31. Огнестойкость строительных конструкций.

Каменные конструкции имеют высокую естественную огнестойкость, которая определяется их высокими теплофизическими свойствами и массивностью. Например, в условиях пожара кирпичные конструкции удовлетворительно выдерживают нагревание до 900оС, практически не снижая своей прочности и не обнаруживая признаков разрушения, то есть в большинстве случаев они не нуждаются в дополнительной огнезащите.

Бетонные и железобетонные конструкции, благодаря сравнительно небольшой теплопроводности бетона, достаточно хорошо сопротивляются воздействию пожара, однако ввиду того, что современные железобетонные конструкции, как правило, выполняются тонкостенными и пустотными без монолитной связи с другими элементами здания, их способность выполнять свои функции ограничена одним часом, а иногда и менее того. Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от размеров ее сечения, толщины защитного слоя, вида, количества и диаметра арматуры, класса бетона, вида заполнителя, нагрузки на конструкцию, схемы опор и влажности бетона в условиях эксплуатации здания. Наибольшей огнестойкостью обладает бетон с влажностью около 3,5%, однако увлажненные бетоны с плотностью выше 1200 кг/м3 даже при кратковременном действии пожара могут взрываться, что может привести к быстрому разрушению конструкции. При одних и тех же конструктивных параметрах предел огнестойкости балок меньше, чем плит, так как при пожаре балки обогреваются с трех сторон, а плиты только с двух. Плиты, опирающиеся по контуру, имеют предел огнестойкости значительно выше, чем плиты, опирающиеся на две стороны. Выпускаемые заводами крупнопустотные предварительно напряженные плиты с защитным слоем бетона 20 мм и стержневой арматурой из стали класса А-III имеют предел огнестойкости до 1 ч. Плиты и панели сплошного сечения из обычного железобетона при толщине защитного слоя 10 мм имеют пределы огнестойкости 1 час при использовании арматурной стали класса А-III. В случае подземных сооружений, в которых бетон, как правило, имеет повышенную влажность, увеличение толщины защитного слоя бетона может не обеспечить желаемых результатов или даже привести к обратным результатам, ввиду высокой вероятности взрывного разрушения бетона во время пожара.

Для расширения пределов огнестойкости бетона и железобетона могут быть использованы огнезащитные плиты на основе минеральных волокон, керамзита, вермикулита и перлита, обмазки, штукатурки и вспучивающиеся краски.

Металлические конструкции, то есть конструкции из стали, чугуна и алюминиевых сплавов значительно легче и удобнее в монтаже, чем равные им по несущей способности железобетонные конструкции, однако ввиду высокой теплопроводности металла и относительно невысокой критической температуре, они имеют предел огнестойкости не более 15 минут. Повышение предела огнестойкости металлических конструкций до требуемого уровня достигается за счет применения огнезащиты. В строительной практике традиционным и наиболее распространенным способом зашиты стальных конструкций от огня, является их облицовка несгораемыми строительными материалами или оштукатуривание. Например, облицовка стальных колонн в полкирпича позволяет получить предел огнестойкости до 5 часов. Оштукатуривание колонн песчано-цементной штукатуркой по металлический сетке повышает предел огнестойкости до 45 минут. В случае же увеличения слоя штукатурки до 50 мм, предел огнестойкости может быть повышен до 2 часов. Для повышения предела огнестойкости находят применение керамзитовые, асбоцементные, гипсовые и минерально-волокнистые плиты, позволяющие получит предел огнезащиты 2ч и более, а также штукатурки, обмазки и вспучивающиеся краски. Значительно сложнее защитить от воздействия пожара стальные балки и фермы, так как облицовка таких конструкций плитными материалами вызывает значительные трудности. Для этих целей предпочтительнее применять штукатурки, обмазки, в частности, вспучивающиеся обмазки на основе жидкого стекла, и вспучивающиеся краски.[2]

Деревянные конструкции находят широкое применение в строительстве, однако горючесть дерева является серьезным недостатком, ограничивающим применение древесины в строительстве. Защитить древесину от огня можно путем ее пропитки водными растворами антипиренов или путем облицовки поверхности древесины негорючими плитными материалами и защитными покрытиями. В качестве облицовочных огнезащитных материалов используются гипсокартонные листы, гипсоволокнистые плиты, известково-алебастровые и известково-цементные обмазки и штукатурки, наносимые непосредственно на древесину или поверх арматурной металлической сетки. В последнее время для огнезащиты дерева стали широко применяться огнезащитные вспучивающиеся краски.

С учетом вышесказанного, повышение огнестойкости особенно актуально для металлических и деревянных конструкций, в огнезащите нуждаются также железобетонные конструкции высотных и подземных сооружений.

Таким образом, в самом общем виде методы огнезащиты строительных конструкций, состоят:

   в обкладке кирпичом и плитами, оштукатуривании и бетонировании элементов конструкций;

  в облицовке плитными материалами или установке огнезащитных экранов;

  в нанесении непосредственно на поверхность конструкции покрытий (окраска, обмазка и напыление);

  в комбинировании названных выше способов, их рациональном сочетании и применении некоторых других конструктивных решений.