Как защитить бетон от высокой температуры

Обновлено: 16.05.2024

Эксплуатация бетонных изделий на улице: чем пропитать бетон, чтобы уберечь его от разрушения. Топ-5 пропиток

Бетонные конструкции, которые эксплуатируются на открытом воздухе либо в условиях высокой влажности, нуждаются в защите. Площадки, отмостки, дорожки, колонны, а также бетонные полы в помещениях с высокой влажностью без специальной защиты будут подвергаться разрушению.

Для того, чтобы обеспечить защиту бетона от влаги, разработан широкий спектр эффективных средств: от добавок в бетонные смеси до пропиток. Разберемся, что это такое, и для чего нужны эти средства.

Почему бетон нужно защищать

Бетон — материал очень прочный, сравнимый с камнем. Но, хотя выглядит он очень плотным и однородным, любой бетон в своей структуре имеет поры, капилляры, микротрещины. Все мы помним из школьного курса физики, как активно всасываются жидкости в капилляры.

Интересно!

По капиллярам вода может подниматься в толще бетона на высоту до двух метров.

Представим конструкцию, которая эксплуатируется на открытом воздухе: площадку, дорожку, стену дома, выполненного из газобетона. Атмосферный воздух всегда содержит влагу, кроме того, периодически случаются осадки, а если бетонная конструкция контактирует с грунтом, то влага поступает еще и из него.

Сама по себе вода для бетона не полезна. Она попадает в поры, трещины, капилляры, благодаря чему создается благоприятная среда для жизнедеятельности микроорганизмов: бактерий, грибов, плесени. В процессе жизнедеятельности они выделяют продукты своего метаболизма, которые содержат органические кислоты. Таким образом, среда становится агрессивной. Поскольку бетон имеет щелочную природу, происходит реакция с выпадением солей, а бетон при этом разрушается.

В климатических условиях России влага в порах бетона периодически замерзает. Расширяясь при замерзании, она буквально разрывает бетон, и с каждым циклом «замораживание-оттаивание» трещины увеличиваются.

Кроме того атмосферные осадки сами по себе тоже не являются чистой водой. Из-за промышленных выбросов осадки приобретают кислотность, поэтому их воздействие на бетон становится более агрессивным.

Интересно!

Необработанный бетон может всего лишь за год разрушиться на глубину 1–2 см.

Таким образом, если бетон не защищен, возникает сразу несколько проблем:

бетон приобретает неэстетичный вид (трещины, высолы, выкрашивание, лишайники);
снижаются теплоизолирующие свойства бетона;
снижается морозостойкость бетона;
бетон быстро разрушается;
арматура подвергается коррозии.

И за довольно непродолжительное время конструкция может прийти в полную негодность. Ремонт крупных конструкций может быть весьма затратным и непростым, если вообще возможным.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Поэтому усиление бетона пропиткой — это необходимый шаг.

Методы защиты бетона от влаги

Защита железобетонных изделий от коррозии регулируется ГОСТ 31384-2008.

В защите нуждаются следующие типы конструкций:

изделия из газобетона;
конструкции, которые эксплуатируются под открытым небом или в условиях повышенной влажности;
железобетонные изделия.

Существует несколько основных методов защиты бетона в соответствии с СП 28.1333-2017 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85», которые делятся на две группы:

первичная защита (осуществляется в процессе проектирования и изготовления конструкций и включает выбор конструктивных решений, которые снижают агрессивное воздействие, и материалов, стойких в среде эксплуатации);
вторичная защита (включает в себя применение защитных покрытий, пропиток и другие способы изоляции конструкций от агрессивного воздействия среды в случаях, когда меры первичной защиты недостаточны).

Важно!

На водонепроницаемость бетона прямое влияние оказывает его плотность. Чем более плотная у бетона структура, чем меньше в нем пор, микротрещин; чем эти поры меньше в диаметре, тем меньше бетон склонен намокать и впитывать воду.

Для получения плотного бетона необходимо обратить внимание на качество выполнения работ по его укладке, и в этом плане важными добавками являются пластификаторы.

Снижение водоцементного соотношения позволяет получить более плотный бетон, но его будет сложно уложить так, чтобы не оставалось пор и пустот. Добавление пластификаторов позволяет уменьшить количество воды затворения на 10–20%, и при этом получить подвижную смесь, которая не будет требовать долгой обработки.

Пластификаторы уменьшают количество и размер пор в бетоне, в результате получаем более плотный, прочный, водонепроницаемый бетон. Кроме того, добавление пластификатора позволяет сэкономить, как минимум, 10% цемента.

Для повышения водонепроницаемости бетона также применяют следующие способы:

использование глиноземистых цементов;
добавление в бетонную смесь сульфатов Fe и Al;
объемная гидрофобизация, получаемая с использованием химических добавок.

Объемный (глубинный) метод

Объемная гидрофобизация подразумевает, что бетон изготавливается гидрофобным (то есть водонепроницаемым) в массе.

Для этого используется добавление гидрофобизаторов, например, CemAqua.

Использование в бетонной смеси гидрофобизирующих добавок

Гидрофобизаторы делятся на группы в зависимости от того, какое действующее вещество в них используется. Добавки предыдущих поколений зачастую отличались токсичностью, но современные гидрофобизаторы, например, CemAqua CEMMIX на полимерной основе, не имеют таких недостатков.

CemAqua поставляется в жидкой форме, в фасовках 1 и 5 л, что удобно для дозирования (кстати, расход совсем небольшой, от 0,02 л на 1 кг цемента), он работает как гидрофобизатор и пластификатор, и обеспечивает бетону следующие свойства:

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

повышение водонепроницаемости до W16;
повышение прочности и морозостойкости бетона;
отсутствие коррозии арматуры;
предотвращение появления высолов;
экономия цемента.

Таблица. Показатели проницаемости бетона

Объемная гидроизоляция бетона используется при изготовлении конструкций и цокольных этажей, подвалов, фундаментов, а также специальных сооружений.

Вторичная защита строительных конструкций

Методы вторичной защиты подразумевают мероприятия, которые обеспечивающие защиту от коррозии в случаях, когда меры первичной защиты недостаточны. Они включают применение пропиток, защитных покрытий, и другие способы изоляции конструкций от агрессивного воздействия среды.

Важно!

Оклеечные методы на сегодня считаются устаревшими из-за того, что, по сравнению с современными пропитками и обмазочными материалами, они более трудозатратны, не пригодны к ремонту и менее эффективны, к тому же, под таким слоем может образовываться конденсат, что приводит к намоканию бетона и появлению грибка внутри помещений.

Пропитки для бетона

Пропитки — это современное решение для защиты бетона от влаги. Современные пропитки обеспечивают защиту бетона от влаги и загрязнений, при этом не мешают бетону «дышать». Они делятся на органические и минеральные.

Органические пропитки

В эту группу входят пропитки полиуретановые, акриловые, эпоксидные. Обычно их наносят кистью, валиком или напыляют на очищенную бетонную поверхность.

Минеральные пропитки

Пропитки на основе соединений кремния наносят на увлажненную бетонную поверхность. Компоненты пропитки вступают в реакцию с бетоном, образуя кристаллическую структуру, благодаря которой поверхность бетона становится прочной и водонепроницаемой.

Таблица. Топ-5 лучших пропиток для бетона

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Учитывая широкий выбор пропиток для влагоотталкивающей обработки, возникают законные вопросы: чем пропитать бетон, как выбрать лучшую пропитку для бетона.

Характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе:

надежный производитель, который бережет свою репутацию;
универсальность пропитки для разных материалов;
безопасность пропитки для человека;
простота нанесения;
удобная форма и фасовка продукта;
доступность для приобретения;
разумная стоимость.

Пропитка для бетона CemAquaStop — это комплексное влагоотталкивающее средство от компании CEMMIX, которое можно применять для обработки не только бетонных поверхностей, но и кирпича, известняка, ракушечника, шифера, песчаника, гипса, черепицы и керамической плитки, а также оштукатуренных цементно-песчаными штукатурками поверхностей.

Пропитка CemAquaStop подходит для обработки минеральных оснований:

фасадов зданий;
кровли;
внутренних поверхностей стен влажных помещений;
цоколей;
заборов.

В результате нанесения пропитки CemAquaStop на обработанной поверхности образуется тонкая пленка, которая не позволяет влаге проникать вглубь бетона. В итоге обеспечиваются следующие свойства:

исключается всасывание воды из воздуха и почвы;
не происходит намокание и загрязнение поверхностей;
предотвращается разрушение материала, появление высолов;
повышаются морозостойкость и теплоизолирующие свойства материала.

Пропитка CemAquaStop поставляется в канистрах по 5 л, готовая к применению. Добавка экономична: примерный расход на 1 кв. м поверхности зависит от материала, но в среднем составляет 0, 19 л. Чем более пористый материал, тем больше будет расход пропитки. В среднем, расходы на пропитку составят около 0, 48 рублей за каждый квадратный метр обработанной поверхности.

Купить CemAquaStop не сложно: пропитка доступна в интернет-магазинах, розничных сетях, в том числе, в «Леруа Мерлен», а также оптом от производителя.

Можно ли сделать водоотталкивающую пропитку для бетона своими руками

Один из вариантов самодельной пропитки — покрытие на основе жидкого стекла и эмульсии ПВА. Чаще всего такая пропитка применяется для обеспыливания бетонных полов, а также она придает бетону водооталкивающие свойства.

Обработка производится в несколько этапов:

на очищенную поверхность наносят слой жидкого стекла Liqui;
вторым слоем наносят цементно-песчаный раствор на жидком стекле Liqui (цемент, жидкое стекло, просеянный мелкий песок в пропорции 1:1:1 ) слоем толщиной до 5 мм;
через 24 часа в поверхность втирают смесь цемента с эмульсией ПВА;
готовая поверхность покрывается тремя слоями битумной мастики или полимер-цементных эластичных материалов.

Как видим, процесс довольно трудозатратный и требует использования нескольких компонентов, которые тоже далеко не бесплатны. К тому же, такая обработка применима лишь в узком сегменте. Гораздо проще, быстрее и выгоднее купить готовую пропитку, которая не требует «танцев с бубнами» и высоких трудозатрат, при этом обеспечивает стабильный, предсказуемый и долговечный результат.

Применение различных методов гидрофобизации бетона позволяет защитить бетон от воды и связанных с ней проблем, таких, как намокание, загрязнение поверхностей, появление высолов, разрушение бетона. Одним из надежных современных методов обработки является применение пропиток. Большое разнообразие подобных продуктов может поставить в тупик, поэтому выбирайте качественные средства от известного производителя, который уже доказал свою надежность.

Гидроизоляция бетона: в каких случаях она требуется, и какая

Пористая структура бетонного камня позволяет ему впитывать воду, что со временем приводит к коррозии бетона, поэтому высокая влажность считается агрессивной средой для бетонных изделий.

Согласно СП 28.13330.2017, ссылку на который можно найти практически во всех нормативных требованиях для бетона, агрессивные среды по признаку интенсивности воздействия на бетон подразделяются на:

слабоагрессивные;
среднеагрессивные;
сильноагрессивные.

Важно!

Индекс агрессивности среды зависит от сочетания условий и определяется по специальным таблицам. При повышении температуры выше 20°С, каждое повышение на 10°С поднимает степень агрессивности на один уровень. При одновременном воздействии нескольких агрессивных сред, агрессивность определяется по воздействию самой агрессивной из них.

Как вода воздействует на бетон

Благодаря тому, что в структуре бетона присутствуют поры и капилляры, вода может проникать в толщу бетона и подниматься по системе капилляров на высоту до 2 метров.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

При этом происходят следующие процессы:

Если в составе бетона есть гидроксид кальция, вода будет растворять и вымывать его, в результате чего структура бетона будет ослабевать и разрыхляться, а на его поверхности появятся высолы. Одновременно вымываются глинозем, кремнезем, оксиды железа. Температура в районе 20° С, а также постоянное воздействие влаги ускоряют вымывание минеральных соединений.
В состав природной воды могут входить кислоты, щелочи, соли. Их появление бывает обусловлено как техногенными факторами (выбросы промышленных предприятий и автомобильные выхлопы), так и естественными причинами (например, соли и кислоты, которые попадают в грунтовые воды из почвы). В этом случае химические соединения, содержащиеся в воде, вступают в реакции с компонентами бетона, вызывая образование растворимых солей, которые впоследствии вымываются, разрушая бетон. Также эти соли могут кристаллизоваться внутри бетона, вызывая появление внутренних напряжений и растрескивание бетона.
Влажная среда обеспечивает благоприятные условия для роста микроорганизмов (бактерий, плесени, грибков, лишайников, мхов) в порах бетона. В процессе жизнедеятельности они выделяют органические кислоты, вступающие в реакции нейтрализации с щелочными соединениями бетона с образованием водорастворимых солей и последующим их вымыванием, что влечет за собой разрушение структуры материала.
При понижении температуры воздуха ниже 0°С вода в порах бетона замерзает, увеличиваясь в объеме и провоцирует появление микротрещин. Несколько циклов замораживания и оттаивания способны практически «разорвать» бетон.

Таким образом, постоянное воздействие влаги приводит к коррозии бетона. Но существуют конструкции, которые в любом случае будут в той или иной мере подвергаться неблагоприятному влиянию влажной среды.

Какие конструкции и изделия из бетона нуждаются в защите от влажности

К конструкциям, которые необходимо защитить от агрессивного воздействия воды, относятся не только те, которые непосредственно контактируют с водой, но и те, которые эксплуатируются в условиях повышенной влажности воздуха или под открытым небом, поскольку атмосферная влажность тоже негативно влияет на бетон.

В защите нуждаются следующие типы сооружений:

наружные стены зданий;
фундаменты зданий;
подвальные и цокольные этажи на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод;
технические и производственные помещения с высокой влажностью (кухни, санузлы, лаборатории);
специальные сооружения, например, гидротехнические конструкции и бассейны.

Таким образом, гидроизоляционные мероприятия необходимы для конструкций которые эксплуатируются на открытом воздухе, для подземных конструкций, влажных и мокрых поещений как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Как защитить бетон от неблагоприятного воздействия влажности

Меры защиты бетона от влаги подразделяются на первичные и вторичные; также в некоторых случаях применяются специальные меры.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Фибра базальтовая

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Если, согласно нормативам, среда определяется как слабоагрессивная, обычно используются только методы первичной защиты. Для средне- и сильноагрессивной среды применяют первичные и вторичные методы защиты бетона и иногда специальные.

Первичные методы защиты

Первичные методы направлены на то, чтобы изготовить бетон, который сам по себе будет устойчивым к воздействию влаги.

Для этого он должен быть плотным, с малым количеством и возможно малым диаметром пор, а также по своему химическому составу должен быть стойким к воде. Первичные методы разрабатываются на этапе проектирования и применяются во время строительства.

Поэтому мероприятия первичной защиты направлены, прежде всего, на изготовление бетона с определенным составом и характеристиками.

Важно!

В условиях агрессивной среды применяются бетоны класса по водонепроницаемости от W6 до W20.

На этапе проектирования проводятся исследования для определения агрессивных факторов и разрабатываются решения, которые позволяют снизить влияние этих факторов. Также определяется те характеристики, которым в этих условиях должны соответствовать бетон, арматура и другие детали конструкции.

На водонепроницаемость бетона влияют следующие факторы:

Выбор цемента. Для эксплуатации в условиях высокой влажности применяют бетоны из глиноземистых, пуццолановых цементов, шлакопортландцементов, безусадочных цементов и цементов низкой водопотребности. Эти меры позволяют получить бетоны с определенным химическим составом, устойчивые к воде, солям, кислотам. Например, если на бетон будет воздействовать вода, которая содержит хлориды, выбирают шлакопортландцементы, пуццолановые цементы, а также портланцементы с минеральными добавками. Для сульфатсодержащих вод — сульфатостойкие цементы, и т.д.
Выбор заполнителей. В состав бетона обычно включают песок в качестве мелкого заполнителя, а также крупные заполнители — щебень, гравий, гранитный отсев, керамзит и другие. Размер и форма зерна заполнителя, его степень водопоглощения будет влиять на свойства бетона. Поэтому песок применяют кварцевый класса I или класса II, а как крупный заполнитель применяется гравий и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800, фракционированный щебень, щебень из осадочных пород марки по дробимости не ниже 600 (водопоглощение не выше 2%).
Выбор водоцементного соотношения. Чем меньше воды в бетонной смеси, тем плотнее будет бетон. Снижение водоцементного соотношения приводит к тому, что бетон нуждается в тщательной виброобработке после укладки, однако применение современных химических добавок позволяет снизить объем и продолжительность этих работ и в некоторых случаях даже отказаться от нее.
Объемная гидрофобизация методом инъектирования. Этот метод заключается в высверливании отверстий в бетоне, в которые затем вносят гидрофобизирующие составы. Это сложный и дорогой метод, который требует наличия специального оборудования и квалифицированной рабочей силы, а также многократных проверок насыщения бетона гидрофобизатором, и в целом, не считается достаточно надежным.

Применение добавок для бетонных смесей

Современным высокоэффективным методом повышения водонепроницаемости бетона является применение химических добавок. В данном случае используются три типа добавок:

пластификаторы и суперпластификаторы;
гидрофобизаторы;
фибра.

Пластификаторы

Эти добавки предназначены для того, чтобы увеличить подвижность и удобоукладываемость цемента даже при низком водоцементном соотношении. Благодаря этим свойствам, пластификаторы уменьшают количество и диаметр пор в готовом бетоне, поэтому бетон получается более плотным, повышаются его характеристики по прочности и водонепроницаемости.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Фибра базальтовая

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Побочным эффектом применения пластификаторов и суперпластификаторов являются:

экономия воды и цемента (до 15%) без снижения прочности бетона;
экономия времени и электроэнергии на обработке бетона;
увеличение срока жизни бетонной смеси, что позволяет ее транспортировать на большие расстояния;
снижение усадки бетона, предотвращение растрескивания;
увеличение долговечности бетона;
повышение ранней и марочной прочности бетона;
повышение водостойкости и морозостойкости бетона.

Рекомендуется применять суперпластификаторы CemBase и CemPlast. Это пластификаторы с дополнительными свойствами (в данном случае, со свойствами гидрофобизатора).

Гидрофобизирующие добавки

Применение гидрофобизирующих добавок в составе бетона называется объемной гирофобизацией.

Компания Cemmix выпускает высокотехнологичную гидроизолирующую и упрочняющую добавку CemAqua, которая снижает водопоглощение, сохраняя воздухопроницаемость бетона, придает водо- и грязеотталкивающие свойства, увеличивает прочность бетона и позволяет снизить количество цемента в замесе.

Важно!

Добавки Cemmix поставляются в жидкой форме, поэтому их легко дозировать и добавлять в бетонные смеси, они быстро и равномерно распределяются и обеспечивают гарантированный эффект.

Фибра

Основные функции этих добавок:

повышение прочности и ударной вязкости бетона;
снижение истираемости;
уменьшение усадочных явлений;
исключение растрескивания;
замена арматуры.

Однако применение фибры позволяет также получать более плотные бетоны без растрескивания, поэтому может использоваться как мера первичной защиты бетона.

Важно!

Добавки Cemmix совместимы друг с другом, но в составе бетона их общее количество обычно не должно превышать 5% от массы цемента.

Вторичная защита бетона

Меры вторичной защиты разрабатываются с целью изоляции бетона от агрессивной среды. Они могут применяться как на этапе строительства, так и в процессе эксплуатации сооружения.

С этой целью применяются следующие технологии:

мастики;
лакокрасочные покрытия;
штукатурка;
оклейка рулонными, листовыми, пленочными материалами;
облицовка штучными материалами;
нанесение биоцидов;
применение различных пропиток. Проникающих составов;
обмазка битумными и полимерными материалами.

Большинство этих методов достаточно трудоемкие и не всегда надежны. Некоторые из них требуют регулярного обновления в процессе эксплуатации изделия.

Компания Cemmix выпускает специальные водоотталкивающие пропитки для бетона, натурального камня, шифера, кирпича, черепицы.

Огнезащита бетонных конструкций

Превратившийся в пепел деревянный дом, пострадавший от пожара, никого не удивит. Но поразит факт, что стойкие и исключительно прочные бетонные или железобетонные конструкции, изготовленные изначально из негорючих материалов, тоже боятся пламени. И виной тому — вода, которая обычно огню противопоставляется.

Бетон под действием огня

Секрет в том, что вода, входящая в состав бетона, закипает при 250 °С, а это вызывает взрывное отделение кусков бетона.

Когда температура повышается до 550 °С, начинается процесс распада гидроксида кальция на составляющие — негашеную известь и воду. При тушении пожара известь вступает в реакцию с водой, увеличиваясь в объеме в два раза. Этот процесс «рвет» бетон, образуя глубокие трещины.

Свойства кварцевого песка, являющегося неотъемлемым составным элементом бетона, также способствуют снижению его прочности. Обладая высокой теплопроводностью и способностью расширяться при высокой температуре, он вызывает перегрев конструкции, увеличение ее объема и вследствие этого деформацию.

Уязвимым местом железобетонных конструкций является деформационный шов, который заделывается полимерным горючим герметиком. Герметик очень быстро выгорает и открывает путь огню и горячему воздуху.

Данные причины разрушения бетона определяют направления его защиты от пожара. Так, профилактика перегревания является способом пассивной защиты железобетонных конструкций, который заключается в создании на поверхности элементов здания слоя из негорючего теплоизоляционного материала с помощью красок, штукатурки или плит особого состава.

Средства защиты

Лакокрасочные средства

Самым актуальным способом в настоящее время является огнезащита бетона интумесцентными красками («intumescent» — англ. «разбухающий», «растрескивающийся при нагревании»). Если за рубежом они появились около 50 лет назад, то в России — лишь недавно.

Например, краски «ОЗК-01» или «ХТ-7000/8000» позволяют наносить тонкослойное огнезащитное покрытие. Во время пожара оно вспучивается, образуя «шубу» — слой негорючей пены (пенококса), обладающий низкой теплопроводностью. Он защищает как от прямого контакта с пламенем, так и от нагревания конструкции (EI 120).

По статистике, 70 % бетонных конструкций защищаются от огня вспучивающимися ЛКМ, остальная доля приходится на конструктивную огнезащиту.

Штукатурный материал

Штукатурка («ОГРАКС-Н», «СОШ-1») является способом конструктивной огнезащиты железобетонных конструкций, представляя собой негорючую теплоизоляционную систему (EI 180).

Штукатурное покрытие не боится сложных погодных условий, отлично защищая железобетон от огня, ударной волны и температуры. При пожаре такая штукатурка не выделяет токсичных веществ, что особенно важно при эвакуации.

Композиционные плиты

Этот тип покрытий представляет собой огнезащитную композиционную плиту, скрепленную клеевым составом («Изовент-УП/ПЖ», «FT BARRIER», «Технониколь»). Она служит как целям конструктивной огнезащиты железобетона (EI 60, 120, 180), так и теплоизоляции. В составе может быть минеральная (каменная) или базальтовая вата, силикат, вермикулит, магнезит.

Способы обработки

Знайте, что после выбора любого из средств защиты поверхность необходимо правильно подготовить.

Перед окраской поверхности должны быть очищены от загрязнений и загрунтованы. Для этого можно использовать специальный грунт-адгезию («ГФ-021»). Грунтовки «ВД-ВА-01 ГИСИ», «Владан» также обладают способностью преобразовывать ржавчину, которую можно предварительно не удалять с окрашиваемых поверхностей, что является дополнительным преимуществом.

Лакокрасочное средство огнезащиты может использоваться как финишное покрытие бетонных конструкций, колеруется в пастельные тона. Краску можно наносить кистью, валиком или безвоздушным способом.

Перед покрытием поверхности штукатурным составом, её необходимо зачистить от загрязнений, старых лакокрасочных покрытий и загрунтовать.

Перед применением материал затворяется водой и наносится послойно, методом мокрого торкретирования или с помощью штукатурных станций. Штукатурку можно наносить на конструкции до их монтажа и за пределами строительной площадки.

Монтаж композиционных плит осуществляется с помощью анкерных элементов и/или огнезащитного состава. Облицовка плитами, предназначенными для огнезащиты, сложнее, чем покраска или оштукатуривание поверхности бетонных конструкций, однако может производиться и в холодное время года. Благодаря небольшому весу плиты обеспечивают минимальную нагрузку на несущие конструкции.

4 способа огнезащиты бетонных конструкций

При строительстве сооружений из железобетона важный фактор, который необходимо соблюдать — огнезащита бетона. Элементы конструкции при пожаре начинают быстро нагреваться, образуются микротрещины и снижается прочность. Для защиты бетона от воздействия огня применяют теплоизолирующие материалы, чтобы обеспечить медленное прогревание стен и основания, а именно, такие как штукатурка, облицовка, минеральные плиты, экраны и вспучивающиеся огнезащитные краски. Обработанные поверхности повышают предел сопротивления до 240 минут.

Содержание

Огнеупорные свойства железобетона

В молекулярном составе бетона находится вода, которая закипает до 250 °C, что и приводит к частичному отделению кусков бетона за счет их взрыва. При повышении температуры до 550 °C распадается гидроксид кальция на составные части, а именно известь и воду. Если при тушении пожара используют воду, тогда элементы вступают в реакцию, при этом их объем резко увеличивается, тем самым, разрывая плоскость бетона. Песок, нагреваясь, приводит к перегреву всей конструкции, его масса растет и деформирует слои.

Огнеупорный вид бетона — особенный строительный материал, который производят с добавлением специальных огнеупорных составляющих, таких как:

карбонат магния;
шамотный порошок;
жидкое стекло;
щебень;
шлакопортландцемент;
глиноземистый цемент.

Прочность огнеупорных бетонов, в точности, как и обычных строительных бетонов, изменяется при химической реакции цемента с водой с образованием кристаллогидратов. Это зависит от процентного соотношения воды и цемента. Значение прочности взаимосвязано со временем выдержки высоких температур, поэтому огнеупорные бетоны делят на 8 групп применения в температурных режимах: 1100—1800 °С. Бетонные конструкции, выполненные из такого состава, значительно легче остальных за счет их пористой структуры, а это снижает на 40% нагрузку на фундаментную плиту. Условно такой вид бетона поделен на три вида, представленных в таблице:

Разновидности	Температура, °С
Огнеупорный	До 1580
Жаропрочный	Достигает 1770
Высокожаропрочный	Более 1770

Расчет огнестойкости и огнезащиты ЖБ

Требования к огнестойкости конструкций и безопасности элементов зданий определяют расчетом фактического предела показателя сопротивляемости конструкции огню (плит перекрытия и колонн). Этот показатель вычисляют, опираясь на группы возгораемости материалов, согласно СНиП II-2—80. Расчет огнестойкости для серийных и монолитных конструкций из железобетона проводят согласно Стандарту организации 36554501—006—2006.

Огнезащита бетонных конструкций включает в себя сведения о пределах огнестойкости элементов и остальную необходимую информацию, которую должен предоставить их изготовитель или поставщик.

При расчетах огнестойкости конструкции учитывают длину и ширину этажа сооружения.

С помощью таблиц, изложенных в нормативных документах, определяют степень огнестойкости сооружения и класс опасности. Пример: если здание производственного типа, тогда площадь этажа S в допустимых пределах пожарного выхода равняется: S = L1*L2 = м2, где L1 и L2 — значения длины и ширины здания в метрах.

Огнезащита слоя специальными средствами

Огнезащита железобетонных конструкций заключается в пропорциональном снижении нагрева поверхности с применением теплоизоляционного экрана для бетона. То есть, нанесение на слой бетона различных материалов снижает возможную степень разрушения зданий и сооружений разных видов, и возможность образования вторичных поражающих факторов при возникновении пожара, плюс уменьшает расходы на восстановление объекта. Обработка бетона необходима для предотвращения несущей способности при воздействии пламени и высоких температур, разрушения и деформационных усадок наиболее важных несущих элементов. А первые непоправимые изменения в материале происходят при нагревании поверхности до 350 °C.

Штукатурка

Покрытие бетона гранилированным волокном с примесью неорганического вяжущего средства повышает свойство железобетонных конструкций сохранять несущую и ограждающую способность в условиях пожара до 4-х часов. Раствор из специальных добавок и портландцемента распыляют на поверхность, которую предварительно очищают от грязи. Во время эксплуатации здания штукатурка не трескается и выдерживает динамические нагрузки, действия химических агрессивных компонентов. Стоит отметить, что на рынке строительных материалов огнезащитное покрытие «Монолит» компании «Полюс» отвечает всем требованиям гигиенического сертификата и класса по взрывопожарной и пожарной опасности.

Лакокрасочное покрытие ЖБ конструкций

Лакокрасочное покрытие поверхности способствует замедлению процесса нагрева бетона во время пожара.

Огнезащита железобетона выполняется с помощью нанесения состава на водной основе с эффектом вспучивания. Наноситься может безвоздушным методом и кисточками. Внешне выглядит как декоративная отделка белого цвета. Прогрев и распространение огня при нанесении вспененного слоя на основе минеральных и коксовых элементов происходит медленнее, повышая их предел огнестойкости до 150 минут. Во время пожара ее слой увеличивается до 40 раз от первоначального, замедляя процесс нагрева бетона.

Основным из существующих сертифицированных производителей огнезащитной краски является фирма «Терма Люкс-БК». Состав соответствует требованиям ГОСТ 30247.0—94 для защиты ЖБ общественных, промышленных зданий с неагрессивной средой, без прямого попадания воды и при влажности воздуха до 80%. Краска сохраняет свои огнеупорные свойства до 15 лет. Невспучивающиеся составы после нанесения на бетонный слой затвердевают и не увеличиваются в объеме при нагреве. А красками на основе полимеров и вермикулита обрабатывают полы, стены, колонны как на производстве, так и в торговых продуктовых центрах.

Пропитки и добавки

Растворы с натриевым стеклом в своем составе используют для обеспечения материалов сохранять прочность в условиях пожара. Наносят на бетонную поверхность малярной кистью. А также существуют пропитки без содержания растворителей на водной основе с наполнителями (органическими и неорганическими), которые при значительном повышении температуры защищают покрытую поверхность от непосредственного воздействия огня вспененной структурой теплоизолирующего слоя. Сертифицированным представителем является «Пиро-сейф Фламмопласт СП-А2».

Другие способы огнезащиты

Чтобы повысить огнестойкость железобетонных конструкций еще при производственном процессе, в бетон добавляют фибру с температурой плавления от 160 °C. При этом процессе образуются поры и каналы в полости бетона, через которые высвобождается пар, тем самым снижая давление и напряжение внутри сооружения. А также для обеспечения показателей огнезащиты обрабатывают поверхность строительным материалом глубокой базальтовой переработки — минеральной ватой. Базальтовое волокно выдерживает температуру до 1000˚С и усиливает огнеупорные свойства бетонных конструкций, защищенных им. Предел его огнестойкости 240 минут, а гарантийный срок эксплуатации до 25 лет. Такой вид защиты представлен компанией ОАО «Тизол», стаж работы которой на рынке по огнезащите составляет 15 лет.

Как определяется жаростойкость бетона?

При пожаре свойства железобетонных конструкций проявляют себя в огнеупорности и жаростойкости. Температура плавления бетона равна 1100—2000 °C в зависимости от внутреннего состава, добавленного в раствор. Начиная с 200 °C, происходит снижение прочности и растрескивание, но материал довольно огнестойкий и медленно модифицируется за счет малой скорости нагревания поверхности. Тепло выделяется в процессе испарения воды при разрушении целостности цемента, таким образом позволяя сопротивляться непродолжительному влиянию высоких температур. Для строительства рекомендуется использовать бетон с жаростойкими характеристиками.

Содержание

Воздействие высоких температур на бетон

Разрушение материала происходит послойно за счет ослабления прочности и давления паров, проникающих в поры конструкции. Структура видоизменяется вследствие высокой температуры в различных диапазонах:

Если температура при пожаре не достигла 200 °C, сжатие конструкции не происходит. При 250 °C и низкой влажности наступает стадия хрупкого разрушения.
При воздействии жара до 350 °C на поверхности бетона образуются трещины от усадки материала.
При температурном режиме, достигающем 450 °C, трещины возникают уже в зависимости от состава цемента и его характеристик.
Температура свыше 573 °C разрушает структуру бетонного слоя из-за изменения свойства α-кварца в β-кварц, увеличивая объем.
Температурные режимы от 750 °C приводят к полному разрушению бетона.

Бетонные части при пожаре не стоит поливать водой, так как это ведет к растрескиванию материала с разрушением верхнего слоя защиты, обнажая арматуру.

Температура плавления бетонных конструкций

В зависимости от температуры, которая воздействует на материал, происходит деформация и изменение цвета.

В журнале Civil Engineering в 2010 году были опубликованы методы определения критических температур и деформаций для решения вопросов огнеупорности. Согласно этому, расплав каждого элемента, который находится в составе цементного камня, меняется в зависимости от наличия даже небольшого количества примеси. По внешнему состоянию определяют температуру плавления:

Не достигая отметки в 300 °C, цвет конструкции становится розовым, на верхний слой налипает сажа.
При 600 °C окрашивается в красный, выгорает сажа.
При более высоких температурных режимах бетон становится бледным.

Самыми уязвимыми частями при пожаре считают изгибаемые элементы: балки, плиты и ригели. Арматура в этих конструкциях покрыта тонким слоем бетона. Поэтому эта часть быстро прогревается до критических температур и разрушается. Согласно предоставленной информации строительной документации по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций, ее остаточную прочность после стандартного пожара считают допустимой при сохранении основных характеристик. Расчет проводят на основании расчетных нагрузок, сопротивлении бетонного слоя и арматуры. При постройках зачастую делают искробезопасный пол. Покрывают его эпоксидной основой или полиуретаном.

Особенности огнестойких бетонов

Жаростойкий бетон производят с помощью материалов, которые под воздействием высоких температур не меняют свои характеристики. Для повышения жаропрочности применяют следующие методы:

Исключая плавление, горение и другие разрушения, в раствор вводят алюминиевые и кремниевые составляющие.
Для получения стандартной плотности до 600 МПа/см² домешивают в состав портландцемент.
Добавляют в смесь пористые вулканические или искусственные огнеупорные породы.

В состав ячеистых бетонов входит заполнитель на минеральной кремниевой основе. Так как кремний имеет свойство жаропонижения, то этот материал наиболее часто используют при строительстве с повышенными требованиями пожароопасности. Помимо этого, огнестойкие виды применяют для изготовления камер горения, тепловых электростанций и прочее.

Уровень огнестойкости железобетонных конструкций и колон

ЖБ конструкции с тонкими стенками в основном не имеют единой монолитной связи с другими частями. Они способны выдерживать температуру пламени и осуществлять свои основные функции на протяжении 1 часа. Максимальный уровень огнестойкости обусловлен размерами сечения конструкции, вида арматуры, качества класса бетона, выбранного вида заполнителя, защитного бетонного слоя и нагрузки, которую выдерживает конструкция.

Предел стойкости перекрытий, стен и колонн зависит от качества цементного раствора, его характеристик и толщины конструкций. Максимально крепкой считают сталь с температурными нагрузками до 1570 °C. Огонь наклоняет стены при возгораниях в сторону за счет прогревания с одной стороны. Чем больше нагрузка и меньше толщина слоя, тем ниже уровень сопротивляемости. Колонны могут сопротивляться действию разрушений за счет приложения нагрузки (центральной или вне ее центра), количества и качества крупного заполнителя, объема арматуры и защитного слоя из бетона.

Лето — приоритетное время для строительных работ. Но многие не знают, стоит ли заливать бетон в жару. Несмотря на то что сухой климат и высокая температура воздуха губительно влияют на свежую кладку, останавливать ремонты не стоит. Достаточно будет придерживаться нескольких рекомендаций, касательно ухода за бетоном в такую погоду.

Как влияет высокая температура

Жара очень вредна для бетона. Из-за нее в летнее время возрастает риск испарения влаги из бетонной смеси, что приводит к растрескиванию покрытия, усадке самого цемента, возникновение неровностей или шелушения. А некоторые виды масс, такие как алюминатный, начинают разлагаться при температуре выше 35 °C. Поэтому в особо жаркое время нужно обеспечить смесь достаточным количеством влаги извне. Добавление воды в смесь дело не спасет, а наоборот, значительно ухудшит качество цемента, сделав его хрупким и недолговечным, за счет нарушения пропорций.

Как бетонировать в жару: основные нюансы и рекомендации

В начале работ необходимо спланировать весь строительный процесс. Для заливки бетона лучше подойдет ранее утро либо поздний вечер, когда вредное воздействие высоких температур будет сведено к минимуму.
Перед заливкой советуют смочить форму холодной водой, чтобы опалубка не забирала влагу из цемента.
После приготовления смеси следует сразу же приступать к укладке. В зной важна оперативность и быстрая выгрузка бетонного раствора из машины.
После выравнивания поверхности бетон нужно оставить на 6—7 часов. Этого времени как раз хватит до наступления пика жары, если для работ было выбрано утро.

Далее стоит побеспокоиться о сохранности влаги в смеси. Для этого покрытие укрывают мешковиной, рубероидом, старыми мокрыми тряпками из хлопка либо полиэтиленовой пленкой. Тут самое важное уберечь смесь от воздействия прямых солнечных лучей и быстрого испарения жидкости. Также эти меры смогут сберечь свежий бетон от дождей и ветра. Если нет возможности часто орошать смесь, то советуют воспользоваться таким советом: толстым слоем на бетонную поверхность укладывают мокрые опилки и укрывают все пленкой.

Если свежую поверхность покрыть целлофаном, то потери влаги из материала будут минимальными.

Если цементная поверхность лишена надлежащего ухода или были нарушены базовые правила заливки, то восполнить потери в качестве смеси уже не получится. На помощь придет только новая стяжка поверх старой с применением армирующей сетки.

Чтобы цементное покрытие прослужило дольше, не стоит забывать и об уходе. Когда температура поднимается выше 25 °C, необходимо обеспечить дополнительное увлажнение материала. Первые пару дней после бетонирования, каменную поверхность нужно смачивать водой около 4-х раз днем и один раз ночью. Далее количество процедур можно сократить до 3-х раз в сутки. Сам полив должен продолжаться до полного застывания смеси — приблизительно 10—15 дней в зависимости от объема. Примерно через 20 дней бетон наберет достаточную прочность и износостойкость, тогда можно будет приступать к дальнейшим строительным работам.

Читайте также: