Огнезащита бетона и железобетона

Пожар оказывает очень сильное влияние на все несущие опоры и конструкции здания. Выражается это в изменении формы и потери прочности под воздействием высокой температуры.

Кроме огня, конструкции угрожают вода, содержащаяся в самом бетоне, и вода, подавляющая возгорание. В первом случае под действием больших температур начинается процесс кипения, а вместе с ним и химические реакции, разрывающие материал изнутри. В другом случае участки здания по-разному деформированы, следовательно, на них оказывается разное воздействие температур. Из-за этого появляются трещины, ослабевающие материал.

Поэтому очень важно правильно выбрать способы огнезащиты бетона и железобетона, которые помогут зданию максимально долго держать прочное состояние.

Требования к огнестойкости

По требованиям СНиП согласно документу 21-01-97, конструкции делят на пять степеней огнестойкости [1]. Каждая из них зависит от по типа сооружения (несущие элементы, наружные стены и т. д.). Для расчёта определённого параметра есть письменные рекомендации, которые созданы на основе соответствующих нормативов.

Согласно ст. 35 Федерального закона №123 от 2008 года, для огнестойкости зданий существует 11 пределов, применяющихся в строительстве [2]. Если обратить внимание на каждое сооружение и провести тестирование, можно найти соответствующий предел самой конструкции и её частей.

Предел огнестойкости для каждой составляющей обозначает срок наступления одного или нескольких конечный состояний. Например:

• буква R обозначает потерю несущей способности;
• буква Е характеризует утрату целостности перегородки или похожих изолирующих секций;
• буква I показывает утрату тепловой защиты определенных экранов.

Таблица соответствия степени и предела огнестойкости строительных конструкций [3]

Методы защиты бетона от огня

Для максимально эффективной поддержки огнестойкости материал обрабатывается специальными средствами:

• огнезащитные краски;
• штукатурный материал;
• композиционные плиты;
• каменная вата.

Огнезащитная краска

Используется для повышения огнестойкости до 150 минут. Лакокрасочные материалы, подразделяющиеся на несколько видов, способны обеспечивать огнезащиту для бетона и железобетона. В основном, их разделяют на краски, имеющие:

• Вспучивающийся состав. Главной способностью является увеличение своего объема при воздействии высоких температур. То есть при нагревании толщина состава станет больше в 10-40 раз, чем его первоначальное состояние. Расширяясь в размерах, состав ещё и вырабатывает инертный газ и воду, что идет дополнительным бонусом к огнезащите.
• Невспучивающийся состав. По сравнению с предыдущим составом, этот не имеет свойства увеличиваться в объёме. Его особенностью является образование твёрдого слоя, защищающего от нагревания.

Также следует обратить внимание на несколько иную классификацию:

• Для внутренних и наружных работ. Покрытие, предназначенное для внешнего применения, способно сохранять свои способности огнезащиты независимо от погодных условий. Более того, это же покрытие имеет свойство внутреннего применения в неотапливаемых зданиях с высокой влажностью.
• Бесцветные лаки и колерные краски. Тонкий слой огнезащиты бетонных и железобетонных конструкций выполняется при помощи прозрачных составов. Сохранность текстуры материала определённого интерьера обеспечивается именно бесцветными составами, к которым относят огнезащитные пропитки для бетона и железобетона. К сожалению, эти пропитки со временем теряют свой цвет. В этом случае можно обратить внимание на масляные краски, сохраняющие цвет, и устраняющие дефекты стен из бетона.
• Лакокрасочный материал для полов и стен. Такая краска вполне может выполнить свои свойства огнезащиты, однако её минусом является подверженность износу окрашенных полов, что приводит к использованию краски, содержащей сразу два состава. Также для полов может использоваться эпоксидная краска.

Огнезащитная краска применяется точно так же, как и обычная краска.

Штукатурный материал

Интервал огнеустойчивости составляет от 30 до 150 минут.

• Цементный раствор. В его состав входят вяжущие элементы и присадки с частью смеси вермикулита. Сам вермикулит обладает свойством теплоизоляции, поэтому нужно рассчитать толщину раствора для определённого коэффициента огнезащиты, чтобы обеспечить нужную степень нагрева железобетона.
• Штукатурные составы с тонким слоем. Для производства данного вещества используется портландцемент в качестве вяжущего вещества в сочетании с присадками и добавками. Наносится же штукатурный состав методом распыления через пульверизатор. Штукатурка обладает устойчивостью перед атмосферными явлениями.

Композиционные плиты

Данное огнезащитное покрытие крепится с помощью определённых клеевых составов, производителем которых является и «ТехноНиколь». Помимо огнезащиты бетонных и железобетонных сооружений, композиционные плиты также способны обеспечить теплоизоляцию помещений. В их состав могут входить: вермикулит, минеральная/каменная (базальтовая) вата, базальт, магнезит. Если сделать облицовку из плит, состоящих из огнестойких материалов, то можно увеличить огнезащитное время бетона и железобетона до 360 минут.

Каменная вата

Каменная вата имеет большое преимущество перед другими средствами огнезащиты, так как её основа не может расплавится или сгореть, ведь огнеупорность достигает 1400 градусов. Однако следует учитывать, что сама вата содержит синтетические смолы, являющиеся клеем для волокон. В случае, если температура поднялась до 250 градусов, смолы растворяются и остаются нетронутые физическим влиянием волокна. Благодаря этому здание, находясь под влиянием высоким температур, может сохранять свою устойчивость. Также стоит отметить, что каменная вата используется для теплоизоляции.

Крупнейшим поставщиком каменной ваты является международная группа компаний Rockwool Internartional.

Этапы проведения огнезащиты бетона и её долговечность

Для действительно эффективного обеспечения огнезащиты зданий из бетона и железобетона нужно соблюдать определённый порядок действий.

Огнезащитные краски

1. Подготовить поверхность: подразумевает очистку от грязи, пыли, сколов и других лишних элементов.
2. Нанести краску.
3. Проконтролировать качество: включает осмотр непрокрашенных частей.

Долговечность: 10-15 лет.

Области применения: здания с лёгкой воспламеняемостью; металлические несущие конструкции; воздуховоды и системы кондиционирования; битумные материалы.

Штукатурный материал

1. Очистить от пыли и грязи.
2. Нанести грунт. Делается это для того, чтобы не расходовать огнестойкий состав.
3. Окрасить огнезащитным материалом.
4. Проверить на качество.

Долговечность: 10-20 лет.

Области применения: создание ровных и гладких стен с уменьшенным пылеобразованием; защита от сырости; сопротивляемость теплоотдаче; снижение звукопроводимости; приведение здания в подобающий вид.

Композиционные плиты

1. Подготовить поверхность.
2. Установить анкерные элементы (крепёж).
3. Провести декоративную отделку
4. Проверить на качество.

Долговечность: 5-10 лет.

Области применения: авто- и вагоностроение; приборостроение; производство мебели и предметов интерьера; промышленное и жилищное строительство и другое.

Каменная вата

1. Подготовить поверхность.
2. Нарезать плиту каменной ваты.
3. Подготовить отверстия.
4. Установить анкерные элементы.
5. Провести декоративную отделку.
6. Проверить качество.

Долговечность: до 50 лет.

Области применения: утепление саун, бассейнов, бань; теплоизоляция трубопроводных систем; укладка колодцев и вентилируемых фасадов, поддержание зданий с большой нагрузкой и другое.

Также все работы по огнезащите требуется задокументировать и обратиться к органам МЧС (или другим организациям, имеющим соответствующую аккредитацию) для проверки качества.

Источники информации:

1. СНиП 21-01-97 (введено 01.01.1998).
2. Статья 35 ФЗ РФ №123 от 22.07.2008 (обновлено 27.12.2018).
3. Статья 30 ФЗ РФ №123 от 22.07.2008 (обновлено 27.12.2018).