболее прочной есть арматурная сталь марки 25Г2С класса А-III. Ее критическая температура образовывает 570 градусов по шкале Цельсия. Нужно заявить, что цена арматуры из таковой стали относительно высокая.

Колонны

Колонны

Огнестойкость таких конструкций как колонны кроме этого зависит от ряда факторов:

  • Нагрузки на них (центральной и внецентральной);
  • Размеров поперечного сечения;
  • Вида большого заполнителя;
  • Процента армирования;
  • Толщины защитного слоя у продольной арматуры. Исходя из этого при заливке конструкции обязана строго соблюдаться инструкция.

Разрушение колонн под действием открытого огня происходит в следствии понижения прочности бетона и арматуры. Причем, внецентреннаянагрузка сокращает их огнестойкость.

В случаях, в то время, когда нагруз­ка происходит с громадным эксцентриситетом, огнестойкость конструкции зависит от толщины защитного слоя в области растянутой арматуры. Другими словами - темперамент работы колонн при нагревании аналогичен с несложными балками. В случае если же нагрузка происходит с малым эксцентриситетом, то конструкция может сопротивляться действию пожара, как и центрально-сжатые колонны.

Обратите внимание! Огнестойкость колонн, выполненных из раствора на гранитном щебне, на 20 процентов меньше, чем колонн на известковом щебне.

Пример - огнестойкость газобетона

Огнестойкость ячеистых бетонов

Как уже было сказано выше, чем меньше плотность материала, тем он более устойчивый к действию пожара. Исходя из этого предел огнестойкости газобетонных блоков и других изделий из ячеистого бетона более большой.

В соответствии с бессчётным изучениям, каковые были проведены шведским техническим университетом, и и финским техническим центром, при нагревании,прочность ячеистого бетон аизменяется следующим образом:

  • Увеличение температуры до 400 градусов –прочность материала возрастает до 85 процентов.
  • Разогрев до 700 градусов – прочность понижается до первоначальных показателей.
  • Разогрев до 1000 градусов –прочность падает на 86 процентов и данный показатель стабилизируется.

Так, предел огнестойкости пенобетонных блоков образовывает около 900 градусов. Для сравнения, простой бетон при температуре около 400-700 градусов теряет основную часть своей прочности.

Пенобетонный блок

Исходя из этого данный материал стал широко распространен при постройке зданий, в которых планируется повышенный уровень пожароопасности.

Вывод

Как мы узнали, огнестойкость и жаростойкость бетона зависят от ряда факторов, начиная от наполнителя материала и заканчивая изюминками цементных конструкций. Исходя из этого данному показателю нужно уделять внимание на всех этапах строительства.

Из видео в данной статье возможно взять дополнительную данные по данной теме.

Добавить комментарий