Огнезащита металлоконструкций
Актуальность огнезащиты в наибольшей мере проявляется для металлических конструкций, которые при пожаре быстро прогреваются и теряют несущую способность.
Область применения различных способов огнезащиты определяется с учетом требуемых пожарно-технических характеристик конструкции, типа защищаемой конструкции (колонны, стойки, ригели, балки, связи), температурно-влажностных условий эксплуатации и производства работ по огнезащите, эстетических и других требований, предъявляемых к конструкциям.
Номенклатура получивших распространение огнезащитных материалов и составов, требования к ним, области применения и пределы огнестойкости конструкций, составы, технология их изготовления и нанесения, установки по нанесению составов приведены в рекомендациях, подготовленных ЦНИИСК им. Кучеренко, НИИЖБом , ЦНИИпромзданий , ВНИИПО и другими организациями. Экономический эффект от определения эффективности и областей применения новых огнезащитных материалов и составов заключается в их удешевлении и использовании индустриальных способов производства работ по огнезащите конструкций.
Для определения эффективности средств огнезащиты, разработана система методов огневых и высокотемпературных испытаний огнезащищенных материалов и конструкций.
Оценка эффективности огнезащитных составов для металлических конструкций проводится по НПБ 236-97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности». В рамках этой методики огнезащитные средства по своей эффективности подразделяются на пять групп в зависимости от времени прогрева стального двутавра № 20 до 500°С. Следует иметь в виду, что этот метод не распространяется на определение предела огнестойкости строительных конструкций с огнезащитой, а устанавливает только группу эффективности огнезащитных составов. На практике полученные результаты могут быть применены для определения предела огнестойкости конструкций с приведенной толщиной не менее
Огнезащитная эффективность составов , наносимых на стальные конструкции, характеризуется временем от начала огневого испытания до достижения критической температуры (500°С) стандартного образца и подразделяется на пять групп:
- 1-я- не менее 150 мин;
- 2-я - не менее 120 мин.;
- 3-я - не менее 60 мин.;
- 4-я - не менее 45 мин.;
- 5-я - не менее 30 мин.
Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 ч, в то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 и до 2,5 ч в зависимости от типа конструкций. Таким образом, незащищенные стальные конструкции, как правило, не удовлетворяют требованиям по пределам огнестойкости.
Предел огнестойкости металлических конструкций зависит от типа конструкций, статических схем, величины и характера приложения нагрузки, вида и марки металла, приведенной толщины элементов конструкций, определяемой по соотношению площади их поперечного сечения и обогреваемой части периметра сечения. Приведенная толщина элементов определяется без учета роли поверхностей конструкций, примыкающих к обогреваемой металлической конструкции, при условии, что предел огнестойкости примыкающих конструкций не ниже предела огнестойкости обогреваемой металлической конструкции. Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.
Огнезащиту металлических конструкций осуществляют с помощью как традиционных методов:
- обетонирования,
- оштукатуривания цементно-песчаными растворами,
- использования кирпичной кладки,
- асбеста,
- вспученного перлита и вермикулита,
- минерального волокна,
- теплоизоляционных штукатурок, состоящих из цемента или гипса,
- перлитового песка или вермикулита,
- жидкого стекла;
- огнезащитных покрытий из асбеста или гранулированного минерального волокна,
- цемента,
- вспучивающихся красок, представляющих сложные системы органических и неорганических компонентов. Огнезащитное действие этих красок основано на вспучивании нанесенного состава при температурах 170-200 °С и образовании пористого теплоизолирующего слоя, толщина которого составляет несколько сантиметров.