(495) 744-00-52

 
Подписаться на рассылку
ваш e-mail
Наши награды
есть чем гордиться

Раздел не найден.

Огнезащита железобетонных конструкций высотных зданий

Ю. В. КРИВЦОВ,

д-р техн. наук, генеральный директор

О. Б. ЛАМКИН,

канд. техн. наук, зам. директора

(НПО «Ассоциация Крилак»)

В Москве в ближайшие годы планируется построить примерно 60 высотных зданий. Если первые высотные здания возводили исключительно с применением стальных несущих конструкций, то в последние годы для их строительства все более популярны железобетонные конструкции, включая сборные. Поскольку наибольшие затраты при строительстве высотных зданий (до 37-40 %) приходятся на долю несущих конструкций, применение железобетона в зданиях высотой до 70 этажей позволяет повысить их жесткость, огнестойкость.

В связи с предстоящим вступлением России во Всемирную торговую организацию (ВТО) возникла потребность в трансформировании традиционных «жестких» норм и гармонизации отечественных нормативных документов по пожарной безопасности с международными стандартами, в том числе с нормативными актами, определяющими требования к системам обеспечения пожарной безопасности в странах - членах ВТО.

В России идеи «гибкого» нормирования в том или ином виде нашли свое воплощение прежде всего в ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования», ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования», в которых задан необходимый уровень безопасности объекта и сформулированы пути достижения этого уровня.

Под «гибким» (объектно-ориентированным) нормированием понимается такой подход, который позволяет:

· обеспечивать при проектировании объекта высокую степень свободы без жесткого определения путей достижения поставленной цели;

· использовать эффективную правовую поддержку на государственном уровне, в том числе с обеспечением обязательного лицензирования деятельности организаций по созданию и реконструкции ими объектов;

· учитывать влияние характеристик конкретного объекта на параметры системы обеспечения пожарной безопасности;

· оценивать пожарную опасность {например, путем определения индивидуального и социального риска), связанную с функционированием объекта, и привести все показатели пожарной опасности объекта в соответствие с нормами.

Один из факторов эксплуатационной надежности объектов - обеспечение нормативных пределов огнестойкости несущих конструкций зданий и сооружений. Несущий каркас высотных зданий (СНиП 21-01-07*, МГСН 4.04-94*) как правило, проектируют из монолитного железобетона или стальных конструкций с огнезащитой их конструкционными материалами, при этом долговечность указанных конструкций должна соответствовать расчетному сроку эксплуатации здания до капитального ремонта.

Пределы огнестойкости несущих и ограждающих конструкций должны быть не менее:

· основной несущий каркас REJ 180;

· несущие стены REJ 180;

· шахты лифтов REJ 180;

· стены лестничных клеток REJ 180;

· наружные несущие стены Е60;

· междуэтажные перекрытия REJ 90;

· покрытие эксплуатируемое REJ 60;

· покрытие неэксплуатируемое ЕбО;

· марши и площадки лестниц R90;

· коммуникационные шахты, пересекающие границы пожарного отсека REJ 180;

· коммуникационные шахты, не пересекающие границы пожарного отсека REJ 90;

· шахты дымоудаления REJ 180;

· межквартирные перегородки EJ 60.

Пределы огнестойкости прочих конструктивных элементов здания высотой от 75 до 100 м предусмотрены согласно требованиям нормативов для зданий первой степени огнестойкости, а в зданиях высотой более 100 м - особой степени огнестойкости (МГСН 4.04-94*).

Поведение бетона в условиях пожара характеризуется следующими

Кривая изменения температур опытных образцов фрагмента железобетонной обделки тоннеля с комплексным огнезащитным покрытием на основе огнезащитного состава «Монолит»

Рис. 1. Кривая изменения температур опытных образцов фрагмента железобетонной обделки тоннеля с комплексным огнезащитным покрытием на основе огнезащитного состава «Монолит»

Лефортовский тоннель - огнезащитные работы www.krilak.ru

Рис. 2. Лефортовский тоннель

процессами: при температуре 150 °С начинается образование внутренних трещин бетона, развивающихся по всей толщине сжатой конструкции вследствие ее нагруженности.

По мере повышения температуры до 200.- 250 °С в зависимости от марки бетона и типа конструкции происходит взрывное отслаивание бетона, сопровождающееся уменьшением его толщины. При температуре 250 °С начинается опасное ослабление упрочняющей арматуры, а при 380 Т происходит полная потеря прочности бетона и несущей способности конструкции.

Растрескивание и продвижение фронта разрушения продолжается и после снятия тепловой нагрузки в течение нескольких десятков минут, причем граница раздела {дополнительный слой бетона - бетон, арматура и армирующие сетки) - не препятствие для распространения внутренних трещин и продвижения фронта разрушения.

Портландцемент железобетона

при твердении наряду с образованием гидросиликатов выделяет гидроксид кальция Са(ОН)2, который при действии температур свыше 550 °С разлагается по реакции; Са(ОН)2 <-> СаО + Н2О. При тушении пожара водой (или просто при контакте с влажным воздухом) идет обратная реакция, в этом случае продукт гидратации увеличивается в объеме в 2 раза. Гашеная известь «рвет» поверхностный слой, образуются «дутики»-трещины, которые способствуют прониканию огня внутрь конструкции. Составы с использованием кварцевого песка также не огнестойки: кристаллический кремнезем (основная составляющая природного песка) переходит при температуре 573 °С из B-модификации в a-модификацию с увеличением в объеме. В результате железобетон или обычная штукатурка покрываются трещинами.

Выбор того или иного способа огнезащиты производится с учетом обеспечения необходимого предела огнестойкости конструкций, их типа, ориентации в пространстве (колонны, балки), вида нагрузки, действующей на конструкцию (статическая, динамическая), температурно-влажностного режима эксплуатации, степени агрессивности окружающей среды, увеличения нагрузки на конструкции за счет огнезащиты, эстетических требований и др.

Огнезащитные составы для железобетонных конструкций применяют в тех случаях, когда защитный слой бетона до арматуры не обеспечивает требуемого предела огнестойкости конструкции.

Способ огнезащиты обетонированием, в том числе и легкими бетонами, основан на простом увеличении толщины защитного слоя бетона. Однако высокая прочность связи бетонного покрытия с поверхностью защищаемой конструкции играет отрицательную роль, так как прочная граница раздела фаз не препятствует распространению и развитию внутренних трещин от покрытия конструкции к ее материалу (железобетону).

Для обеспечения требуемых пределов огнестойкости железобетонных конструкций могут быть применены огнезащита плитными материалами (конструктивный способ) либо нанесение на поверхность бетона огнезащитных составов.

Средства огнезащиты должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов в области пожарной безопасности. Огнезащитные составы и покрытия на их основе не должны быть токсичными. Срок эксплуатации огнезащитного покрытия соответствует сроку службы конструкции.

При толщине защитного покрытия более 8 мм рекомендуется применять упрочняющую арматуру (штукатурная сетка) и адгезионные подслои (грунтовое покрытие).

При нанесении огнезащитного покрытия на поверхность железобетонных конструкций методом на-брызга последовательно выполняют следующие операции:

· устранение дефектов в железобетонной конструкции;

· установку армирующей сетки;

· подготовку и наладку оборудова ния;

· нанесение огнезащитного покры тия.

Поверхность железобетонной конструкции перед нанесением на нее покрытия должна быть ровной, без выемок, пустот и раковин. Для выравнивания поверхности следует использовать быстротвердеющий безусадочный полимерцементный ремонтный материал.

Подготовка поверхности конструкции к нанесению огнезащитного покрытия включает:

· удаление с поверхности всех посторонних образований и неровностей;

· очистку поверхности конструкции от грязи и пыли с помощью щеток и ветоши, от жировых и масляных пятен с использованием моющих средств.

Огнезащитную штукатурку следует наносить при температуре воздуха не ниже 5 °С в сроки, не превышающие ее жизнеспособности. Влажность поверхности бетона, защищаемой огнезащитной штукатуркой, должна быть не более 5 % по массе на глубине до 10 мм.

Для обеспечения лучшей адгезии наносимого покрытия поверхность конструкции следует обработать составом на основе воды с добавкой акрилового полимера (ГОСТ 11604-79). Рекомендуемое соотношение воды и акрила: на 5 частей воды 1 часть акрила.

Для нанесения огнезащитного покрытия на поверхность железобетонных конструкций может быть использовано оборудование: насос М5-Х фирмы «Putzmeister», CO 154А, Т-103.

Приведенные выше требования к огнезащитным штукатуркам для монолитного железобетона высотных зданий полностью реализованы в составе «Монолит», выпускаемом НПО «Ассоциация Крилак». Состав представляет собой распыляемую смесь на основе портландцемента и целевых добавок. Перед нанесением смесь затворяют водой. После нанесения образуется легкое монолитное покрытие. Оно долговечно, не трескается и не отслаивается при пожаре или механическом воздействии. Из него не выделяются вредные вещества при хранении, в процессе нанесения и при эксплуатации. Цвет - от светло-серого до темно-серого. Минимальная толщина (до 15 мм) без арматуры; более 15 мм - с арматурой (металлическая сетка из нержавеющей стали, оцинкованная сетка или сетка с пластмассовым покрытием). Теоретический расход — 18 кг/м2 при толщине 30 мм, температурный интервал эксплуатации -40 ...+60 °С. При необходимости допускается окрашивание поверхности покрытия гидрофобными, декоративными и другими красками.

Состав «Монолит» прошел все испытания по ГОСТ 30247.1-94 во ВНИИПО на предел огнестойкости R180 (рис. 1), сертифицирован и рекомендован ГУ ГПС МЧС России к применению. Его использовали для защиты элементов бетонных конструкций Лефортовского тоннеля в Москве (рис. 2), Кольской АЭС, а также торгово-развлекательного центра на ул. Маршала Бирюзова (Москва)

Новости
 
Отзывы наших клиентов

Раздел не найден.

 
 
© 1991-2020 Ассоциация КРИЛАК