Железобетонные конструкции

Железобетон, как строительный композиционный материал, представляет собой залитую бетоном арматуру. Железобетонные изделия (ЖБИ) изготавливаются промышленным способом, залив происходит с помощью специальных форм. Такой материал широко применяется для строительства различных зданий. Его также используют для строительства фундаментов, подземных частей объектов, в междуэтажных перекрытиях, стеновых панелях, из них делают кольца труб для прокладки коммуникаций. В состав бетона входят: цементы, гипс или силиконы, которые смешиваются с наполнителями, водой. Его важные свойства - стойкость и сжатие, высокая устойчивость к коррозии и разрушениям, водонепроницаемость, длительный срок эксплуатации.

Если в возведенном здании возникнет пожар, существует высокая угроза разрушения его конструкций. Огнестойкость здесь зависит от особенностей основы и наполнителя железобетона. В качестве наполнителя используют щебень, гравий, песок различных фракций. Состояние самих строительных конструкций зависит от вида используемого бетона, особенностей межплиточного заполнителя, соблюдения технологии изготовления материалов и от климатических условий местности.

Бетон и армирующие элементы, являясь хорошим проводником тепла, очень  быстро прогреваются при пожаре. Это уменьшает плотность материала и изменяет геометрию здания, при этом теряется целостность здания, возникает угроза обрушения.

Огнезащита железобетонных конструкций подразумевает комплекс мер направляемых на увеличение огнестойкости - это и конструкторские решения, и использование различных материалов, экранов, и соблюдение правил изложенных в СНиП, ГОСТ и НПБ.

Известно, что трансформации начинают происходить при нагревании поверхности до 350 градусов. При пожаре в здании из ЖБИ, когда температура достигает 2500 гр., вода, входящая в состав стройматериала, начинает закипать, далее происходит взрывное отделение его частей. При значениях температуры близких к 5000 гр. запускаются химические реакции. И тогда компоненты строительного материала начинают распадаться на воду и негашеную известь. Последняя при взаимодействии с водой, во время пожаротушения, увеличивается в объеме, что провоцирует образованию в частях строений трещин и разрушений. Арматура, внутри строительных конструкций, начинает деформироваться, а затем гнуться по мере возрастания температуры. Всё это приводит к разрушению и деформации конструктивных элементов здания и образованию значительных трещин. Есть также ещё одна большая опасность - это выгорание швов между плитами. Она приводит к быстрому распространению огня.

Существует технология огнезащиты бетона. Она планируется на самых ранних этапах проектирования.

Основная цель всех комплексных мер по защите узлов - это увеличение времени до признаков предельных нагрузок, то есть обработка бетона с целью огнезащиты прежде всего направлена на:

- предотвращение быстрого снижения несущей способности конструкции, то есть максимальное её сохранение (R);

- снижение потери теплоизоляционных свойств (I);

- максимальное сохранение конструкции от разрушения и увеличение времени деформации наиболее важных узлов (E).

При определении огнестойкости, во внимание принимается:

- тип бетона и степень его влажности;

- класс и толщина арматуры;

- толщина огнезащитной обработки бетонных поверхностей;

- геометрия и конструкции опор;

- уровень предельной нагрузки.

По результатам высчитывается степень огнестойкости и продумываются дополнительные меры для увеличения сопротивления, далее решения сверяются по ГОСТ на огнезащиту железобетонных конструкций.

Есть несколько видов защиты, применимых для бетона, основные цели которых: сохранить несущую способность стройматериала, не допустить их деформации и разрушения.

Это в первую очередь:

- применение штукатурки, где применяется штукатурный состав для повышения огнестойкости бетона на основе вермикулита и других базальтовых наполнителей;

- нанесение огнезащитных лакокрасочных покрытий и составов для железобетона на поверхность.

- использование композиционных плит для создания защитного экрана.

В качестве дополнительных мер могут рассматриваться:

- утолщение огнезащитной обработки бетонных поверхностей;

- рулонные материалы.

Основные факторы, которые определяют выбор способа повышения огнезащиты:

- особенности конструкций;

- их геометрия;

- влажность и вид бетона;

- соблюдение предельного уровня нагрузки для элементов объекта.

Для железобетонных полов и перекрытий разрабатывают специальные конструкторские решения, которые позволяют снизить тепловую и пожарную нагрузку и предотвратить быстрое возникновение пожара.

Методика нанесения огнезащитного состава на железобетонную конструкцию - это, практически, те же самые лакокрасочные работы.Составы так же наносятся кистью или валиком, а для больших объемов используют агрегаты безвоздушного распыления.

О лакокрасочных покрытиях

Огнестойкость при их нанесении  на бетонные изделий, повышается значительно – до 150 минут.

Используются два вида лакокрасочных изделий: невспучивающиеся и вспучивающиеся.

Первые после нанесения и высыхания образуют на поверхности стройматериала плотный слой, который при нагревании не изменяется.

Основой в таких красках являются огнестойкие полимерные материалы.

Вспучивающиеся краски, после воздействия на них огня, изменяют структуру и увеличиваются в объеме до 40 раз, при этом выделяя воду и газ, которые препятствуют горению.

Для ЖБИ лакокрасочные покрытия выпускают для наружных и внутренних работ.

Если лак, то он может быть бесцветным или декоративным, используется он для эстетических целей – выравнивания и декорирования поверхностей.

Об огнезащитной штукатурке

Нанесение, так называемой, штукатурки - специальной пасты на бетонную поверхность позволяет значительно повысить противопожарные качества стройматериалов, при их использовании, устойчивость к разрушениям элементов сохраняется до 240 минут после начала пожара. Штукатурят двумя способами: с использованием приспособления, подающего смесь при помощи сжатого воздуха (торкретирование) или ручным нанесением состава.

В противопожарной штукатурке отсутствует кварцевый песок, так как это он превращается при нагревании в гашенную известь. В состав смеси входят термоустойчивые материалы: диатомит, вермикулит, гипс, жидкое стекло (силикатное), минеральные волокна.

О композиционных плитах

В бетонных и железобетонных элементах зданий с целью увеличения пожарной устойчивости применяют каркасы и экраны из негорючих композиционных материалов - композиционные плиты.

Для перекрытий, фасадов, внутренних поверхностей помещений в качестве защиты дополнительно используют плиты, изготовленные на основе минерала вермикулита.

Применяются опять-таки два способа крепления этих плит к ЖБИ:

- при помощи анкерных креплений их надежно присоединяют непосредственно к бетонному основанию;

- использование для крепления каркаса из металлического профиля.

Композиционные плиты выпускают для финальной отделки стен – производители предлагают такие материалы с разным дизайном и цветом.

Их использование повышает теплоустойчивость помещений.

Подготовка бетона и железобетонных конструкций к обработке

Так как ЖБИ и бетон имеют длительный срок эксплуатации, для сохранения надолго качества материала и повышения его противопожарной защиты в процессе использования объекта, перед нанесением средств огнезащиты проверяются элементы на наличие изменений:

- трещин;

- смещений;

- впадин;

- раковин.

Поверхности, без следов плесени и грибка, должны быть однородными.

Рыхлые участки с поверхности бетона удаляют перед проведением противопожарных работ и наносят новый слой цементного раствора до выравнивания поверхности.

В случае необходимости, проводят так же, антикоррозийную обработку арматуры ЖБИ и после выполняют:

- оштукатуривание;

- далее - нанесение лакокрасочных средств;

- и, наконец, монтаж защитных плит.

Разработаны ряд требований непосредственно касающихся пожарной безопасности к железо-бетонным конструкциям.

1) ФЗ от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ

«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

Статья 58. Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций

2) СП 28.13330.2012 (СНиП 2.03.11-85)

Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85

Раздел 5. Бетонные и железобетонные конструкции

3) СНиП 52-01-2003

«Бетонные и железобетонные конструкции»

Раздел 4. Общие требования к железобетонным конструкциям

В заключение не лишне подчеркнуть, что железобетонные конструкции - это один из самых надежных и недорогих строительных материалов. Но так как при возникновении пожара существует угроза его разрушения, то применение специальных средств значительно повышает их огнестойкость и поэтому активно используется при постройке зданий.

Несмотря на представленный в данном разделе каталог, практически, любой материал, который будет вам необходимый при работе с ЖБИ, мы готовы будем, при обращении, предоставить в кратчайшие сроки, находясь в тесной связи с его производителями.