Классификация строительных материалов и их пожароопасные свойства

Содержание

Строительные материалы и их пожароопасные свойства, влияющие на использование при возведении конструкций

Все здания, сооружения, строительные конструкции и материалы классифицируются по пожарной опасности и огнестойкости. При этом материалы характеризуется только степенью пожарной опасности, а построенные из них здания и сооружения – степенью и пределом огнестойкости.

Проектировщики всегда используют классификацию строительных материалов и учитывают их противопожарные свойства. Материалы разделяют на классы по происхождению и применению. От происхождения зависят эксплуатационные, физические, прочностные свойства, а они, в свою очередь, определяют область применения.

Разделение по происхождению

В зависимости от происхождения, строительные материалы делятся на искусственные и натуральные.

Натуральными называют те, которые добывают в природе и применяют без существенных химических изменений. Примерами могут служить камень, дерево, глина, песок.

Искусственными называют материалы, изготовленные полностью при помощи производственных процессов, либо подвергшиеся серьезным изменениям продукты. Хотя сырье для них тоже находят в природе, но конечный продукт принципиально от него отличается по структуре.

К таким можно отнести бетон, пластмассы, стекло, металлы и сплавы. Сталь, например, хоть и изготавливается из природного элемента — железа, но свои прочностные свойства приобретает в результате введения в состав различных легирующих добавок и поэтому природным считаться не может.

Разделение по применению

В зависимости от применения строительных материалов, они делятся на следующие виды:

конструктивные;
теплоизоляционные и звукоизоляционные;
кровельные;
отделочные;
облицовочные;
вяжущие.

Конструктивными считаются те, из которых изготавливаются несущие конструкции зданий и сооружений – стены, колонны, перекрытия, фундаменты. В качестве таких используются различные виды камня, лёгкие ячеистые бетоны, древесина, металл.

Теплоизоляционными и звукоизоляционными называют материалы, предназначенные для защиты зданий и сооружений от воздействия температур и для изоляции внутренних пространств от наружного шума. Примерами являются различные виды минеральных ват, вспененные полимерные составы – пенопласты и пенополистиролы, а также плиты из отходов натуральных материалов – опилок, стружек с применением цементного вяжущего. От степени пожарной опасности таких строительных материалов часто зависит безопасность людей, поскольку они могут стать проводниками огня.

К кровельным относят различные листовые и рулонные изделия для создания покрытий крыш. Это могут быть металлические профилированные листы, асбестоцементные листы, глиняная черепица, рубероид.

Отделочные материалы – все, которые используются для внутренней отделки помещений. К ним относят различные декоративные панели, лаки, краски, выравнивающие поверхность составы, бумажные и виниловые рулонные материалы.

Неправильно подобранная отделка с высокими пожароопасными свойствами становится причиной быстрого распространения пожара.

Облицовочные изделия применяют для защиты и придания привлекательного внешнего вида конструкциям, для устройства вентилируемых фасадов.

Вяжущие – это специальные вещества, которые добавляют в составы для придания им прочности. Такими являются цемент, гипс, известь.

Пожарные свойства

Все материалы, в том числе строительные, разделяют на горючие и не поддерживающие горения (негорючие). По степени пожарной опасности они разделяются на группы и классы в соответствии со СНиП 21-01-97.

Существуют следующие пожарно-технические характеристики:

горючесть;
распространение пламени;
воспламенение;
дымообразование;
токсичность продуктов горения.

Горючесть характеризует пожароопасное свойство вещества загораться от источника огня и дальше поддерживать огонь при отсутствии внешнего источника.

Характеристика «распространение пламени» определяет способность самостоятельно затухать или наоборот, воспламенять другие предметы.

Воспламенение – это показатель, который определяет возможность возгорания при высокой температуре и при возникновении тех или иных опасных условий.

Дымообразование является характеристикой, дающей представление о возможности выделения в большей или меньшей степени дыма при горении.

Крайне пожароопасное свойство – токсичность строительного материала. Оно определяет наличие вредных и ядовитых для организма человека и окружающей среды веществ, которые могут выделяться при горении.

Каждая из характеристик в соответствии с ГОСТами делится на несколько групп пожарной опасности. В зависимости от характеристик и групп пожарной опасности строительных материалов, они разделяются на 6 классов от КМ0 до КМ5.

Отнесение к тому или иному классу можно определить по таблице.

Свойства пожарной опасности строительных материалов	Класс пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп
Свойства пожарной опасности строительных материалов

Воспламеняемость
Дымообразующая способность

Распространение пламени

Сертификация

Для подтверждения соответствия противопожарных свойств проводится пожарная сертификация строительных материалов.

Обязательной сертификации подлежат материалы, используемые для строительства зданий с высоким уровнем опасности возгорания, и применяемые при отделке жилых помещений. Сертифицируют материалы, используемые для изготовления любых транспортных средств – автомобилей, железнодорожных вагонов, городского транспорта. Обязательно выдают сертификаты пожарной безопасности на материалы специального назначения.

Для выявления пожароопасных свойств образцы продукции испытывают в аккредитованных лабораториях, после чего оформляют соответствующий документ (если продукт соответствует нормативам), данные вносят в Реестр. Производитель может пройти процедуру по собственной инициативе, подав заявку и оплатив расходы.

Загрузка…

protivpozhara.com

горючесть, воспламеняемость, токсичность и дымообразование

Для строительства зданий разного предназначения используется широкий спектр строительных материалов, каждый из которых характеризуется определенной величиной огнестойкости и пожароопасности.

Во многом от этих двух факторов зависит пожарная безопасность на создаваемом объекте. Поэтому, в процессе проектирования будущих зданий важно учитывать классификацию и пожароопасные свойства строительных материалов.

Виды стройматериалов

Все существующие на сегодня строительные материалы классифицируют по их происхождению и функциональному применению.

От происхождения зависят физические и эксплуатационные характеристики, которые, в свою очередь, и определяют возможную область применения.

Происхождение

По происхождению стройматериалы делятся на две категории: естественные, искусственные.

Естественный материал – это тот, который встречается в природе в готовом виде, и может в дальнейшем применяться без существенных доработок и обработок.

Естественные стройматериалы

Их отличительной характеристикой является высокое качество и экологичность. Искусственные стройматериалы в том виде, в котором они применяются, в природе не встречаются.

Их изготавливают на производстве с применением специальных технологий. Их отличительной чертой является долговечность и возможность изменения эксплуатационных характеристик посредством разных технологических режимов.

Применение

В зависимости от функционального назначения материалов, их делят на следующие виды:

конструкционные;
тепло- и звукоизоляционные;
кровельные;
облицовочные и отделочные
вяжущие.

Конструкционные стройматериалы предназначены для построения несущих элементов зданий.

Их применяют для сооружения стен, колонн, опор, фундаментов, перекрытий. К ним относятся разные виды камней, бетоны, металл, дерево, пр.

Тепло- и звукоизоляционные элементы используются для защиты зданий от теплового воздействия и окружающего шума. Они бывают как натурального, так и искусственного происхождения.

Кровельные стройматериалы

От их устойчивости к огню зависит безопасность людей и материальных ценностей, хранимых на объекте. Кровельные элементы применяются для постройки крыши объекта и его защиты от внешних осадков.

Их производят из металла, глины, различных искусственных веществ. Отделочные и облицовочные стройматериалы применяют для придания конструкционным элементам зданий эстетичного внешнего вида и защиты их от внешних факторов. Производят их с использованием природных и искусственных веществ.

Вяжущие компоненты представляют собой специальные добавки, вносимые в строительные составы с целью придания им высокой прочности. К таким элементам относятся гипс, цемент, известь, пр.

Пожароопасные свойства и их классификация

Все стройматериалы характеризуются определенной степенью пожарной опасности. Чтобы определить какие из них и для каких целей можно использовать, проводится классификация строительных материалов по их пожароопасным свойствам.

Она предусматривает их разделение по следующим пожарно-техническим параметрам:

горючесть;
воспламеняемость;
токсичность;
дымообразование;
возможность распространять огонь по поверхности.

Горючесть

Есть две категории стройматериалов – негорючие (обозначают НГ) и горючие (индекс Г).

Группа горючести Г1 стройматериала

Поддерживающие горение делятся на 4 класса:

слабогорючие – Г1;
умеренно горючие – Г2;
нормально горючие – Г3;
сильно горючие – Г4.

Для негорючих веществ группы пожарной опасности не вводятся.

Воспламеняемость

Воспламеняемость – это характеристика стройматериала, которая определяет вероятность его самопроизвольного загорания при увеличении температуры окружающей среды выше определенного значения.

Легковоспламеняемый утеплитель Кнауф

Для горючих веществ выделяют 3 класса:

трудновоспламеняемые – В1;
умеренно воспламеняемые – В2;
легковоспламеняемые – В3.

Токсичность

В процессе горения в большем или меньшем количестве могут выделяться токсичные вещества, отравляющие окружающую среду.

Высокоопасный газовспененный полиэтилен

По параметру токсичность стройматериалы делятся на 4 класса:

малоопасные – Т1;
умеренно опасные – Т2;
высокоопасные – Т3;
чрезвычайно опасные – Т4.

Дымообразование

Горение сопровождается выделением дыма, который усложняет процесс эвакуации, повышает травматизм среди людей.

По способности выделять дым в процессе горения выделяют 3 категории стройматериалов:

малая дымообразующая способность – Д1;
умеренная дымообразующая способность – Д2;
высокая дымообразующая способность – Д3.

Распространение огня по поверхности

В процессе горения пламя изначально распространяется по поверхности.

Распространение пламени по дереву

В зависимости от этой способности выделяют 4 класса веществ:

не распространяющие горение – РП1;
слабораспространяющие – РП2;
умеренно распространяющие – РП3;
сильно распространяющие – РП4.

Особенности использования стройматериалов

Строительные материалы и их пожароопасные свойства определяют, для каких работ могут использоваться те или иные вещества. Органические природные вещества хорошо поддерживают горение и являются пожароопасными, неорганические вещества – негорючие.

Для улучшения структуры и свойств неорганических стройматериалов в их состав добавляют до 10% органических компонентов. Вследствие этого возрастает показатель пожароопасности, что следует учитывать при сооружении зданий.

Большинство синтетических веществ является пожароопасными, что следует учитывать при их использовании. Среди тех, которые характеризуются низкой горючестью, следует выделить кремнийорганические соединения.

Применение стройматериалов

Они способны продолжительное время выдерживать большие температуры, не загораясь. Если планируется строительство объектов с высокой защитой от возможного пожара, его конструкционные элементы должны производиться с применением стройматериалов, не поддерживающих горение: кирпич, бетон, камень, сталь.

В тех случаях, когда запланировано использование древесины, следует пользоваться антипиренами. Это специальные вещества, которые существенно повышают температуроустойчивость древесины и снижают ее склонность к горению или приводят к самозатуханию.

Для внешней и внутренней отделки помещений следует выбирать стройматериалы с низкими показателями дымообразования и токсичности. Улучшить эти характеристики можно посредством обработки специальными составами.

В качестве утеплителя следует выбирать неорганические вещества с хорошей противопожарной устойчивостью. К таким веществам относятся различные виды каменных и минеральных ват.

Заключение

В процессе проектирования будущих зданий важной задачей является правильный выбор стройматериалов. Следует учитывать не только их физические и эксплуатационные характеристики, а также и пожароопасные свойства.

Только использование пожаробезопасных веществ может гарантировать защиту зданий, людей и материальных ценностей от больших повреждений, которые может вызвать пожар.

Видео: Пожаробезопасные стеновые материалы

bezopasnostin.ru

1.4.Классификация строительных материалов, конструкций, зданий и сооружений по возгораемости и огнестойкости.

Пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций, помещений, зданий , элементов и частей зданий основывается на их разделении по свойствам, способствующим возникновению опасных факторов пожара и его развитию,-

пожарной опасности,и по свойствам сопротивляемости воздействию пожара и распространению его опасных факторов-огнестойкости.

Пожарно-техническая классификация предназначается для установления необходимых требований по противопожарной защите конструкций, помещений, зданий, элементов и частей зданий в зависимости от их огнестойкости и (или) пожарной опасности.

Строительные материалыхарактеризуются только пожарной опасностью, которая определяется следующими пожарно-техническим характеристикам:горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

По горючестистроительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие в свою очередь подразделяются на четыре группы: слабогорючие, умеренногорючие, нормальногорючие, сильногорючие.

По воспламеняемости –на три группы: трудновоспломеняемые,умеренновоспломеняемые и легковоспломеняемые.

По распространению пламени– на четыре группы: нераспространяющие, слабораспространяющие, умереннораспространяющие, сильнораспространяющие.

По дымообразующей способности– три группы: малой – умеренной и с высокой дымообразующей способностью.

По токсичности продуктов горения– четыре группы: мало- умеренно- высоко- чрезвычайно опасные.

Строительные конструкциихарактеризуютсяогнестойкостью и пожарной опасностью. Показателем огнестойкости являетсяпредел огнестойкости.

Предел огнестойкостистроительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

— потеря несущей способности R;

— потеря целостности Е;

— потеря теплоизолирующей способности I;

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса: непожароопасные, малопожароопасные, умереннопожароопасные, пожароопасные.

Несгораемые материалыпод воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся все естественные и искусственные неорганические материалы (туф, мрамор, кирпич, глиняный и силикатный, бетон и железобетон), а также применяемые строительством материалы. Из этих материалов изготавливают несгораемые конструкции.

Трудносгораемые материалыпод воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают тлеть при наличии источника воспламенения, а после его удаления горение и тление прекращается. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих — асфальтобетон: гипсовые и бетонные детали с органическими заполнителями; глиносоломенные материалы плотностью не менее 900 кг/м³; древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиринами, войлок, вымоченный в глиняном растворе, и другие. Конструкции, изготовленные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов, относятся к трудносгораемым.

Сгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника воспламенения.

К ним относятся все органические материалы, не подвергнутые глубокой пропитке антипиринами: древесина, торфоплиты, войлок и др.

studfiles.net

Строительные материалы и их пожароопасные свойства | Материалы

» Материалы

4. Пожароопасные свойства материалов и веществ

Пожарная опасность различных горючих веществ и материалов зависит от их агрегатного состояния, физико-химических свойств, конкретных условий хранения и применения. Пожароопасные свойства материалов и веществ можно характеризовать склонностью к возгоранию, особенностью и характером горения, свойством поддаваться тушению теми или иными средствами и способами пожаротушения. Под склонностью к возгоранию понимают способность материала самовозгораться, воспламеняться или тлеть от различных причин.

Все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.

Сгораемыми называются материалы и конструкции из органических веществ, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть при удалении источника огня.

Трудносгораемыми материалами и конструкциями считаются такие, которые выполнены из сочетания сгораемых и несгораемых материалов (фибролит асфальтовый бетон войлок, вымоченный в глиняном растворе дерево, подвергнутое глубокой огнезащитной пропитке).

Эти материалы при воздействии огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня после удаления источника огня их горение или тление прекращается.

К несгораемым относят материалы и конструкции из неорганических материалов, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.

Большинство сгораемых жидкостей более пожароопасны, чем твердые горючие материалы и вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.

Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся с температурой вспышки до 45 и горючие с температурой вспышки выше 45 С. Низкую температуру вспышки имеют бензин А-74 (— 36 С), ацетон (—20 С), высокую — глицерин (158 С), льняное масло (300 С).

Горение в cмесях горючих газов, паров или пылей с воздухом способно распространяться не при любом соотношении компонентов, а лишь в определенных пределах состава, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальная и максимальная концентрация горючих газов, паров или пылей в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).

Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, т. е. в области воспламенения, способны распространять горение и называются взрывоопасными. Смеси же, концентрации которых находятся ниже низшего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть неспособны и являются безопасными. Однако необходимо иметь в виду, что. смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздух способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары пыли и газы, не смешанные с воздухом.

Концентрационные пределы воспламенения (взрыва) некоторых паров и газов следующие: бензин — 0,76— 5,4% ацетон — 2,55—12,8% ацетилен — 2,5—80% водород—4,0—74,2%.

Концентрационные пределы воспламенения не постоянны и изменяются от ряда факторов. Наибольшее влияние на изменение пределов воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси.

Строительные материалы. Классификация. Пожароопасные свойства.

Прочитайте:

Основные свойства строительных материалов и конструкций. Для правильной оценки поведения строительных конструкций в условиях пожара необходимо знать основные физические, механические и пожароопасные свойства строительных материалов.

Физические свойства материалов.

Плотность — величина, измеряемая отношением массы’ вещества к занимаемому объему

Р = т1У, где т — масса вещества, кг V — объем вещества, м3.

Полагая в уравнении У=1, получим р = т. т. е. плотность вещества равна массе, содержащейся в единице объема. Единица измерения плотности — килограмм на кубический метр (кг/м 3 ).

Удельный объем — величина, измеряемая отношением объема вещества к его массе V = У//п, где V— объем вещества, м3 т — масса вещества, кг.

Таким образом, удельный объем вещества является’ величиной, обратной плотности. Единица измерения удельного объема — кубический метр на килограмм (м 3 /кг). Удельный вес — величина, измеряемая отношением силы тяжести (веса тела) к его объему =Р/У. где Р — сила тяжести, Н V — объем, м3.

Единица измерения удельного веса — 1 ньютон на’ кубический метр (Н/м 3 ).

Влажность — массовая доля воды в материале, выраженная в процентах:

№= 100 (т_в — т_с )/т_с. где т_в — масса влажного материала т_с — масса сухого материала.

Для определения влажности образец взвешивают сначала во влажном, а затем в абсолютно сухом состоянии. Высушивают материал до полного удаления влаги в лабораторных условиях (в сушильном шкафу) при температуре 110°С. Материал, влажность которого равна 0, называют абсолютно сухим, при равенстве ее’ влажности окружающего воздуха — воздушно-сухим.

Водопроницаемость, т. е. способность материала пропускать воду под давлением, измеряют количеством воды, прошедшей через 1 см 2 площади поверхности материала в течение 1 ч при постоянном давлении. Особо плотные материалы (битум, стекло, сталь и др.), а также достаточно плотные материалы с мелкими порами (специальный бетон) практически водонепроницаемы, остальные водопроницаемы.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное и’ попеременное замораживание и оттаивание. Материал’ считают морозостойким, если он после испытания не имеет выкрашиваний, трещин, расслаивания, потери массы более 5% и прочности более 25%.

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту от одной поверхности к другой. За единицу количества теплоты принят 1 джоуль (Дж). С увеличением влажности и плотности «материала возрастает 1 его теплопроводность.

Теплоемкость — количество теплоты, которое требуется для нагревания какого-либо тела на 1 кельвин’ (К). Теплоемкость измеряют в джоулях на кельвин’ (Дж/К). Для характеристики тепловых свойств материала надо знать удельную теплоемкость, т. е. отношение теплоемкости тела к его массе с=1 Дж/(кг -К).

Механические свойства материалов.

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок или других факторов. Пределом прочности называется условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествовавшей разрушению образца материала. Предел прочности определяют нагружением образцов материала до разрушения на прессах или разрывных машинах. Хрупкие материалы испытывают главным образом на сжатие, пластичные— на растяжение. При испытании на сжатие образцы обычно делают в виде кубиков или цилиндров с размерами сторон от 2 до 3 см, на растяжение — в виде стержней, ровных или с утоненной средней частью (например, металлы). Предел прочности при сжатии колеблется от 0,2 кН/см 2 для наиболее слабых строительных материалов до 100 кН/см 2 и выше для высокосортной стали.

Многие строительные материалы характеризуются в технических условиях так называемыми марками, совпадающими по величине с пределом прочности (при сжатии). Например, тяжелый бетон бывает марок (М) 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600 кирпич—50, 75, 100, 125, 150 и т. д.

Твердость — способность материала сопротивляться прониканию в него другого, более твердого тела. Твердость материала не всегда соответствует его прочности. Материалы с разными пределами прочности могут обладать одинаковой твердостью. Существует несколько способов определения твердости материала. Например, твердость однородных каменных материалов определяют по специальной шкале, составленной из десяти минералов, которые расположены по степени возрастания твердости. Испытуемый материал царапают минералами шкалы, результаты сравнивают с эталоном. В металл, бетон и древесину вдавливают с определенной нагрузкой стальной шарик. По глубине вдавливания или диаметру отпечатка устанавливают твердость материала.

Упругость — свойство материала изменять форму под действием нагрузки и восстанавливать ее после снятия нагрузки. Восстановление первоначальной формы может быть полным и частичным. Если восстановление формы неполное, то в материале имеются так называемые остаточные деформации. Пределом упругости считают напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают заданной в технических условиях на данный материал величины.

Хрупкость — свойство материала разрушаться при механических воздействиях нагрузки без заметной пластической деформации. К хрупким материалам относятся чугун, бетон, кирпич. Они легко разрушаются при ударах и не выдерживают высоких местных напряжений (в них образуются трещины), поэтому их не применяют для строительных конструкций, подвергающихся растягивающим и изгибающим усилиям.

Пожароопасные свойства материалов.

Возгораемость — способность материала гореть или не гореть под воздействием огня. По возгораемости материалы делят на негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые). К негорючим относятся материалы, которые не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются под воздействием огня или высокой температуры. Если под воздействием огня или высокой температуры материалы или конструкции воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника зажигания, а после его удаления процесс горения или’ тления прекращается, их относят к трудногорючим. Горючие материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть после удаления источника зажигания.

Все строительные материалы неорганического происхождения относят к негорючим, а органического — к горючим. К негорючим также относятся материалы и конструкции неорганического происхождения, но содержащие до 8% органической массы, добавляемой в качестве связки, заполнителя или для увеличения механической прочности материалов и конструкций

К негорючим строительным материалам относятся природные каменные материалы и изделия из гранита, мрамора, бута, известняка, ракушечника, туфа, песка, гравия и т. д. Бут используют для фундаментов, мрамор и гранит — для внешней и внутренней облицовки зданий и сооружений, полов, подоконников, ступеней. и т. д. Пиленые блоки из известняка, туфа, ракушечника— прекрасный материал для кладки стен. Песок, гравий и щебень используют при изготовлении бетона в качестве заполнителей.

К искусственным строительным негорючим материалам относятся кирпич обожженный полнотелый глиняный, пустотелый и пористо-пустотелый, легкий с легко-земельными или выгорающими добавками, безобжиговый силикатный, камни керамические пустотелые, грунтобетонные стеновые, стеновые блоки и камни из легких и тяжелых бетонов сплошные и пустотелые, облицовочные керамические изделия и архитектурные детали и т. д.

В условиях высокой температуры на пожаре строительные конструкции, части зданий и сооружений, выполненные из природных и искусственных камней, «ведут» себя надежно и не теряют своих физико-механических свойств длительное время.

Одно из основных требований к фундаментам, стенам и перегородкам, выполненным из природных и искусственных камней, которые делают их надежными противопожарными преградами — газонепроницаемость. Поэтому кладка из отдельных камней должна быть прочной и монолитной. Камни следует располагать в последовательности, исключающей их смещение или разрушение под влиянием действующих усилий как в нормальных условиях эксплуатации, так и при возникновении пожара. Горизонтальные и вертикальные, продольные и поперечные швы в кладке заполняют раствором, что повышает ее монолитность, газонепроницаемость, способствует равномерной передаче нагрузок, улучшает теплотехнические свойства. Раствор применяют также при заделке стыков и швов между сборными железобетонными блоками, панелями и плитами.

Частичное или полное обрушение перекрытия во время пожара вызывает перераспределение нагрузок на стены, возникновение изгибающих усилий и т. д. Стены и перегородки работают также частично на изгиб и скалывание при повышении температуры и давления в замкнутом объеме. Камни хорошо сопротивляются сжатию, но плохо изгибу и скалыванию, поэтому принятый способ расположения (разрезка) камней в кладке должен исключать возможность их смещения при возникновении опасных усилий.

Конструкции из металла (колонны, столбы, фермы и т. д.) обладают низким пределом огнестойкости (до 15 мин). В сочетании с бетоном (железобетонные) могут быть получены конструкции с любыми заданными пределами огнестойкости, но вследствие неоднородности, заводских дефектов и т. д. иногда теряют прочность на пожаре значительно раньше расчетного срока.

В трудногорючих строительных материалах сочетаются теплофизические и механические свойства горючих и негорючих материалов, благодаря чему получают конструкции с заданными параметрами (прочностью на изгиб, огнестойкостью, устойчивостью по отношению к агрессивным средам, звукотеплопроводностью и т.д.).

К трудногорючим материалам относятся асфальтовый бетон, гипсовые и бетонные материалы, содержащие более 8% органического заполнителя, полимерные материалы и древесина, подвергнутые глубокой пропитке антипиренами, войлок, вымоченный в глиняном растворе, цементный фибролит и т. д.

К группе горючих относятся материалы органического происхождения: древесина, древесностружечные плиты, торфоплиты, камышит, кровельный рулонный материал, резина, линолеум, пенопласт, поливинилхлорид и др.

При горении конструкций и материалов из пластмасс выделяются высокотоксичные продукты термического распада, что является их недостатком. В некоторые виды пластических масс вводят добавки, уменьшающие их горючесть. Минераловатные плиты на фенольном связующем трудногорючи, а на крахмальном связующем негорючи.

Для повышения сопротивляемости конструкций из дерева воздействию огня используют огнезащитную обработку: нанесение покрытия на поверхность или глубокую (всей массы материала) пропитку, которые увеличивают предел огнестойкости конструкций и уменьшают предел распространения огня. Существует несколько способов огнезащитной обработки деревянных конструкций:

пропитка водными растворами огнезащитных солей в автоклаве с поглощением сухой соли до 75 кг на 1 куб. м. обрабатываемой древесины

пропитка водными растворами огнезащитных солей под давлением в автоклавах или в горячехолодных ваннах с поглощением до 50 кг сухой соли на 1 м 3 обрабатываемой древесины с последующим покрытием атмосфероустойчивой краской

поверхностная обработка водными растворами огнезащитных солей с расходом сухой соли не менее 100 г на 1куб.м. площади обрабатываемой поверхности

поверхностная обработка огнезащитными красками, жидким стеклом, глиняным раствором и другими обмазками

покрытие слоем штукатурки, асбестоцементными листами.

Дата добавления: -05-19 | Просмотров: 161 | Нарушение авторских прав

Источники: http://delta-grup.ru/bibliot/16/127.htm, http://medlec.org/lek-159517.html

Комментариев пока нет!

www.restart24.ru

Пожарная опасность строительных материалов

Обеспечение пожарной безопасности входит в число ключевых задач при строительстве и эксплуатации современных высоток, крупных деловых центров и торгово-развлекательных комплексов. Специфика таких зданий – большая протяженность путей эвакуации – диктует повышенные требования к пожарной безопасности используемых строительных конструкций и материалов. И только когда эти требования соблюдаются наравне с решением других технических и экономических задач, здание считается спроектированным правильно.

Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», выбор строительных материалов напрямую зависит от функционального назначения здания или помещения.

Классификацию строительных материалов часто проводят, основываясь на сфере применения продукции. По этому критерию ее разделяют на конструктивные, изоляционные и отделочные, а также конструктивно-изоляционные и конструктивно-отделочные решения.

Строго соблюдая требования пожарной безопасности к строительным материалам можно предотвратить возгорание дома

С точки зрения пожарной безопасности оптимальная классификация предлагается в Статье 13 «Технического регламента», которая разбивает строительные материалы на два типа: горючие и негорючие. В свою очередь, горючие материалы делятся на 4 группы – слабогорючие (Г1), умеренно горючие (Г2), нормально горючие (Г3) и, наконец, сильно горючие (Г4).

Кроме того, они оцениваются по таким критериям, как воспламеняемость, способность распространять пламя по поверхности, дымообразующая способность и токсичность. Совокупность этих показателей позволяет присвоить конкретному материалу класс пожарной опасности: от КМ0 – для негорючих материалов до КМ1-КМ5 – для горючих.

Природные свойства материалов

Ключевым фактором, определяющим пожарную опасность строительных материалов, является сырье, из которого они изготовлены. В этой зависимости их можно разделить на три большие группы: неорганические, органические и смешанные. Рассмотрим подробнее свойства каждой из них. Начнем с минеральных материалов, которые принадлежат к группе неорганических и, наравне с металлическими конструкциями, служат для создания жесткого каркаса – основы современных зданий.

Наиболее часто встречающиеся минеральные строительные материалы – это природный камень, бетон, кирпич, керамика, асбоцемент, стекло и т.д. Они относятся к негорючим (НГ), но даже при небольшом добавлении полимерных или органических веществ – не более 5–10% от массы – их свойства меняются. Увеличивается пожарная опасность, и из НГ они переходят в категорию трудносгораемых.

В последние годы широкое распространение получила продукция на основе полимеров, принадлежащая к неорганическим материалам и являющаяся горючей. При этом от объема и химического строения полимера зависит принадлежность конкретного материала к группе горючести. Выделяют два основных типа полимерных соединений. Это реактопласты, образующие при нагревании коксовый слой, который состоит из негорючих веществ и защищает материал от воздействия высоких температур, препятствуя горению. Другой тип – это термопласты (плавятся без создания теплозащитного слоя).

Вне зависимости от типа, полимерные строительные материалы нельзя перевести в разряд негорючих, но возможно снизить их пожарную опасность. Для этого применяются антипирены – различные вещества, которые способствуют повышению огнестойкости. Антипирены для полимерных материалов можно разделить на три большие группы.

В первую входят вещества, осуществляющие химическое взаимодействие с полимером. Эти антипирены применяются преимущественно для реактопластов, без ухудшения их физико-химических свойств. Вторая группа антипиренов – интумесцентные добавки – под воздействием пламени образует на поверхности материала вспененный ячеистый коксовый слой, препятствующий горению. И, наконец, третья группа – это вещества, которые механически смешиваются с полимером. Их используют для снижения горючести как термопластов, так реактопластов и эластомеров.

Из всех органических материалов наибольшее распространение при строительстве современных зданий получила древесина и изделия из нее – древесно-стружечные плиты (ДСП), древесно-волокнистые плиты (ДВП), фанера и т.д. Все органические материалы относятся к группе горючих, а их пожарная опасность повышается при добавлении различных полимеров. Например, лакокрасочные материалы не только повышают горючесть, но и способствуют более быстрому распространению пламени по поверхности, увеличивают дымообразование и токсичность. В этом случае к СО (угарному газу) – основному продукту горения органических материалов – добавляются и другие токсичные вещества.

Для снижения пожарной опасности органических строительных материалов, как и в случае с полимерными веществами, их обрабатывают антипиренами. Нанесенные на поверхность, под воздействием высоких температур антипирены могут превращаться в пену или выделять негорючий газ. В обоих случаях они затрудняют доступ кислорода, препятствуя возгоранию древесины и распространению пламени. Эффективными антипиренами являются вещества, содержащие диаммоний фосфат, а также смесь фосфорнокислого натрия с сульфатом аммония.

Что касается смешанных материалов, они состоят из органического и неорганического сырья. Как правило, строительная продукция данного типа не выделяется в отдельную категорию, а относится к одной из предыдущих групп, в зависимости от того, какое сырье преобладает. К примеру, фибролит, состоящий из древесных волокон и цемента, считается органическим, а битум – неорганическим. Чаще всего смешанный тип относится к группе горючих продуктов.

Повышенные требования к пожарной безопасности крупных торгово-развлекательных и офисных центров, а также высотных зданий диктуют необходимость разработки комплекса противопожарных мероприятий. Одним из наиболее важных является преимущественное использование негорючих и слабогорючих строительных материалов. В особенности это касается несущих и ограждающих конструкций здания, кровли, а также материалов для отделки путей эвакуации.

Согласно классификации НПБ 244-97, обязательной сертификации в области пожарной безопасности подлежат отделочные, облицовочные, кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы, а также напольные покрытия. Рассмотрим данные категории на предмет пожарной опасности.

Отделочные и облицовочные материалы

Существует множество отделочных и облицовочных материалов, среди которых можно выделить полистирольные плитки, ПВХ- и ДСП-панели, обои, пленки, керамическую плитку, стеклопластики и т.д. Большинство продукции данного типа относятся к горючей. В помещениях с массовым скоплением людей, а также в зданиях, где эвакуация затруднена из-за большой площади и этажности, отделочные материалы могут создавать дополнительную угрозу жизни и здоровью людей, вызывая задымление, выделяя токсичные продукты горения и способствуя быстрому распространению пламени. Поэтому необходимо выбирать материалы не ниже класса КМ2.

В зависимости от поверхности, на которую они нанесены, отделочные материалы могут иметь различные свойства. К примеру, в сочетании с горючими веществами обычные обои могут проявить себя как легковоспламеняющиеся, а нанесенные на негорючую базу – как слабогорючие. Поэтому при выборе отделочных и облицовочных материалов следует руководствоваться не только данными об их пожарной опасности, но и свойствами оснований.

Для отделки помещений с большим скоплением людей и путей эвакуации недопустимо использование органических продуктов, в частности, МДФ-панелей, которые чаще всего относятся к группам Г3 и Г4. Для отделки стен и потолков в торговых залах нельзя использовать материалы с более высокой пожарной опасностью, чем класс КМ2.

Обои на бумажной основе не входят в список продукции, подлежащей обязательной сертификации, и их можно применять в качестве отделочного материала для помещений с повышенными требованиями к пожарной безопасности с учетом того, что основание будет негорючим.

В качестве замены МДФ-панелям используют гипсокартон с внешним покрытием из декоративной пленки. Благодаря гипсовой основе гипсокартон относится к негорючим материалам, а декоративная пленка на основе полимеров переводит его в группу Г1, что позволяет применять его для отделки помещений практически любого функционального назначения, включая, вестибюли. Сегодня гипсокартон повсеместно применяется для строительства перегородок – самостоятельных строительных конструкций. Это необходимо учитывать при определении их класса пожарной опасности.

Напольные покрытия

К горючести напольных покрытий предъявляются менее жесткие требования, чем к отделочным и облицовочным материалам. Причина состоит в том, что при пожаре пол находится в зоне наименьшей температуры по сравнению со стенами и потолком. В то же время, для материалов, служащих в качестве напольного покрытия, важную роль играет такой показатель, как распространение пламени по поверхности (РП).

Благодаря удобству монтажа и высоким эксплуатационным характеристикам широкое применение в качестве напольных покрытий в коридорах, вестибюлях, холлах и фойе зданий получили линолеумы – различные виды рулонных полимерных покрытий. Практически все материалы такого типа относятся к группе сильно горючих (Г4) и обладают высоким коэффициентом дымообразования. Уже при температуре 300°С они поддерживают горение, а при нагреве свыше 450–600 °С – воспламеняются. Кроме того, в продукты горения линолеумов входят токсичные вещества – двуокись углерода, СО и хлористый водород.

Поэтому их недопустимо использовать в качестве напольного покрытия для коридоров и холлов, где, согласно требованиям, должны применяться материалы не ниже КМ3, не говоря про вестибюли и лестничные клетки, для которых действуют более жесткие требования. То же можно сказать и о ламинате, который состоит из органических и полимерных материалов и, вне зависимости от типа, относится к числу сильно горючих – непригодных для путей эвакуации.

Наиболее благополучными, с точки зрения пожарной безопасности, являются керамическая плитка и керамогранит. Они относятся к группе КМ0 и не входят в перечень материалов, подлежащих сертификации в области пожарной безопасности. Такая продукция подходит для помещений любого функционального назначения. Кроме того, в качестве напольного покрытия в коридорах и холлах можно использовать полужесткие плитки, изготовленные из поливинилхлорида с большим количеством минерального наполнителя (группа КМ1).

Кровельные и гидроизоляционные материалы

Обычно пожароопасность кровельных материалов указана в сертификатах в виде группы горючести. Наименьшей опасностью отличаются кровли из металла и глины, а наибольшей – материалы на основе битумов, каучуков, резинобитумных продуктов и термопластичных полимеров. Хотя именно они придают кровельным материалам высокие эксплуатационные характеристики – водо- и паронепроницаемость, морозостойкость, эластичность, стойкость к негативным атмосферным воздействиям и образованию трещин.

Одними из наиболее пожароопасных являются кровельные и гидроизоляционные материалы, в состав которых входят битумы. Они самовоспламеняются уже при температуре 230–300°С. Кроме того, битум обладает высокой дымообразующей способностью и скоростью горения.

Битумы широко применяются в производстве рулонных (рубероид, пергамин, стеклорубероид, изол, гидроизол, фольгоизол) и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов. Практически все кровельные материалы на основе битума относятся к группе Г4. Это накладывает ограничения на их использование в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Так, они должны укладываться на негорючее основание. Кроме того, поверх осуществляется гравийная засыпка, а также устраиваются противопожарные рассечки, разделяющие кровлю здания на отдельные сегменты. Это необходимо для того, чтобы локализовать возгорание и воспрепятствовать распространению пожара.

Сегодня на рынке представлены десятки видов гидроизоляционных материалов – полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, полиамидные, тиоколовые и другие мембраны. Вне зависимости от вида, все они относятся к группе горючих. Наиболее благополучными, с точки зрения пожарной безопасности, являются гидроизоляционные мембраны, относящиеся к группе горючести Г2. Как правило, это материалы на основе поливинилхлорида с добавлением антипиренов.

Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы, подлежащие сертификации в области пожарной безопасности, можно разделить на пять групп. Первая из них – пенополистиролы. Благодаря сравнительно низкой стоимости они получили широкое распространение в современном строительстве. Наряду с хорошими теплоизолирующими свойствами эта продукция обладает рядом серьезных недостатков, в числе которых недолговечность, недостаточная влагостойкость и паропроницаемость, низкая стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей и углеводородных жидкостей, а главное – высокая горючесть и выделение при горении токсичных веществ.

Одной из разновидностей пенополистиролов является экструдированный пенополистирол. Он имеет более упорядоченную структуру из мелких закрытых пор. Такая технология производства повышает влагостойкость материала, но не снижает его пожарную опасность, которая остается столь же высокой. Воспламенение пенополистиролов происходит при температуре от 220°С до 380°С, а самовоспламенение соответствует температуре 460–480°С. При горении пенополистиролы выделяют большое количество тепла, а также токсичные продукты. Вне зависимости от вида, все материалы данной категории относятся к группе горючести Г4.

В качестве теплоизоляции в составе штукатурных фасадных систем пенополистирол рекомендуется устанавливать с обязательным устройством противопожарных рассечек из каменной ваты – негорючего материала. Из-за высокой пожарной опасности применение материалов этой группы недопустимо в вентилируемых фасадных системах, так как они могут существенно повысить скорость распространения пламени по фасаду здания. При использовании комбинированных кровельных покрытий пенополистирол укладывается на негорючее основание из каменной ваты.

Следующий вид теплоизоляционного материала – пенополиуретан – представляет собой неплавкую термореактивную пластмассу с ячеистой структурой, пустоты и поры которой заполнены газом с низкой теплопроводностью. Из-за невысокой температуры воспламенения (от 325°С), сильной дымообразующей способности, а также высокой токсичности продуктов горения, в число которых входит цианистый водород (синильная кислота), пенополиуретан обладает повышенной пожарной опасностью. При производстве пенополиуретана активно применяются антипирены, которые позволяют снизить воспламеняемость, но, вместе с тем, повышают токсичность продуктов горения. В целом, использование пенополиуретана в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности сильно ограничено. При необходимости его можно заменить двухкомпонентным материалом – пенополиизоциануратом, который обладает более низкой воспламеняемостью и горючестью.

Резольные пенопласты, изготовленные из резольных фенолформальдегидных смол, относятся к группе трудногорючих. В виде плит средней плотности они применяются для теплоизоляции наружных ограждений, фундаментов и перегородок при температуре поверхности не выше 130°С. Под воздействием пламени резольные пенопласты обугливаются, сохраняя в целом свою форму, и обладают малой дымообразующей способностью по сравнению пенополистиролом. Одним из главных недостатков данной категории материалов является то, что при деструкции они выделяют набор высокотоксичных соединений, в который, помимо угарного газа, входит формальдегид, фенол, аммиак и другие вещества, представляющие непосредственную угрозу жизни и здоровью людей.

Еще один вид теплоизоляции – стекловата, для производства которой используется те же материалы, что и при изготовлении стекла, а также отходы стекольной промышленности. Стекловата обладает хорошими теплотехническими характеристиками, а температура ее плавления составляет порядка 500°С. Однако в силу некоторых особенностей к группе НГ относится теплоизоляция плотностью менее 40 кг/м³.

Каменная вата – один из самых пожаробезопасных теплоизоляционных материалов

В перечень теплоизоляционных материалов входит каменная вата, которая состоит из волокон, получаемых их каменной породы базальтовой группы. Каменная вата обладает высокими тепло- и звукоизоляционными характеристиками, стойкостью к нагрузкам и различным видам воздействия и долговечностью. Материалы данной группы не выделяют вредных веществ и не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Каменная вата – наиболее надежный материал с точки зрения пожарной безопасности: она является негорючей и имеет класс пожарной опасности КМ0. Волокна каменной ваты способны выдерживать температуру до 1000°C, благодаря чему материал эффективно препятствует распространению пламени. Теплоизоляция из каменной ваты может применяться без ограничения в этажности здания.

Оценка пожароопасности теплоизоляции проводилась в рамках специализированных семинаров, организованных ВНИИПО МЧС. Они сопровождались натурными огневыми испытаниями, в которых участвовали распространенные виды теплоизоляционных материалов – пенополистирол, пенополиуретан, резольный пенопласт и каменная вата. Под воздействием открытого пламени горелки пенополистирол расплавился с образованием горящих капель в течение первой минуты эксперимента, пенополиуретан сгорел в течение 10 минут. За 30 минут испытания резольный пенопласт обуглился, а каменная вата не изменила своей первоначальной формы, доказав свою принадлежность к негорючим материалам. Вторая часть испытаний – имитации возгорания кровли с теплоизоляционным слоем – показала, что горящий расплав пенополистирола, проникая во внутренние помещения, способствует распространению пожара и возникновению новых очагов возгорания. Таким образом, по результатам испытаний были сделаны выводы о высокой пожарной опасности наиболее часто используемых теплоизоляционных материалов.

Подводя итоги, необходимо еще раз отметить важность эффективных противопожарных мероприятий в процессе проектирования и строительства зданий. Одно из центральных мест занимают оценка пожарной опасности и грамотный выбор строительных материалов, основанный на действующих нормах и стандартах и учитывающий функциональное назначение и индивидуальные особенности здания. Применение современных материалов позволяет обеспечить полное соответствие требованиям пожарной безопасности, гарантируя сохранность жизни и здоровья людям, которые будут находиться в здании после завершения строительства.

library.stroit.ru

Пожарно-технические характеристики строительных материалов

Во многом пожароопасные свойства строений различного назначения зависят от того, из каких стройматериалов они построены. Согласно специфике и месту расположения объекта к нему предъявляются определенные требования. Так для каждого строения выбираются конкретные стройматериалы. Они должны соответствовать противопожарным требованиям. Определяется это в специальных сертифицированных МЧС лабораториях по нескольким параметрам. Какими пожарно-техническими характеристиками определяется пожарная опасность строительных материалов, будет рассмотрено ниже.

Основные показатели пожаро-технических характеристик

Какими свойствами определяется пожарная опасность строительных материалов установлено в ГОСТ30402 и СНиП21.01.97. Практические предписания и методическая литература разрабатывается в НИИ МЧС, справочники составлены Рябов, Баратов, Корольченко и другими авторами. Основные пожарно-технические свойства это:

Горючесть.
Воспламеняемость.
Способность образовывать дым.
Скорость распространения огня.
Токсичность.

Важно! Эти качества стройматериалов определяют возможность размещения на объекте тех или иных производств, уровень противопожарной защиты здания и другие аспекты пожаробезопасности.

Таблица классов опасности