Файл: Нт гражданской защиты и пожарной безопасности ямалоненецкого автономного округа государственное учреждение дополнительного профессионального образования.pdf

17
дереву. Количество тепла, выделяемое при горении ПВХ, значительно меньше,
чем у многих других материалов, например, древесины. Следовательно,
применение ПВХ уменьшает вероятность пожара и уменьшает скорость распространения огня, если пожар все же начался.
Газы, выделяемые при горении ПВХ: монооксид и диоксид углерода,
хлороводород и водяной пар. Из-за едкого запаха хлороводород легко обнаруживается даже при низких концентрациях. Монооксид углерода - печально знаменитый угарный газ - с другой стороны, совсем без запаха. Он хорошо известен как один из главных факторов множество смертей при пожарах. Однако он выделяется при горении абсолютно всех органических материалов, в том числе, древесины.
Хлороводород, выделяющийся при горении ПВХ, вступает в реакцию с водяными парами и образует соляную кислоту, которая обладает коррозийным воздействием на металлические конструкции сооружений. Однако концентрация кислоты столь незначительна, что не представляет опасности, как для конструкции здания, так и для здоровья людей.
Дерево, в противоположность стали или железобетону, является сгораемым материалом. Оно обугливается на своей поверхности при воздействии пожара.
Этот слой древесного угля на внешних зонах конструкций образует защитный слой, который сильно замедляет дальнейшее сгорание дерева. Для того чтобы ограничить воспламенение дерева и дальнейшее распространение огня, можно проводить предупредительные пожарозащитные мероприятия. К ним относятся в основном строительные и химические мероприятия.
Огнезащитные соли состоят в основном из фосфатов и сульфата аммония как разбавителя. Они применяются для пропитки древесины жидким раствором автоклавным методом. Огнезащитные соли (антипирены) плавятся при воздействии высокой температуры. При этом тепло оттягивается от древесины и на поверхности древесины образуется оплавленный слой. Кроме того, в случае пожара эти вещества выделяют газы, не поддерживающие горение, и способствуют быстрому образованию обугленного защитного слоя.
Тогда как огнезащитные соли защищают дерево от огня изнутри, пенообра зующие огнезащитные средства действуют на поверхности древесины. Эти пенообразователи наносятся в виде бесцветного или пигментированного слоя.
При прямом воздействии огня или при воздействии температуры около 200 °С
вследствие разложения этого слоя на поверхности древесины образуется слой трудно возгораемой пены толщиной от 2 до 3 см. Он препятствует доступу кислорода и защищает дерево в течение определенного времени от дальнейшего сгорания.
До температуры 100°С свойства древесины почти не изменяются.
Возгорание древесины и обгорание ее поверхности происходит при температуре
290°С.
Обгорание поверхности происходит со скоростью 1,8-2см за 30 минут, тем самым уменьшая поперечное сечение конструкции [3]. Деревянные перекрытия старой

18
конструкции, состоящие из деревянного пола, балок, наката и т.д., теряют несущую способность через 40 минут с начала возгорания. Несущая способность поврежденных пожаром деревянных конструкций оценивается в зависимости от площади сечения неповрежденной древесины конструкции.
Бетон негорючий и достаточно огнестойкий материал. Однако под воздействием высоких температур его прочностные и защитные свойства по отношению к заключенной в нем арматуре снижаются. Кроме того, при длительном пожаре сама арматура сильно нагревается, по этой причине происходит значительная деформация. Поэтому, изгибаемые элементы получают прогибы и открытые трещины. Поведение бетона при нагреве определяется изменением его составляющих: заполнителя и цементного камня. К наиболее общим признакам,
по которым можно судить о температуре, действовавшей на бетон, относятся изменение цвета и закопчение; снижение тона звука при простукивании;
отслаивание и отколы; взрывообразные и местные разрушения; изменение прочностных и деформативных характеристик, физико-химических свойств;
оплавление и следы огневой эрозии бетона.
Цвет бетона изменяется в зависимости от вида заполнителя и вяжущего. При температуре до 300°С тяжелый бетон принимает розовый оттенок, при 400—
6000—. красноватый, при 900—1 000°С — бледно-серый.
В зоне интенсивного горения с температурами более 800°С сильной законченности бетона, как правило, не бывает, так как сажа полностью выгорает.
В зоне действия повышенных и умеренно высоких температур (100—400°С)
может происходить значительное оседание сажи.
При простукивании молотком можно установить степень повреждения огнем структуры бетона. Неповрежденный бетон имеет высокий тон звука, с увеличением степени разрушения бетона звук становится глухим. После воздействия температур более 600°С молоток при ударе оминает бетон на поверхности образца. Часть сечения образца, прогретая свыше 500°С, при ударе средней силы откалывается.
Каменная кладка из строительных материалов (глиняный кирпич, силикатный кирпич, блоки из легкого бетона) является огнестойкой.
Каменная кладка из строительных материалов (глиняный кирпич, силикатный кирпич, блоки из легкого бетона) является огнестойкой.
Воздействие огня и воды при тушении пожара приводит к отслаиванию поверхностного слоя кладки и разрушению раствора.
Под воздействием огня обычно прочность строительных кирпичей не уменьшается, но раствор между кирпичами будет рыхлиться и разрушаться. Если раствор поврежден на глубину более 3 см, то кладка считается не выдержавшей нагрузки и должна быть разобрана.
Каменные конструкции практически никогда не разрушаются при пожаре,
наблюдаются лишь поверхностные повреждения кладки. Израсходование

19
огнестойкости каменных конструкций происходит вследствие недопустимого повышения температуры на необогреваемой поверхности.
Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов,
выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня.
Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранить конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.
Огнезащита предназначена для повышения фактического предела огнестойкости конструкции до требуемых значений и для ограничения предела распространения огня по ним, при этом обращается внимание на снижение так называемых побочных эффектов (дымообразования, выделения газообразных токсичных веществ). Эту задачу выполняют путем использования теплозащитных и теплопоглощающих экранов,
специальных конструктивных решений,
огнезащитных составов, технологических приемов и операций, а также применением материалов пониженной горючести.
Огнезащитное действие экранов основывается либо на их высокой сопротивляемости тепловым воздействиям при пожаре, сохранении в течение заданного времени своих теплофизических характеристик при высоких температурах, либо на их способности претерпевать структурные изменения при тепловых воздействиях с образованием коксоподобных пористых структур, для которых характерна высокая теплоизолирующая способность. Расположение огнезащитных экранов может осуществляться либо непосредственно на поверхности защищаемых конструктивных элементов, либо на расстоянии с помощью специальных конструктивных решений. При контактном способе ,
огнезащитный состав наносится непосредственно на поверхность защищаемой конструкции; при мембранной – на поверхность вспомогательных элементов,
закрепленных на определенном расстоянии от защищаемой поверхности.
Для повышения предела огнестойкости незащищенных стальных конструкций в настоящее время применяются следующие способы:
 обетонирование, обкладка кирпичом, оштукатуривание;
 облицовка конструкций огнезащитными плитами, выполненными из различных огнестойких материалов;
 нанесение непосредственно на поверхность конструкции вспучивающихся и не вспучивающихся огнезащитных покрытий (обмазка, напыление,
окраска);
 установка огнезащитных экранов, подвесных потолков;
 комбинированный способ огнезащиты, представляющий собой оптимальное сочетание различных материалов и способов;
 повышение огнестойкости полых стальных конструкций путем заполнения их водой;
 повышение огнестойкости металлических конструкций за счет охлаждения их водой, подаваемой непосредственно на конструкции во время пожара.

20
Применение того или иного способа огнезащиты определяется специфическими особенностями различных видов конструкций, областями их применения,
значениями требуемых приделов огнестойкости, а также температурно- влажностными условиями производства работ по огнезащите и эксплуатации этих конструкций.
Для огнезащиты металлических конструкций используются различные облицовочные материалы: бетон, кирпич, различные типы штукатурки, плитные и листовые изделия
Обетонирование является эффективным способом огнезащиты металлических конструкций. Применение бетонной защиты наиболее рационально, когда одновременно производится усиление колонн или стоек. Обетонирование производят после прикрепления к колонне армирующей сетки. Для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций до 2 часов требуется слой тяжелого бетона толщиной 50 мм, до 2,5 часаов – 60 мм.
Облицовка из кирпича часто применяется при реконструкции зданий и усилении несущих конструкций при одновременном переводе зданий в более высокую степень огнестойкости. Огнезащита из кирпичной кладки может повторно использоваться после пожара. Кладку для огнезащитной облицовки выполняют из обожженного глиняного или силикатного кирпича на цементно- песчаном растворе марки не ниже 50. Для получения предела огнестойкости 2
часа достаточен слой кирпича толщиной 6,5 см.
Облицовка из теплоизоляционных плит и гипсокартонных листов. Широкое применение для огнезащиты стальных конструкций находят облицовки из теплоизоляционных плит на основе перлита, вермикулита, асбесто перлито цемента, минеральной ваты. Толщина плит составляет около 5 см, что обеспечивает предел огнестойкости до 2 часов при надежном креплении плит к конструкции.
Огнезащитная облицовка из гипсокартонных листов разработана применительно к многоэтажным зданиям и сооружениям со стальным несущим каркасом, с междуэтажными перекрытиями из сборных железобетонных плит или монолитного железобетона. Один слой толщиной 16 мм может обеспечить предел огнестойкости колонн и ригелей до 1 ч; для повышения надежности рекомендуется устраивать огнезащиту из двух листов. При применении гипсокартонных листов допускается демонтаж огнезащитной облицовки и выполнение различных работ по усилению несущих конструкций, а также повторное нанесение антикоррозионного покрытия несущих конструкций здания.
Внутреннюю полость между огнезащитой и элементами несущих конструкций можно использовать для монтажа различных инженерных коммуникаций.
Цементно-песчаная штукатурка является традиционным видом огнезащитного покрытия (см. рис. 9.1, а) и рекомендуется для защиты металлических колонн,
ригелей, элементов связей, узлов сопряжения между элементами. Она изготавливается из цемента и песка, проста в применении, пригодна для механизированного нанесения, обеспечивает значительный предел огнестойкости

21
защищаемой конструкции (для колонн до 2,5 час при толщине штукатурки
60 мм).
Для снижения массы и повышения огнезащитной эффективности штукатурки в последние годы разрабатываются легкие штукатурки и покрытия на основе асбеста, вспученного перлита, вермикулита, минерального волокна, фосфатных соединений и других эффективных материалов. Такие штукатурки имеют малую плотность (200-600 кг/м
3
) и поэтому низкую теплопроводность. Технические характеристики, технологические особенности, а также преимущества и недостатки таких штукатурок приведены в .
В зависимости от толщины слоя штукатурного состава, облегченного покрытия,
конструктивных огнезащитных листов и плит обеспечивается предел огнестойкости стальных конструкции от 0,75 до 2,5 ч.
Использование огнезащитных покрытий является весьма перспективным способом огнезащиты стальных конструкций, так как этот способ наиболее эффективен по сравнению с другими. Кроме этого, они обладают широкими возможностями использования механизированных методов нанесения составов на защищаемую поверхность конструкций. Составы подразделяются на не вспучивающиеся и вспучивающиеся. Если в первом случае огнезащиты блокирование теплового потока от пламени к защищаемой поверхности осуществляется за счет поглощения теплоты материалом огнезащиты,
обладающим достаточной теплоемкостью, то в случае вспучивающихся покрытий основную роль играет поглощение теплоты при физико-химических превращениях в слое покрытия.
Вспучивающиеся покрытия наносятся тонким слоем на поверхность конструкции и выполняют в процессе ее эксплуатации функции лакокрасочного декоративно-отделочного материала. Под воздействием высоких температур покрытие всучивается, многократно увеличиваясь в объеме, образуя пористый слой, обладающий хорошими теплоизоляционными свойствами. При образовании вспучивающегося покрытия дополнительный блокирующий эффект дает перемещение его нагреваемой поверхности навстречу источнику нагрева
(пламени). При вспучивании покрытия поглощается тепло, в результате разложения отдельных компонентов выделяются ингибиторные газы,
высвобождается химически связанная вода, которая, испаряясь создает на поверхности покрытия дополнительный огнезащитный эффект. Вспучивающиеся покрытия при нагревании увеличивают толщину слоя в 10-40 раз. Как правило,
вспучивающиеся покрытия более эффективны, так как при тепловых воздействиях происходит образование вспененного угольного слоя,
представляющего собой закоксовавшийся расплав веществ, составляющих огнезащитную композицию. Образование этого слоя происходит за счет выделяющихся при нагревании газо- и парообразных веществ.
Вспучивающиеся покрытия являются многокомпонентными системами,
состоящими из связующего, антипирена и пенообразователей – вспучивающихся добавок. В качестве связующего используют различные полимеры, латексы,
синтетические и натуральные каучуки, эпоксидные полимеры, полиуретаны,
минеральные вяжущие (жидкое стекло).