(495) 744-00-52

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

Раздел не найден.

Применение новых средств огнезащиты для зданий и сооружений города



Возрастающая опасность возникновения чрезвычайных ситуаций как закономерного, так и целенаправленного или случайного характера в стране в целом и в крупных населенных пунктах в  частности в настоящее время, к сожалению, не уменьшается а возрастает.

Поэтому не вызывает сомнений, что одной из главных целей развития строительного комплекса является не только обеспечение функционирования экономики, но и обеспечение безопасности объектов и человека в чрезвычайных ситуациях.

Поскольку крупномасштабные аварии и катастрофы, как правило, сопровождаются пожарами, а ущерб от возникновения ЧС напрямую зависит от величины, важности и уникальности объекта, одним из направлений работы исследовательских подразделений НПО «Ассоциация Крилак» являлось повышение устойчивости к пожару транспортных сооружений и высотных зданий города.

Экстремальные термические воздействия на строительные конструкции транспортного назначения возникают в результате пожаров, с этой точки зрения чрезвычайно опасны пожары в заглубленных сооружениях  и туннелях, особенно глубокого заложения и значительной протяженности.

 Специфика пожаров в этих сооружениях состоит:

в  резком возрастании температуры  вследствие ограниченного объема и наличия тяги, определяющем специфическое поведение элементов конструкции тоннеля:

 значительной продолжительности пожара из-за ограниченной возможности быстрой доставки средств крупномасштабного тушения, определяющей повышенные пределы огнестойкости несущих конструкций сооружения.

Основой конструкции тоннелей являются элементы их железобетонной обделки, причем зарубежный опыт показывает, что защита конструкций тоннелей должна заключаться не только в обеспечении собственно предела огнестойкости конструкций, но и в сохранении их целостности за счет исключения возможности взрывного отслаивания и разрушения бетона при воздействии пламени пожара.

Поэтому существующий в настоящее время подход к рассмотрению огнестойкости строительных конструкций практически основывающийся только на обеспечении ее несущей способности требует значительной доработки.

В ведущих лабораториях западной Европы проведены исследования, которые показали, что развитие пожара в тоннеле отличается повышенной пожарной нагрузкой на конструкцию (до 300 кВт/м2), повышенной температурой (до 1300 0С) и высокой скоростью нарастания температуры (максимум достигается через 8 мин). В результате, для испытаний железобетонных конструкций тоннелей приняты новые условия, в частности новые кривые развития пожара и новые критерии устойчивости конструкции Т бетона = 380 0С Тарматуры = 2500С, (в сравнении с 3000С на бетоне и на 5000С арматуре), а также новые документы, регламентирующие комплексную защиту бетона не только от эксплуатационной коррозии, но и от ослабления и разрушения в чрезвычайных ситуациях RILEM 124 SRC (Стратегия ремонта бетонных конструкций) и на их основе ENV 1504-9, 1998 (Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций).

         Нами изучены возможные способы повышения предела огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций.

         Их детальный анализ, а также мировая практика показывают, что не только повышение предела огнестойкости, но и эффективная защита целостности конструкции при относительно небольшой цене, высокой технологичности нанесения, достаточных эксплуатационных свойствах и сроке службы в наибольшей степени обеспечивается в обработкой поверхности облегченными неволокнистыми огнезащитными составами на неорганическом связующем.

         Анализ механизма прогрева системы огнезащитный состав-бетон-арматура показывает, что теплофизические свойства защитного слоя должны обеспечивать:

с одной стороны - исключение образования и развития образования трещин в защитном слое и передачи их через границу раздела покрытие-бетон;

с другой -  максимально возможный промежуток времени от начала огневого воздействия до нагрева элементарного поверхностного слоя бетона до температуры 150 0С, при которой начинается образование внутренних трещин бетона.

Поэтому наиболее перспективными путями повышения огнезащитной эффективности легких штукатурных составов на наш взгляд представились:

обеспечить минимальную температуропроводность покрытия, в наименьшей степени зависящую от температуры,

ввести в состав композиции ингредиентов, способных к эндотермическим превращениям при температурах 110…1500С;

обеспечить трещинностойкость покрытия;

исключить распространение трещин через границу раздела за счет не максимальной, а оптимальной прочности связи покрытия с бетоном.

         Решение этой проблемы привело нас к созданию огнезащитного штукатурного состава «Монолит», состоящего из неорганического вяжущего, тройной теплопоглощающей системы,  необходимых добавок и материальных наполнителей.

         На слайде  представлены кинетические кривые прогрева по кривой RWS поверхности защитного слоя бетона с покрытием «Монолит». Из графика видно, что поверхность бетона не нагрелась до критической температуры через 180 мин огневого воздействия, причем значительной степени это достигнуто за счет введения в состав тройной теплопоглощающей системы.

         На следующем слайде представлены наиболее важные  теплофизические и эксплуатационные свойства состава «Монолит» в сравнении с лучшими зарубежными и немногими отечественными аналогами.

При создании рецептуры «Монолит» нами учитывалась не только возможность пожаров, но и возможность возникновения в тоннелях чрезвычайных ситуаций связанных с выбросом радиоактивных и аварийных химически опасных веществ. Основой концепции примененной нами явилась комплексная пассивная защита дорогостоящих и труднозаменяемых несущих и ограждающих конструкций покрытиями, поддающимися специальной обработке, в том числе с применением средств механизации и специальных растворов и рецептур, а в случаях значительного заражения - легкозаменяемыми и ремонтопригодными.

Исследования проведенные в Военном университете РХБ защиты показали, что огнезащитный состав «Монолит» при достаточной дегазируемости устойчив к действию специальных  рецептур и механизированной спецобработке.

Исследования, проведенные в Курчатовском институте показали, что состав достаточно хорошо дезактивируется и устойчив к действию дезактивирующих агентов.

         Если причины ЧС в тоннелях    до сих пор имели в основном природный или техногенный характер, то  высотные сооружения могут быть подвергнуты экстремальным воздействиям не только по техническим причинам, но и в результате террористических акций.

         Несмотря на принципиальное различие в конструкции, развитие пожара, скорость распространения пламени и нарастания температуры в высотных сооружениях может иметь даже более жесткий характер, чем в подземных.

         Так, по данным Tim Wilkinson, пожар во Всемирном торговом центре на очень ограниченной площади создал гораздо более жесткие условия горения, чем предполагаемые при типовом офисном пожаре. Эти обстоятельства повлияли на то, что пожар преодолел системы защиты значительно быстрее, чем предполагалось. Важно отметить, что по данным FEMA (федеральное агентство по менеджменту чрезвычайных ситуаций) Южная башня разрушилась через 1 час, а Северная через 1 ч. 45 мин.  после атаки по той причине, что толщина изоляции ее конструкций была на 19 мм меньше, чем у Северной. По расчетам Дж. Квинтиера, если бы обе башни имели изоляцию толщиной 50 мм, то они возможно и не разрушились бы. Специалисты национального совета ассоциации строительного проектирования (NCSEA) и Оперативной группы по исследованию падения ВТЦ (AISC) вообще полагают тепловое ослабление стали основной причиной разрушения зданий.

         Пожар на Останкинской телебашне принес меньшие разрушения, однако нанес значительный ущерб, последствия которого не ликвидированы до сих пор.

         Поскольку конструкция высотных зданий отличается широким применением не только железобетонных, но и стальных и композитных материалов, задача обеспечения высокой огнестойкости таких сооружений является даже более сложной, чем подземных. Многоэлементность несущих металлических конструкций таких зданий определяет и более широкий спектр требуемых пределов огнестойкости различных элементов, а это совокупности с различиями в их конструкции, определяет значительную номенклатуру способов и средств огнезащиты.

         В связи со значительными ограничениями по нагрузке на конструкцию, традиционно отдается предпочтение огнезащитным краскам. Однако они не в полной мере удовлетворяют предъявляемым требованиям, в основном в связи с недостаточной огнезащитной эффективностью, повысить которую формальным увеличением толщины состава (а значит и толщины образующегося кокса) невозможно по причине ослабления прочности кокса по мере роста его толщины.  Так большинство красок обеспечивает только 4 группу огнезащитной эффективности при толщине слоя 1…1,5 мм, хотя в большинстве случаев (например по МГСН 4.04-94) требуется огнезащитная эффективность покрытия не менее 1 часа.

         Тонкослойные огнезащитные составы на неорганических вяжущих обеспечивают такую эффективность, однако при толщине около 10 мм, поэтому в ряде случаев их применение затруднительно.

         Для решения этой проблемы специалистами «Ассоциации Крилак» разработана огнезащитная композиция «Джокер».

За счет применения новых способов повышения прочности вспененного обуглероженного слоя удалось достичь его необходимой прочности при воздействии пламени пожара в течение часа. Рис.12.

Таким образом, огнезащитная композиция «Джокер» соответствует при нанесении на металлические конструкции 3 группе огнезащитной эффективности.

Часто в высотных зданиях лифты являются единственным средством не только эвакуации людей, но и доставки пожарных и средств пожаротушения к очагу пожара. Поэтому к ограждающим конструкциям лифтовых шахт и предъявляются повышенные требования, как по пределу огнестойкости, так и по потере теплоизолирующей способности и целостности.

Кроме того, ограждения лифтовых шахт имеют жесткие ограничения по толщине. Зачастую, особенно при ремонте монтаж огнезащитных ограждений лифтовых шахт превращается в весьма сложную техническую задачу.

НПО «Ассоциация Крилак» была разработана конструкция  огнезащитной преграды, базирующаяся на существующей несущей части ограждения лифтовой шахты. Конструкция представляет собой многослойную систему, состоящую из  листового стеклотекстолита толщиной 2 мм со стороны лифта и слоя волокнистого огнезащитного состава на неорганическом вяжущем гидратного отверждения, толщиной 40 мм. Металлические части окрашены огнезащитной краской по грунту общей толщиной 2,5 мм. Рис.14.  Результаты испытания конструкции по ГОСТ 30247.1-94 представлены на слайде. Предельными состоянями образцов полагалось следующие.

Результаты испытаний показали, что применение тройной теплопоглощающей системы является эффективным не только в штукатурных составах, но и в  волокнистых. Предел огнестойкости конструкции составил 98 мин.

Производство работ по монтажу такой конструкции по сравнению с конструкциями из теплоизоляционных пластин или матов отличается дешевизной и простотой, поскольку может осуществляться как сухим, так и мокрым торкретированием, что особенно облегчает работу в условиях ограниченного пространства, как при строительстве так при ремонте и реконструкции зданий и сооружений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В течение последних полутора лет научными подразделениями «Ассоциация Крилак» на основе анализа причин возникновения и условий развития ЧС, связанных с пожарами  в транспортных сооружениях и  высотных зданиях городов разработаны и внедрены в практику строительства новые огнезащитные составы и системы:

штукатурный огнезащитный состав «Монолит» для пассивной огнезащиты железобетонных обделок тоннелей, бетонных и железобетонных строительных конструкций, позволяющий повысить предел их огнестойкости до 3-х часов и более, обладающий комплексом необходимых физико-механических и эксплуатационных свойств;

огнезащитная краска «Джокер», предназначенная для нанесения на несущие металлические строительные конструкции, соответствующая 3-ей группе  огнезащитной эффективности;

огнезащитное ограждение для лифтовых шахт, обеспечивающее сохранение лифтовой шахтой несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности в течение 98 мин, отличающаяся простотой монтажа.

Новости
 
Отзывы наших клиентов

Раздел не найден.

 
 
© 1991-2020 Ассоциация КРИЛАК