На какое время рассчитан защитный эффект штукатурки по защите от офп по деревянным конструкциям

Обновлено: 25.04.2024

Защитный эффект штукатурки по защите от офп по деревянным конструкциям

Огнезащитная штукатурка: виды, типы для конструкций и применение

В строительстве, как и военном деле, человечество пытается применять любые вещества с отличными свойствами – прочностью, твердостью, небольшим весом, технологичностью и простотой обработки.

Увы, но часто возможность использования многих материалов противоречит пожарной безопасности из-за их горючести, низкого предела сопротивляемости прямому огневому, тепловому воздействию, как следствие этого, ведет к потере прочности, несущих свойств, разрушению структуры, обрушению внутренних и ограждающих элементов зданий/сооружений.

Для огнезащиты древесины, а также металлических конструкций давно применяют различные смеси веществ, термостойкие, вспучивающиеся под воздействием пламени, материалы путем пропитки водными составами, нанесения мокрой штукатурки, обмазки пастами, мастиками; покрытия красками, лаками, эмалями; сплошной облицовкой, в том числе с использованием арматурной сетки, каркаса.

Нанесение огнезащитной штукатурки позволяет, не противореча нормам/правилам ПБ, установленным государством, использовать при возведении зданий, различных архитектурных, инженерных сооружений строительные конструкции, материалы, изделия как горючие/сгораемые, так и с низким пределом стойкости к огню. Это наиболее старый, но в то же время прошедший испытание временем способ, который с успехом используется и сегодня.

Виды и типы

Огнезащитная штукатурка – это плотный водный раствор смеси связующего и наполнителя, в качестве которых используются различные негорючие неорганические вещества и материалы. В зависимости от их сочетания, того или иного объемного соотношения в составе, различают различные виды/типы ОШ:

Традиционная мокрая штукатурка, также называемая тяжелой из-за высокой плотности/удельного веса. Объясняется это тем, что в ее составе в качестве связующего используется наиболее распространенный в строительстве, производстве конструкций, элементов зданий/сооружений портландцемент марок 400–600, а в качестве основного наполнителя – кварцевый песок. Ее применение в зависимости от толщины наложенного защитного слоя позволяет обеспечивать весь необходимый спектр предела стойкости к огню для элементов строений.

Эта смесь, используемая в качестве ОШ, обладает рядом недостатков: в большинстве случаев для защиты ею строительных конструкций – колонн/столбов, стен/перегородок, балок требует устройства арматурной металлической сетки/каркаса, что ведет к дополнительным затратам. Расход ее за счет большой толщины слоя ведет к удорожанию огнезащиты строительных конструкций.

Кроме того, при температуре свыше 550℃ идет разрушение структуры этого материала с образованием трещин, что усугубляется при контакте с водой в процессе тушения очага пожара.

В то же время – это самый доступный, простой материал для огнезащиты конструкций зданий, т.к. его производят на всей территории России, он недорог по сравнению с «инновационными» разработками ОШ, расфасованными в мелкую тару/упаковку по несуразной для потребителя цене за 1 кг/л. Поэтому в массовом как гражданском, так и промышленном строительстве обычная мокрая штукатурка не сдает позиций.

Огнезащитная штукатурка на основе глины . Готовится из гипсового теста с добавлением водного раствора сульфитно-дрожжевого щелока, а также, как разновидность, с добавлением волокнистого минерального наполнителя – каолиновой ваты, распушенного асбеста. Преимуществом такой ОШ является то, что под воздействием высокой температуры происходит спекание/закалка слоя материала на защищаемой поверхности без образования трещин.

Огнезащитные штукатурки на основе гипса, жидкого стекла. Наполнителями в составе таких ОШ используются шлаки/золы ТЭЦ, различные минеральные ваты.

Перлитовые и вермикулитовые ОШ на основе как портландцемента, что приводит к удешевлению готового продукта, так и с использованием более редких и дорогих связующих. Такие огнезащитные штукатурки считаются самыми эффективными. Их называют легкими из-за низкой удельной плотности, возможности наносит их довольно тонким слоем – до 2 см без использования армирующих сеток на сложные строительные конструкции – фермы, пролеты, балки, в том числе на значительной высоте, где использование других видов/типов ОШ просто невозможно.

Кроме того, для их нанесения не требуются штукатурные станции, а тем более архаичные способы нанесения ручную, достаточно строительного краскопульта. По сути, эти материалы по огнезащитной эффективности и способу нанесения близки к огнезащитным краскам/покрытиям.

Применение

Основные элементы зданий/сооружений, подвергающиеся сегодня обработке/покрытию различными видами/типами огнезащитных штукатурок – металлические конструкции.

Вызвано это теми особенностями, что архитекторам/проектировщикам, а также строителям весьма привлекательно возведение каркасов, ферм перекрытий/покрытий зданий, различных сооружений от ангаров до стадионов из них с использованием навесных стеновых панелей. Обусловлено это сжатыми сроками строительства, снижением затрат по сравнению со строительством зданий из железобетонных конструкций, но это ни в коей мере не снимает вопросов необходимости обеспечения огнестойкости зданий; что достигается использованием ОШ как при защите несущих элементов, так и при установке противопожарных перегородок.

Огнезащитная штукатурка для металлоконструкций бывает различных видов/типов. Требования к ним изложены в следующих документах: СП 2.13130.2012, НПБ 236-97, ГОСТ Р 53295-2009.

Огнезащита деревянных конструкций зданий, весьма популярная еще во времена СССР, сегодня ушла в прошлое. Вызвано это тем, что такое покрытие по древесине недолговечно из-за плохой адгезии, коробления, растрескивания защитного слоя штукатурки при изменении влажности/температуры; а также появлением более эффективных материалов, способов обработки/нанесения – пропитывающих составов, конструктивной огнезащиты слоями гипсокартона по металлическому каркасу с использованием негорючего заполнения. Например, огнезащитного базальтового материала.

Даже нормы ПБ по огнезащите древесины: НПБ 251-98, ГОСТ Р 53292-2009 не рассматривает штукатурку как защитный состав. На практике – это обычно защита гипсокартоном и/или поверхностная пропитка несущих деревянных конструкций, например, стропил, обрешетки кровли, конструкций мансардного этажа.

Еще один материал, а вернее, группа утеплителей для термической защиты наружных стен зданий – экструдированный пенопласт, пенополистирол, пеноплекс, мало чем отличающиеся в плане горючести; т.к. при воздействии огня они легко деполимеризуются, плавятся, стекая по стене, даже если усилиями производителей им присвоена категория Г1 или гордое название «огнестойкий».

Хотя применение штукатурных растворов имеет основную цель защитить многослойный «пирог» наружных стен современных зданий «экономичного» строительства от атмосферных воздействий; но при этом выполняется и огнезащитная функция, что не дает возможность воспламениться горючему утеплителю, даже если с огнем, интенсивным тепловым воздействием не справится противопожарный разрыв между зданиями.

Железобетон. Об огнезащите этого монументального, абсолютно не горючего материала, большинство готовых изделий из которого отвечает требованиям всех норм/правил ПБ в основном много пишут производители огнезащитных штукатурок и других аналогичных покрытий, ссылаясь на СП 28.13330.2012, повествующий о защите строительных конструкций от коррозии. На практике у проектировщиков, строителей и специалистов пожарной охраны проблема применения ОШ для железобетонных элементов зданий существует не очень часто, если они небольшого сечения и массы.

Как защищает материалы смотрите в видео

Огнезащитные пасты и штукатурки

Огнезащита строительных конструкций может осуществляться обмазкой (или механическим нанесением, напылением) огнезащитными пастами и огнезащитными штукатурками. Толщина слоя огнезащитных паст обычно не превышает 0,5-1 см, штукатурок — 2-4 см.

Основное отличие огнезащитных паст и штукатурок от обычных цементно-песчаных шпатлевок и растворных штукатурных смесей — это отсутствие в качестве связующего портландцемента и заполнителя в виде кварцевого песка. Как известно, портландцемент при твердении наряду с гидросиликатами, гидроалюминатами и гидроферритами выделяет гидроксид кальция, который при действии температур свыше 550 о С разлагается.

При тушении пожара водой (или просто в контакте с влажным воздухом) идет обратная реакция, при этом продукт гидратации увеличивается в объеме в 2 раза. Гашеная известь «рвёт» поверхностный слой, образуются «дутики», трещины, которые способствуют проникновению огня внутрь конструкции. Составы с использованием кварцевого песка также не огнестойки.

Огнезащитные пасты и штукатурные растворы готовят на основе силикатного жидкого стекла, строительного гипса, глиноземистого цемента, на пуццолановых цементах. В качестве заполнителя используется вспученный (или невспученный) вермикулит, перлит, диатомит, трепел, вулканическая пемза, вулканический туф и др. Применяют также волокнистые наполнители: каолиновую вату и другие минеральные волокна, распушенный асбест.

Простейшие огнезащитные пасты делаются с использованием местных «тощих» глин в смеси с водным раствором сульфитно-дрожжевого щелока (СДЩ); гипсового теста с волокнистым минеральным наполнителем и СДЩ. Их рекомендуется применять в сухих помещениях (при относительной влажности воздуха менее 65 %).

Значительно более эффективны огнезащитные составы с использованием вермикулита, перлита, каолиновой ваты и соответствующих связующих. Такие огнезащитные пасты могут добавляться в противопожарные двери, как огнестойкий наполнитель между дверными полотнами.

Состав огнезащитных паст и обмазок

В состав огнестойких обмазок и паст могут входить: асбест, некоторые виды цемента, гипс, жидкое стекло, глины, а также волокнистые наполнители и другие различные добавки. В отличие от огнезащитных пропиток и лаков, обмазки «прячут» от глаз «рисунок» древесины. Это обстоятельство говорит о том, что огнезащитные обмазки придают дереву непривлекательный вид, а, следовательно, не используются в интерьере. Тем не менее, загородный деревянный дом — это не только интерьер, но и деревянные конструкции, находящиеся вне зоны видимости. Чердачные помещения с расположенными в них балками перекрытий и стропилами в эстетике не нуждаются (если чердак не оборудован под жилое помещение), значит, использование огнезащитных обмазок на данных участках вполне приемлемо. Более того, применение таких средств в чердачных помещениях является более предпочтительным. В случае возгорания огонь, как известно, устремляется вверх, и чердачному помещению «приходится не сладко». Вот тут-то на защиту деревянных конструкций и «встают» обмазки, которые в прямом смысле этого слова принимают огонь на себя. Защитный слой в 2-3 мм (в некоторых исполнениях этих огнезащитных средств — до 1 см) способен «удерживать» пламя несколько часов, что позволит хозяевам дома, попавшим в беду, наблюдать за действиями пожарных, не опасаясь за дальнейшую судьбу конструкции крыши. Но, обработав однажды чердачное помещение обмазками, не стоит успокаиваться и тешить себя надеждой, что данная защита будет служить верой и правдой долгие годы. Огнезащитные обмазки и пасты следует наносить на деревянные конструкции каждые 2-3 года. В противном случае за счет ухудшения сцепления этих огнезащитных средств с поверхностью древесины безопасность ее будет под угрозой.

Отличительной чертой огнезащитных паст и обмазок является отсутствие в их составе кварцевого песка и портландцемента. Если при покупке обмазки продавец начнет вас уверять, что она защитит деревянные конструкции от огня (в то время как на упаковке будет указано, что в состав обмазки входит кварцевый песок и портландцемент), знайте — продавец, мягко говоря, лукавит (более «крепкий» синоним к слову «лукавит» каждый может подобрать по своему вкусу, но суть от этого не изменится). Дело в том, что кварцевый песок и портландцемент при контакте с огнем просто-напросто трескаются, что позволяет огню беспрепятственно «подойти» к древесине.

Нанесение паст и штукатурных растворов

Огнезащитные пасты и штукатурки наносятся на поверхность древесины с помощью валика, кисти, а также посредством распыления. Как и в случаях с обработкой поверхностей пропитками и лакокрасочными материалами, перед нанесением обмазок и паст необходимо самым тщательным образом подготовить поверхность. Даже незначительное наличие пыли ухудшит сцепление средства с древесиной, что, в свою очередь, может привести к самым печальным последствиям. Некоторые исполнения огнезащитных средств предполагают их нанесение в несколько слоев. Как правило, ограничиваются двумя слоями. Большинство огнезащитных паст и обмазок являются экологически чистыми и не выделяют токсичных соединений.

Новые разработки

Работами ВНИИПО, ЦНИИСК им. Кучеренко, Уралниистромпроекта, СПбГАСУ, ВНИПИ «Тепло-проекта», ВНИИ ЖБИ и другими научными коллективами России, исследованы и внедрены в строительную практику огнезащитные пасты и штукатурные растворы, прошедшие соответствующие огневые испытания.

Особенно впечатляют огнезащитные свойства вермикулитовых и перлитовых композиций. Их предел огнестойкости по данным испытаний ВНИКО составляет 3-6 часов.

Из существующих огнезащитных паст особое внимание стоит уделить покрытию ВПМ-2.

Огнезащитная паста ВПМ-2 представляет собой смесь связующих, газообразующих и термостойких веществ. Предназначена данная паста для нанесения на стальные конструкции с целью повышения предела их огнестойкости до 0,75 часа. Применяется внутри помещений с неагрессивной средой, положительной температурой, не превышающей 35 °С, и относительной влажностью воздуха не более 80 %. Паста удобна в применении и наносится на поверхность обычным шпателем.

Из штукатурок заслуживают внимание огнезащитный штукатурный состав СОШ-1 и Монолит М1. Данные виды огнезащиты широко применяются для повышения предела огнестойкости несущих и ограждающих металлических строительных конструкций на всех видах объектов промышленного и гражданского строительства.

Существуют и другие пастообразные и штукатурные огнеупорные материалы практически для любых поверхностей, также активно ведутся научные исследования с целью поиска новых решений в сфере обеспечения пассивной пожарной безопасности.

Средства, способы огнезащиты: тканей, металлических и деревянных конструкций

Не все строительные конструкции зданий и сооружений изначально имеют необходимый предел стойкости к воздействию открытого пламени, высокой температуры, тепловых потоков при развитии пожара.

Огнезащитой строительных конструкций возводящихся, реконструируемых зданий, сооружений, а также элементов отделки интерьера помещений эксплуатируемых объектов называют комплексные мероприятия, что проводятся для повышения их огнестойкости; снижения риска возникновения очага возгорания, распространения пожара; опасности обрушения несущих каркасов и/или их отдельных элементов.

Все что способно перевести горючие вещества в разряд трудногорючих, предохранить от разрушительного действия огня, тепла – это средства огнезащиты.

Что относится к способам огнезащиты:

Нанесение многослойных покрытий – мастик, красок, лаков. распылением, окунанием, нанесением.
Облицовка, обертывание. Это конструктивные способы огнезащиты, состоящие в устройстве вокруг конструкции теплоизоляции из керамики, огнестойкого картона; рулонов из минеральных волокон.

Способы огнезащиты металлических конструкций

Способы и средства огнезащиты металлических конструкций регламентируют несколько нормативных документов:

, являющий обновленной действующей версией СНиП 21-01-97*, что определяет необходимость обеспечения пределов стойкости к огню различных видов, типов строительных конструкций объектов любого функционального назначения. – об обеспечении стойкости к огню всех защищаемых объектов. – о требованиях, методиках установления эффективности использования для составов, применяемых для огнезащиты металлических конструкций. , устанавливающий требования к производству, испытаниям строительных гипсовых плит, включая листовой огнестойкий гипсокартон.

Различают два способа эффективного предохранения несущих строительных конструкций зданий от воздействия открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков при развитии, распространении фронта пожара внутри них – это реактивная и пассивная огнезащита.

Реактивная защита строительных конструкций из металлов, в основном из высококачественной стали – ферм, балок, опор, колонн, связей; маршей, площадок внутренних эвакуационных лестниц, применяется не так давно в связи с появлением инновационных составов – красок, покрытий, мастик, резко вспучивающихся под воздействием пламени; высокотемпературного теплового потока, образуя защитный теплоизоляционный слой на поверхности, напоминающий природную пемзу.

Появление, наличие такого слоя, с чрезвычайно низкой способностью проводить тепло к металлоконструкции, на длительный период защищает ее от деформации, разрушения/обрушения в условиях быстрого развития, распространения пожара внутри производственного, общественного здания, технологического сооружения, даже при наличии в нем высокой пожарной нагрузки; воспламенения емкостей с горючими жидкостями.

Основой для производства средств реактивной огнезащиты строительных металлоконструкций служат:

Интумесцентные полифосфатные соединения.
Составы из терморасширяющегося графита.
Покрытия с силикатом натрия или вермикулитом.

Использование средств реактивной огнезащиты имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной пассивной, в том числе конструктивной защитой металлоконструкций:

Небольшой расход, что создает намного меньшую нагрузку на несущий конструктив здания, особенно на перекрытия, фермы, что весьма важно при проектировании арочных, высотных строений большого объема, площади; покрытий/кровель современных общественных сооружений.
Приятный внешний вид многослойного покрытия, особенно при использовании финишных огнезащитных лаков, что не портит отделку интерьера помещений там, где к нему предъявляются повышенные требования.
Терморасширяющиеся, активно вспучивающиеся составы позволяют повышать предел стойкости к огню до 150 мин, что дает время, возможность эффективно отработать стационарным системам пожаротушения, провести эвакуацию; прибыть пожарным подразделениям, ликвидировать ими пожар до обрушения несущих конструкций зданий.

Под пассивной огнезащитой понимают применение традиционных средств и способов огнезащиты металлоконструкций:

Облицовка керамическими изделиями – кирпичом, плиткой, строительными блоками, а также бетонирование с армированием металлической сеткой. Это самый тяжелый по нагрузке на основные несущие конструкции способ, но и самый эффективный, с помощью которого можно достигнуть высокого предела защиты металлоконструкций, сопоставимый с параметрами противопожарных преград. Значительная нагрузка на перекрытия, фундамент чаще всего приводит к использованию такого способа, средств огнезащиты в одноэтажных производственных, складских зданиях, где она допустима по расчету, а также нет высоких требований к внешнему виду отделки помещений.
Теплоизоляция металлоконструкций , в том числе транзитных коробов общеобменной вентиляции, огнезащитными плитами, экранами, матами, рулонными материалами. Фаворитами среди таких средств являются огнезащитный базальтовый материал, огнестойкий картон, причем при их грамотном сочетании, при небольшом общем весе на единицу площади перекрытия, достигаются неплохие показатели стойкости к огню. В частности, у нескольких компаний производителей огнестойкого картона имеются готовые технические решения, прошедшие испытания в лабораторных условиях, защищенные сертификатами пожарной безопасности.
Покрытие огнезащитными штукатурками не только традиционной рецептуры, но и современными, разработанными недавно; и по своему составу, расходу часто не уступающими средствам реактивной огнезащиты.

Следует отметить, что многие средства огнезащиты металлоконструкций, составы, материалы для их производства служат также для серийного изготовления других огнезащитных изделий – противопожарных муфт, вентиляционных решеток, подушек, кабельных гильз.

Способы огнезащиты деревянных конструкций

Деревянные конструкции – это по-прежнему очень распространенные как при возведении зданий различного назначения, особенно стропильных конструкций мансард, чердачных помещений, крыш, так и при внутренней отделке; и весьма уязвимые, с пожарной точки зрения, элементы строений.

Огнезащита древесины нашла свое отражение в следующей нормативной документации:

, ГОСТ Р 53292-2009 – о технических требованиях, способах, порядке испытаний веществ, составов на их основе для огнезащиты древесины. – о методиках определения свойств огнезащитных средств для древесины.

Способы и средства огнезащиты древесины:

Нанесение шпателями слоя мокрой строительной штукатурки . Метод проверенный, надежный, но сегодня практически не используемый как из-за трудоемкости процесса, гниения древесных конструкций под слоем такой штукатурки, так из эстетических соображений – невзрачного внешнего вида такой огнезащитной отделки.
Нанесение огнезащитных штукатурок, обмазок, паст, мастик . И также не очень распространенный метод – по тем же причинам, что и огнезащита мокрой штукатуркой.
Поверхностная и глубокая пропитка антипиренами-антисептиками . Сегодня такой способ наиболее распространен, в том числе и потому что одновременно проводится как огнезащита древесины, так и ее биологическая защита от разрушения плесенью, грибками, насекомыми. В качестве пропиточных составов в большинстве случаев используют водные растворы солей различных кислот с модифицирующими добавками, что улучшают проникновение внутрь древесной структуры, облегчают смачивание, адгезию; а также химические красители, необходимые, чтобы вести контроль в ходе огнезащитных работ уже обработанных, и еще незатронутых поверхностей деревянных конструкций зданий. Наиболее распространен поверхностный способ нанесения кистью, валиком, но чаще распылением водного огнезащитного раствора, используемый в массовом строительстве; в ходе регулярных огнезащитных обработок стропильных конструкций, настилов кровли, других деревянных элементов чердачных помещений обслуживаемых крыш зданий. Процесс глубокой пропитки сложен, продолжителен, требует автоклавных пропиточных ванн, предварительной просушки древесного сырья; поэтому дорог и его общая доля в огнезащитной пропитке за последние три десятилетия резко уменьшилась, хотя качество готового пиломатериала, обработанного таким способом намного выше, чем у пропитанного поверхностным способом.
Облицовка огнезащитными листовыми материалами . Чаще всего используется огнестойкий гипсокартон с заполнением образовавшихся в металлическом каркасе пустот огнезащитными минеральными материалами в виде рулонов, матов, плит. Такой способ, выполненный по готовым техническим решениям компаний изготовителей, значительно повышает предел стойкости к огню защищаемых конструкций.
Покрытие древесины красками, лаками . Это несложный, очень эффективный, но и весьма дорогой способ, используемый обычно в тех случаях, когда заказчики готовы на значительные затраты, чтобы в результате огнезащитной обработки деревянных элементов отделки не пострадал интерьер помещений. Для защиты деревянных элементов отделки высококачественного интерьера помещений зданий общественного, административного назначения, в том числе архитектурно-исторических памятников существуют огнезащитные лаки по древесине, не изменяющие их окраску, фактуру и структуру.

Так же, как и огнезащита металлоконструкций, способы защиты деревянных элементов строений требуют предварительного проведения расчетов, основанных на требованиях противопожарных норм; очистки от любых загрязнений, способных воспрепятствовать наложению, высыханию огнезащитных средств; а также сушки пиломатериалов до допустимых значений влажности.

Способы огнезащиты текстильных материалов (тканей)

Кроме стальных и деревянных конструкций, существует еще один вид материалов, правда, не относящихся к строительным; это различные текстильные материалы и изделия из них – шторы, портьеры, занавеси, мягкая мебель, постельное белье.

Способы и средства огнезащиты текстильных материалов, а также методики испытаний на воспламеняемость прописаны в НПБ 257-2002.

В этом документе указывается следующее:

Для обработки текстиля, изделий из него используются только огнезащитные средства – вещества, смеси веществ, составы, специально предназначенные для этих целей.
Цель огнезащитной обработки – снижение пожарной опасности при использовании таких изделий в общественных зданиях, а также в быту.
Огнезащита текстильных материалов, изделий проводится двумя способами – поверхностным нанесением и введением средств огнезащиты в объем, что называется также огнезащитной пропиткой.
Подобным способом на заключительных стадиях производства обрабатывают спецодежду и костюмы с огнезащитной пропиткой, необходимые для работы в горячих цехах опасных для здоровья людей производств; а также большинство других текстильных изделий, так как это более эффективный метод, чем поверхностное нанесение средств огнезащиты.

Использование огнезащитных средств для текстильных изделий требует также пробных нанесений на небольшие участки поверхности для выявления возможных негативных изменений окраски, целостности, другого возможного ущерба.

Важно знать, что если выбор средств, способов огнезащиты металла, древесины чаще всего определен в проектно-сметной документации на строящиеся, реконструируемые строительные объекты; то само проведение работ, в том числе по пропитке изделий из текстильных материалов, является лицензируемым видом деятельности, доступным только специализированным предприятиям, обладающим разрешениями от уполномоченных органов МЧС России.

Это не дань бюрократической волоките, а наличие необходимых знаний, материально-технической базы, квалифицированных работников с большим опытом; контроль качества как используемых средств огнезащиты, так и полученных огнезащитных покрытий, проведенных пропиток.

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!

Степени и пределы

(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Строительные конструкции лестничных клеток

Металлических

Испытание предела огнестойкости дверей

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).

Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).

Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:

Низколегированная сталь марки:

Алюминевые сплавы марки:

Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.

Деревянных

Испытания на предел огнестойкости

В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.

Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:

Способ огнезащиты	Время до воспламенения древесины, мин
Без огнезащиты и пропитке антипиренами	4
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм

штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм

полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм

Железобетонных

Испытание предела огнестойкости окон

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:

а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;

б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;

в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;

г) в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:

Таблица 1.Пределы огнестойкости свободно опертых плит.

Вид бетона и характеристика плит		Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм	Пределы огнестойкости, мин.
Вид бетона и характеристика плит			15	30	60	90	120	150	180
Тяжелый	толщина плиты	t	30	50	80	100	120	140	155
	опирание по двум сторонам или по контуру

Вид бетона и характеристика плит		Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм	Пределы огнестойкости, мин.
Вид бетона и характеристика плит			15	30	60	90	120	150	180
Легкий(γв = 1,2т/м 3 )	толщина плиты	t	30	40	60	75	90	105	120
	опирание по двум сторонам или по контуру при

Примечания:

1) Минимальная толщина плиты t обеспечивает значение предела огнестойкости по признаку “I” , а расстояние до оси арматуры – значение предела огнестойкости по признаку “R”.

2) Пределы огнестойкости многопустотных и ребристых с ребрами вверх панелей и

настилов следует принимать по таблице 1, умножая их на коэффициент 0,9.

3) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5, и на 50%, если это отношение равно 1,0.

4) Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площади пустот, на ее ширину.

Таблица 2. Пределы огнестойкости статически определимых свободно опертых балок из тяжелого бетона, нагреваемых с 3-х сторон.