Вопрос 1. Классификация основных факторов, определяющих поведение строительных материалов в условиях пожара

Строительные материалы и их пожароопасные свойства конспект мчс

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.

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:

1. конструкционные;
2. тепло- и звукоизоляционные;
3. кровельные;
4. облицовочные и отделочные
5. 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.

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).

Поддерживающие горение делятся на 4 класса:

1. слабогорючие – Г1;
2. умеренно горючие – Г2;
3. нормально горючие – Г3;
4. 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.

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.

По параметру токсичность стройматериалы делятся на 4 класса:

1. малоопасные – Т1;
2. умеренно опасные – Т2;
3. высокоопасные – Т3;
4. 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.

В зависимости от этой способности выделяют 4 класса веществ:

1. не распространяющие горение – РП1;
2. слабораспространяющие – РП2;
3. умеренно распространяющие – РП3;
4. 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.

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.

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.

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.

Рекомендации по применению

Природные органические вещества считаются горючими, и потому пожароопасными, а неорганические – негорючими материалами. Если в состав неорганических материалов вводится до 8% органических составляющих, что делается обычно для повышения прочности или улучшения структуры, такие продукты считаются негорючими. Однако чем больше будет добавок, те сильнее возрастут пожароопасные свойства.

Среди синтетических веществ с низкой пожарной опасностью можно выделить кремнийорганические соединения, выдерживающие нагрев до высоких температур.

При строительстве зданий с высокой степенью ответственности рекомендуется использовать для изготовления конструкций исключительно негорючие материалы – камень, кирпич, бетон.

В иных случаях допускается изготавливать конструкции из древесины, обработанной специальными составами, предохраняющими от возгорания. Такие составы называются антипиренами. Они могут значительно повысить температуру возгорания древесины, а также существенно уменьшить её горючесть. Некоторые антипирены способны придать древесине свойство самозатухания.

В качестве отделочных не рекомендуется использовать вещества с высокой степенью дымообразования и токсичности. При этом можно использовать горючие материалы, обработав их соответствующими составами, устраняющими пожароопасные свойства.

При изготовлении кровли для зданий с печным отоплением, имеющих дымовые трубы, предпочтение должно отдаваться несгораемым материалам – металлическим и асбестоцементным листам. Допускается изготовление битумных рулонных кровель при условии оснащение труб искрогасителями.

В качестве теплоизоляционных в последнее время применяют неорганические материалы с низкими пожароопасными характеристиками. Многие из них вообще не горят и не выделяют токсичных веществ при нагревании. Это различные минеральные и каменные ваты. Вспененные пластмассы, используемые для утепления, могут применяться только с наружной стороны конструкций, так как многие пластмассы при нагревании выделяет большое количество токсичных веществ. Теплоизоляционные свойства являются хорошим дополнением к низкой горючести, ведь такие изделия заметно улучшают огнестойкость конструкций за счет своей низкой теплопроводности.

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.

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:

1. Горючесть.
2. Воспламеняемость.
3. Способность образовывать дым.
4. Скорость распространения огня.
5. 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

Основная классификация

Аналогично градации пожаров выделяют четыре вида опасности строительных материалов и их пожароопасные свойства:

• К-0. Неопасные.
• К-1. Стройматериалы малоопасные.
• К-2. Умеренно опасные.
• К-3. Опасные.

Так, чем выше классификация пожарной опасности строительных и отделочных материалов, тем больше пожароопасность объекта по совокупности признаков.

Следует знать! Принципиально все стройматериалы принято подразделять на горючие и негорючие. Вторая группа – не классифицируются, для них не разработаны типы и маркировка. Их можно использовать без ограничения, при проверках у инспекции МЧС не возникнут вопросы.

Испытание конструкции здания

Горючесть

Горючие показатели пожарной опасности строительных материалов классифицируют по четырем позициям:

1. Слабо горючие – Г-1.
2. Умеренно горючие – Г-2.
3. Нормально горючие – Г-3.
4. Сильно горючие – Г-4.

Воспламеняемость

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими показателями воспламеняемости:

Скорость движения огня по поверхности

Свойства пожарной опасности строительных материалов во многом зависят от скорости движения огня по их поверхности. По этому критерию различают следующие виды:

1. Не распространяющие пламя – РП-1.
2. Слабо пропускающие огонь стройматериалы – РП-2.
3. Умеренно – РП-3.
4. Сильно продвигающие огонь стройматериалы – РП-4.

Классификацию по этому показателю устанавливают два ГОСТ: 30444 и Р51032.97.

Дымообразование

По этому аспекту стандарты устанавливает ГОСТ12.1.044. Он подразделяет стройматериалы на три группы:

1. Малая способность формировать дым – Д1.
2. Умеренные возможности образования дыма – Д2.
3. Высокие свойства дымообразования – Д3.

Токсичность

Пожарно-технические характеристики строительных материалов включают параметр токсичности продуктов горения. Он подразделяется на четыре типа:

1. Мало опасные – Т1.
2. Умеренно – Т2.
3. Высоко – Т3.
4. Чрезвычайно токсичные — Т4.

Стандарты установлены ГОСТ12.1.044.

Протокол испытаний стройматериалов

Строительные готовые конструкции

Готовые конструкции характеризуются пожароопасностью, выраженной в классах, и стойкостью к огню, определяемой пределом. Последний параметр регламентируется временем, в течение которого проявляется один или несколько специфических показателей:

• утрата функциональной способности;
• утрата свойств теплоизолятора;
• деформация.

Эти стандарты установлены ГОСТ30247.

Использование стройматериалов

Наиболее огнестойкие и безопасные строительные материалы используются на путях эвакуации, для противопожарных конструкций, отсеков, комнаты для хранения продукции и предметов, лестничных маршрутов, помещений, где проходят опасные технологические процессы. К устройству таких частей здания нужно относиться крайне внимательно. Материалы должны характеризоваться небольшими показателями по всем критериям.

На заметку! Требования относятся ко всем частям помещений: ограждению, элементам, обеспечивающим устойчивость, к опорным деталям, крепежам. Важно использовать материалы с высоким пределом стойкости к огню и высоким температурам.

К ним относятся камень, кирпич, бетон, различные металлы. Кожевенные, текстильные, лакокрасочные, полимерные материалы и древесина – запрещены для использования. Определение соответствия требованиям выполняется на испытаниях. Их проводят по установленным методикам.

Применение тех или иных стройматериалов регламентирует СНиП 21.01.97. Полный текст строительных требований можно СКАЧАТЬ ТУТ.

В документе прописаны требования к любой конструкции, в том числе и по расположению и назначению. Например, лестницы наружные, внутренние, открытые и закрытые.

Основным документом, определяющим классификацию строительных материалов и конструкций по пожарной опасности и огнестойкости, является СНиП 21-01-97*.

5 ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1 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.

5.2 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.

5.3 Строительные материалы характеризуются только пожарной опасностью.

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

5.4 Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

Горючесть и группы строительных материалов по горючести устанавливают по ГОСТ 30244.

Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

5.5 Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

Группы строительных материалов по воспламеняемости устанавливают по ГОСТ 30402.

5.6 Горючие строительные материалы по распространению пламени по поверхности подразделяются на четыре группы:

Группы строительных материалов по распространению пламени устанавливают для поверхностных слоев кровли и полов, в том числе ковровых покрытий, по ГОСТ 30444 (ГОСТ Р 51032-97).

Для других строительных материалов группа распространения пламени по поверхности не определяется и не нормируется.

5.7 Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы:

Д1 (с малой дымообразующей способностью);

Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);

ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).

Группы строительных материалов по дымообразующей способности устанавливают по 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1.044.

5.8 Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения подразделяются на четыре группы:

Т4 (чрезвычайно опасные).

Группы строительных материалов по токсичности продуктов горения устанавливают по 2.16.2 и 4.20 ГОСТ 12.1.044.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

5.9 Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности.

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

потери несущей способности (R);

потери целостности (Е);

потери теплоизолирующей способности (I).

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).

5.11 По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ 30403.

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ПРЕГРАДЫ

5.12 Противопожарные преграды предназначены для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения.

К противопожарным преградам относятся противопожарные стены, перегородки и перекрытия.

5.13 Противопожарные преграды характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Огнестойкость противопожарной преграды определяется огнестойкостью ее элементов:

конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды;

конструкций, на которые она опирается;

узлов крепления между ними.

Пределы огнестойкости конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды, конструкций, на которые она опирается, и узлов крепления между ними по признаку В должны быть не менее требуемого предела огнестойкости ограждающей части противопожарной преграды.

Пожарная опасность противопожарной преграды определяется пожарной опасностью ее ограждающей части с узлами крепления и конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды.

5.14* Противопожарные преграды в зависимости от огнестойкости их ограждающей части подразделяются на типы согласно таблице 1, заполнения проемов в противопожарных преградах, противопожарные двери, ворота, люки, клапаны, окна, занавесы — таблице 2*, тамбур-шлюзы, предусматриваемые в проемах противопожарных преград — таблице 3.

Перегородки и перекрытия тамбур-шлюзов должны быть противопожарными.

Противопожарные преграды должны быть класса К0. Допускается в специально оговоренных случаях применять противопожарные преграды 2—4-го типов класса К1.

Вопрос 1. Классификация основных факторов, определяющих поведение строительных материалов в условиях пожара

Номенклатура строительных материалов содержит сотни назва­ний. Каждый материал в определенной мере отличается от других внешним видом, химическим составом, структурой, свойствами, об­ластью применения в строительстве, пожарной опасностью (для материалов, содержащих органические компоненты) и поведением в условиях пожара. Вместе с тем между материалами не только существуют разли­чия, но и множество общих признаков.

Пожарная опасность материала — его способность воспламеняться, гореть, распространять пламя по поверхности, выделять дым, токсичные продукты терморазложения и горения, т. е. способствовать возникновению и развитию пожара (характеризуется пожарно-техническими свойствами и показателями пожарной опасности материала).

Под поведением строительных материала в условиях пожара понимают комплекс физико-химических превращений, приводящих к изменению состояния и свойств материала под влиянием интенсив­ного высокотемпературного нагрева.

На pис. 1.1. показана обобщенная схема, в которой перечисле­ны основные факторы, процессы и последствия, которые могут характеризовать поведение различных материалов в условиях пожара.

Для того, чтобы понять какие изменения происходят в структуре материала, как меняются его свойства, т.е. как влияют внут­ренние факторы на поведение материала в условиях пожара, необхо­димо хорошо знать материал — его происхождение, сущность тех­нологии изготовления, состав, начальную структуру и свойства.

В процессе эксплуатации материала в обычных условиях на него воздействуют внешние факторы (эксплуатационные, см. рис. 1.1):

— область применения (для облицовки пола, потолка, стен; внутри помещения с нормальной средой, с агрессивной средой, сна­ружи помещения и т.п.);

— влажность воздуха (чем она выше, тем выше влажность порис­того материала);

— нагрузки (чем они выше, тем тяжелее материалу сопротивляться их воздействию);

— воздействия: солнечная радиация, температура воздуха, ветер, атмосферные осадки и т.п.

Перечисленные внешние факторы влияют на долговечность материала (ухудшение его свойств в течение времени экс­плуатации). Чем они агрессивнее (интенсивнее) воздействуют на материал, тем быстрее изменяются его свойства, разрушается структура.

При пожаре помимо перечисленных на материал воздействуют и значительно более агрессивные факторы (факторы пожара) — такие, как:

— высокая температура окружающей среды;

— время нахождения материала под воз­действием высокой температуры;

— негативное воздействие огнетушащих веществ;

— отрицательное воздействие агрессивной среды при пожаре.

В результате воздействия внешних факторов пожара в материале могут протекать негативные процессы (в зависимости от вида материала, его структуры, состояния в период эксплуатации). Развитие этих процессов ведёт к отрицательным последствиям (см. рис. 1.1).

Вопрос 2. Основные свойства строительных материалов, влияющие на их поведение в условиях пожара, и показатели, характеризующие эти свойства

Свойствами называют способность материалов реагировать на воздействие внешних и внутренних факторов: силовых, влажностных, температурных и др.

Все свойства материалов взаимосвязаны. Они зависят от вида, состава, строения материала. Ряд из них оказывает более сущест­венное, другие — менее существенное влияние на пожарную опас­ность и поведение материалов в условиях пожара.

Рис. 1.1. Структурная схема — ключ к изучению, оценке, прогнозированию и регулированию поведения строительных ма­териалов в условиях пожара и определению области их безопасного применения в строительстве.

Применительно к изучению и объяснению хаpактеpа поведения строительных материалов в условиях пожара предлагается в качест­ве основных pассмотpеть следующие свойства:

1. Физические свойства: объемная масса, плотность, поpис­тость, гигроскопичность, водопоглощение, водопроницаемость, паpо-, газо-пpоницаемость.

2. Механические свойства: прочность, дефоpмативность.

3. Теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, темпеpатуpопpоводность, тепловое pасшиpение, теплостойкость.

4. Пожарно-технические свойства — свойства, характеризующие пожарную опасность материалов — воспламеняемость, горючесть, способность распространения пламени, дымообразующая способность, способность выделять токсичные пpодукты горения.

Свойства матеpиалов обычно хаpактеpизуют соответствующими числовыми показателями, котоpые опpеделяют с помощью экспеpимен­тальных методов и средств.

Физические свойства

К физическим относят свойства, выражающие способность материалов pеагиpовать на воздействие физических факторов: гpавита­ционных, влажностных и дp.

Рассмотрим образец пористого материала (pис. 1.2). Обозначим его массу — m, объем — V. Учитывая, что матеpиал поpистый, часть объема образца занимают поpы. Обозначим эту часть объема V_п. Причем поры бывают открытыми — сообщающимися между собой и ат­мосфеpой, и закрытыми (замкнутыми) – не сообщающимися между собой и атмосферой. Обозначим часть объема образца, занятую указанными по­рами, V_оп и V_зп, соответственно. Остальную часть объема образца занимает материал (вещество в абсолютно плотном состоянии) -V_а.

Рис.1.2. Образец пористого материала. V — объём образца; V_a — объ­ём вещества; V_п — объём пор; V_оп — объём открытых пор; V_зп — объём закрытых (замкнутых) пор.

Объемная масса (средняя плотность — r₀) — масса единицы объ­ема материала в естественном состоянии, вычисляют по формуле

При этом в объем материала входит и объем пор. При определе­нии массы материала в естественном состоянии обычно указывают ве­личину влагосодержания. Учитывая, что пользоваться величинами объемной массы материала при различных значениях влагосодержания неудобно (т.к. в этом случае r₀ получается непостоянной величи­ной), удобнее при определении r₀ использовать величину m сухого материала (без учета массы воды в порах). Поэтому m определяют после искусственной сушки материала в сушильном шкафу при темпе­ратуре 105-110 °С до постоянной массы. Числовые значения объемной массы для различных строительных материалов колеблются в широком диапазоне (табл. 1.1).

Плотность (истинная плотность — r) — масса единицы объема ма­териала в абсолютно плотном состоянии (т.е. объем определяют без учета пор, трещин, каверн и других полостей, присущих материалу в его обычном состоянии)

Строительные материалы и их поведение в условиях пожара

Номенклатура строительных материалов содержит сотни названий. Каждый материал в определенной мере отличается от других внешним видом, химическим составом, структурой, свойствами, областью применения в строительстве и поведением в условиях пожара. Вместе с тем между материалами не только существуют различия, но и множество общих признаков.

Под поведением строительных материалов в условиях пожара понимается комплекс физико-химических превращений, приводящих к изменению состояния и свойств материалов под влиянием интенсивного высокотемпературного нагрева.

В процессе эксплуатации материала в обычных условиях на него воздействуют внешние факторы (эксплуатационные, см.рис. 1):

1. область применения (для облицовки пола, потолка, стен; внутри помещения с нормальной средой, с агрессивной средой, снаружи помещения и т.п.);

2. влажность воздуха (чем она выше, тем выше влажность пористого материала);

3. различные нагрузки (чем они выше, тем тяжелее материалу сопротивляться их воздействию);

4. природные воздействия (солнечная радиация, температура воздуха, ветер, атмосферные осадки и т.п).

Перечисленные внешние факторы влияют на долговечность материала (ухудшение его свойств в течение времени нормальной эксплуатации). Чем они агрессивнее (интенсивнее) воздействуют на материал, тем быстрее изменяются его свойства, разрушается структура.

При пожаре, помимо перечисленных, на материал воздействуют и значительно более агрессивные факторы, такие, как:

1. высокая температура окружающей среды;

2. время (продолжительность) нахождения материала под воздействием высокой температуры;

3. воздействие огнетушащих веществ;

4. воздействие агрессивной среды.

В результате воздействия на материал внешних факторов пожара в материале могут протекать те или иные негативные процессы (в зависимости от вида материала, его структуры, состояния в период эксплуатации). Прогрессирующее развитие негативных процессов в материале ведет к отрицательным последствиям.

Вывод по вопросу:

В процессе пожара на строительные конструкции воздействуют агрессивные факторы, которые приводят к изменению их состояния и свойств. Необходимо знать свойства строительных материалов, чтобы рассчитать предел огнестойкости конструкции и ее поведение в результате пожара.

Источник https://obrazovanie-gid.ru/konspekty/stroitelnye-materialy-i-ih-pozharoopasnye-svojstva-konspekt-mchs.html

Источник https://infopedia.su/5x2af9.html

Источник https://studopedia.ru/5_88789_stroitelnie-materiali-i-ih-povedenie-v-usloviyah-pozhara.html