Повышение предела огнестойкости железобетонных конструкций составом СОШ-1
С целью обеспечения требований по пожарной безопасности возводимых зданий необходимо предусматривать пассивную огнезащиту, которая достигается использованием негорючих материалов, повышающих предел огнестойкости строительных конструкций
Огнестойкость строительных конструкций должна подтверждаться результатами их огневых испытаний. Наряду с экспериментальным методом оценки огнестойкости конструкций можно использовать расчетные методы [1, 2]. Расчетный метод определения пределов огнестойкости конструкций имеет ряд преимуществ по сравнению с экспериментальным: он более экономичен и дает возможность проверить различные варианты решений, а также провести оценку огнестойкости конструкций, огневые испытания которых выполнить практически невозможно (элементы монолитных железобетонных каркасов зданий и др.).
Огнестойкость строительных конструкций экспериментально или расчетом оценивается при стандартном тепловом воздействии на них [1]. Предел огнестойкости несущих конструкций наступает при понижении их несущей способности до величины нормативной нагрузки, действующей на конструкции. Огнезащита железобетонных конструкций должна обеспечивать прогрев ниже критической температуры как рабочей арматуры и сжатых слоев бетона несущих конструкций, так и необогреваемой поверхности ограждающих конструкций.
В наиболее общем случае значения критической температуры как для бетонов, так и для рабочей арматуры несущих конструкций зависят от величины нагружения или от значения коэффициента надежности по нагрузке [3]. Приведенные в СТО 3655401-006-2006 [4] ориентировочные значения критической температуры для рабочей арматуры железобетонных конструкций соответствуют снижению сопротивления арматуры примерно в два раза.
Рис. 1. Варианты огнезащиты железобетонных конструкций
| Класс арматуры | Минимальное расстояние до оси арматуры без огнезащиты конструкций (а*, мм) при времени прогрева, мин | |||||||
|
45 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
|
|
А240-А500 |
32 |
37 |
50 |
60 |
70 |
79 |
88 |
97 |
|
А550-А1000 |
35 |
40 |
54 |
65 |
76 |
86 |
96 |
105 |
| В500-Вр1500, К1400, К1500 |
38 |
43 |
58 |
70 |
82 |
93 |
104 |
113 |
Рецептура штукатурного состава СОШ-1 разработана таким образом, чтобы материал мог использоваться для огнезащиты железобетонных и стальных конструкций, обеспечивая пределы огнестойкости от 45 до 240 мин.
Состав огнезащитный штукатурный СОШ-1 (ТУ 5765-001-54737814-00) представляет собой сухую смесь на основе вспученного перлита, армирующего волокна, цементного вяжущего и целевых добавок.
Технические характеристики СОШ-1
Плотность, кг/м³ 367
Теплопроводность при температуре (22 + 5)°С, Вт/(м-К), не более
в сухом состоянии 0,069
при влажности 11,5% 0,097
Преимущества состава СОШ-1:
— обладает высокой адгезией к грунтованным стальным и бетонным поверхностям, выдерживает небольшие вибрации и деформацию;
— вследствие невысокой плотности состава (370-390 кг/м3) образует легкое покрытие и не оказывает существенной дополнительной нагрузки на несущие конструкции;
— усадка после высыхания покрытия незначительна, толщина слоя может контролироваться при нанесении состава;
— образует покрытие без стыков и температурных мостиков;
— при соблюдении требований нормативной документации покрытие не растрескивается и не отслаивается;
— не содержит вредных для человека и окружающей среды веществ.
ООО «Кроз» совместно с Академией Государственной противопожарной службы МЧС России на основании результатов экспериментальных исследований прогрева конструкций, защищенных огнезащитным составом СОШ-1, а также на основании сертификационных испытаний этого огнезащитного состава разработали методику определения необходимой толщины слоя огнезащитного состава СОШ-1, обеспечивающего выполнение требований пожарной безопасности к огнестойкости железобетонных конструкций.
Необходимая толщина слоя огнезащиты определяется в зависимости от значения требуемого предела огнестойкости для конструкции, вида бетона, класса рабочей арматуры и её положения в сечении конструкции (рис. 1).
Толщина слоя огнезащиты для каждой обогреваемой поверхности конструкции определяется по максимально прогреваемым в условиях пожара стержням арматуры. При наличии в сечении конструкции нескольких стержней арматуры, интенсивно прогреваемых при пожаре, толщина слоев огнезащиты определяется по каждому стержню. Окончательная толщина огнезащитного слоя принимается равной максимальному значению из всех отдельно найденных значений толщин слоев для рассматриваемой обогреваемой поверхности.
Рис. 2. Номограмма для определения необходимой толщины огнезащитного слоя СОШ-1 для огнезащиты железобетонных конструкций. Числами на кривых обозначено время прогрева в мин
Рис. 3. Номограмма для определения необходимой толщины огнезащитного слоя СОШ-1 для огнезащиты металлоконструкций. Числами на кривых обозначено время прогрева в мин
Толщина основного слоя для каждой обогреваемой поверхности конструкции определяется по значению расстояния от рассматриваемой обогреваемой поверхности до оси стержня арматуры с использованием графиков (рис. 2). При этом расстояние до оси арматуры должно быть меньше значения а* приведенного в таблице.
Состав СОШ-1 обеспечивает огнестойкость железобетонных конструкций от 45 до 240 мин (протокол пожарных испытаний №112/ИЦ-06 от 16.01.2006).
Рис. 3. Номограмма для определения необходимой толщины огнезащитного слоя СОШ-1 для огнезащиты металлоконструкций. Числами на кривых обозначено время прогрева в мин
Состав СОШ-1 также предназначен для повышения предела огнестойкости стальных несущих конструкций (сертификат пожарной безопасности CCnB.RU.On.032.B.00184 от 22.12.2004 г.) и способен обеспечить огнестойкость от 45 до 180 мин в соответствии с «Методикой определения необходимой толщины слоя огнезащитного состава СОШ-1 в
зависимости от приведенной толщины и требуемой огнестойкости стальных конструкций». Методика позволяет при разработке проектов огнезащиты стальных конструкций с использованием состава СОШ-1 номографически определить применительно к каждому конкретному случаю требуемую толщину слоя покрытия (рис. 3).
Состав оптимизирован для использования растворо-смесителей и штукатурных агрегатов циклического действия отечественного производства.
Список литературы
1. ГОСТ 30247.0-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.
2. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.
4. СТО 36554501-006-2006. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций.