вогнезахисні матеріали
У більшості випадків при проектуванні будівлі першорядним моментом є його пожежна безпека. Вартість будівельних матеріалів звичайно ретельно враховується, але її вплив на поточні витрати, як правило, не береться до уваги. У багатьох країнах розмір протипожежної страховки і страхові премії однаково залежать від вибору будматеріалу. Використовуючи вогнестійкі матеріали, можна скористатися найбільш вигідними страховими тарифами і заощадити значні суми за рахунок експлуатаційних витрат.
Горючі і негорючі матеріали
До негорючих, як правило, відносяться так звані мінеральні матеріали: природні камені, бетони і розчини на мінеральних зв'язуючих, керамічні і скляні матеріали, метали.
Горючі - матеріали на основі органічних, рослинних компонентів. Це матеріали з деревних волокон, більшість синтетичних, пластмасових матеріалів.
Горючі будівельні матеріали поділяються:
- слабо горючі (Г1);
- помірно горючі (Г2);
- нормально горючі (Г3);
- сильно горючі (Г4).
Для негорючих будівельних матеріалів інші показники пожежної небезпеки не визначаються і не нормується. Матеріалами типу Г1 і Г2 є деякі органомінеральні матеріали, які не підтримують горіння. При дії відкритого вогню вони тліють, не дають відкритого вогню або обвуглюються. Після усунення джерела вогню тління припиняється. До таких матеріалів відносять фіброліт, арболіт, деякі органічні (органо-силікатні) композиції, а також деревина, поропласти, просочені антипіренами.
Ряд органічних матеріалів при дії вогню не дають відкритого полум'я, але спікається, плавляться і можуть виділяти при цьому дим з цілим "букетом" шкідливих для здоров'я людини газів. Якщо, наприклад, деревина, пінополістирол при горінні виділяють практично тільки два види газів (СО - чадний газ, СО2 - вуглекислий газ), то ряд пластмас виділяє фенол, оксиди сірки, фосфору та інші шкідливі речовини. Горючість не слід ототожнювати з вогнестійкістю. Відомо, що споруди, виконані з металів, тонкостінного залізобетону (армоцемента, фібробетону), не кажучи про дерев'яних, пластмасових конструкціях, не відрізняються високою вогнестійкістю.
Під вогнестійкістю слід розуміти здатність будівельної конструкції або матеріалу чинити опір дії вогню та води під час пожежі. Межа вогнестійкості - це час в хвилинах (годинах) з моменту початку пожежі до виходу конструкції з ладу (до втрати несучої здатності, обвалення, досягнення незворотних деформацій або до утворення наскрізних тріщин), або прогріву до підвищення температури на протилежній від вогню поверхні близько 220 ° С, вище якої можливо самозаймання органічних матеріалів. Наприклад, межа вогнестійкості елементів дерев'яного будинку - 15-20 хв, сталевого каркаса
Прийоми підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій
Вогнезахист будівельних конструкцій здійснюється:
- просоченням матеріалів антипіренами;
- покриттям поверхні вогнезахисними фарбами (товщиною до 200 мкм);
- обмазкой вогнезахисними пастами (вогнестійкої мастикою і герметиками) товщиною до 2 см;
- покриттям поверхні вогнезахисними штукатурними розчинами (товщиною 2 см);
- покриттям вогнестійкими стеклообоями;
- захистом конструкції жорсткими екранами - вогнестійкими листами, плитами, панелями, циліндри і т.п.
антипірени
Для підвищення вогнестійкості матеріалів використовують спеціальні речовини - антипірени. При впливі вогню на матеріал застосування антипіренів базується на плавленні легкоплавких речовин, що вводяться до складу матеріалу (наприклад, солей борної кислоти - бури, Na2B4O7, солей фосфорної та кремнієвої кислот: діаммоній фосфат, амофос, сірчанокислий Аммат), або на розкладанні при нагріванні речовин, виділяють гази, які не підтримують горіння (наприклад, аміак, сірчистий газ). У першому випадку частина тепла витрачається на плавлення антипіренів, що підвищує температуру займання, в другому - негорючі гази, що виділяються при розкладанні солей, перешкоджають поширенню полум'я.
Вимоги, що пред'являються до антипіренами:
- перешкоджати горіння і тління захищається;
- не викликати корозії металевих частин;
- довготривалість дії;
- не підвищувати гігроскопічних властивостей деревини;
- же не бути отруйними для людей і тварин;
- не впливати на лакофарбові покриття, нанесені на просочену деревину;
- забезпечувати (самостійно або спільно з вводяться в одному розчині антисептиками) біостійкість просочується матеріалу;
- не створювати труднощів при механічній обробці матеріалу;
- не впливати на властивості просочується матеріалу;
Одним з кращих антипіренів є діаммоній фосфат (NH4) 2HPO4 (амоній фосфорнокислий двозаміщений), який при нагріванні виділяє оксиди фосфору, що покривають деревину захисною плівкою, і негорючий газ - аміак. Діаммоній фосфат зазвичай застосовується в суміші з сульфатом амонію (NH4) SO4.
Хорошим антипіреном є також суміш фосфорнокислого натрію з сульфатом амонію. Як антипірену може бути використана і суміш бури з борною кислотою (в співвідношенні 1: 1) .Для комбінованого захисту дерев'яних конструкцій від вогню і гниття в антипірени повинні додаватися антисептики (наприклад, фтористий натрій), які не знижують плани сільськогосподарських підприємств антипиренов.
вогнезахисна фарба
Вогнезахисна фарба - суміш сполучного, пігменту і наповнювача, яка здатна до мимовільного затвердінню, причому утворюється плівка може служити як для вогнезахисту, так і для декоративних цілей. Вогнезахисні фарби найчастіше готуються з використанням калієвого рідкого (силікатної) скла K2OnSiO2.
Натрієвий силікат (Na2OmSiO2), що знаходиться у вологих умовах, дає на поверхні більше висолів - білих нальотів, ніж калієвий. До складу вогнестійких силікатних фарб входять у відповідних пропорціях вогнестійкі наповнювачі, білила, кольоровий пігмент, калієве рідке скло і спеціальні добавки. В якості наповнювача найчастіше використовується мелений спучений (невспученний) вермикуліт, перліт, тальк, волокна каолінового вати, розпушеного азбесту.
Вогнезахисні фарби заводського виробництва випускаються в двухтарной упаковці. Суху суміш змішують з температуростойкостью сполучною (рідке скло з середньою щільністю - 1,3 - 1,4 г / куб.см з кремнийорганической фарбою типу ВН-30) на місці проведення робіт. При цьому фарба, готова до вживання, зберігає свою придатність (життєстійкість) протягом 6-12 годин.
Вогнестійкі фарби на рідкому склі застосовують для внутрішніх оздоблювальних робіт (вогнезахисної фарбування стін, стель, вогнезахисних завіс в театрах, кінотеатрах та інших видовищних приміщеннях); для підвищення вогнестійкості дерев'яних конструкцій з ДВП і ДСП.
Органосилікатних композиції можна використовувати для фарбування елементів екстер'єру, металевих конструкцій.
Вогнезахисні пасти і штукатурки
Вогнезахист будівельних конструкцій може здійснюватися обмазкой, або механічним нанесенням, наприклад, набризком або напиленням вогнезахисними пастами і вогнезахисними штукатурками.
Товщина шару вогнезахисних паст зазвичай не перевищує 0,5 - 1 см, штукатурок - 2-4 см.
Основна відмінність вогнезахисних паст і штукатурок від звичайних цементно-піщаних шпаклівок і розчинних штукатурних сумішей - це відсутність в якості сполучного портландцементу і заповнювача у вигляді кварцового піску.
Як відомо, портландцемент при твердінні поряд з гідросилікатами, гідроалюмінати і гідроферрітамі виділяє гідроксид кальцію (Са (ОН) 2), який при дії температур понад 550 ° С розкладається по реакції: Са (ОН) 2 - СаО + Н2О.
При гасінні пожежі водою (або просто в контакті з вологим повітрям) йде зворотна реакція, при цьому продукт гідратації збільшується в об'ємі в 2 рази. Гашене вапно "рве" поверхневий шар, утворюються "дутики", тріщини, які сприяють проникненню вогню всередину конструкції. Склади з використанням кварцового піску теж не вогнестійкі: кристалічний кремнезем - основна складова природного піску, переходить при t = 573 ° С з "бета" - модифікації в "альфа", зі збільшенням в обсязі. В результаті шар штукатурки тріскається.
Вогнезахисні пасти і штукатурні розчини готують на основі рідкого скла, будівельного гіпсу, глиноземистого цементу, пуцоланових цементів. Як заповнювач використовується спучений (або невспученний) вермикуліт, перліт, діатоміт, трепел, вулканічна пемза, вулканічний туф, трас, дрібнофракційний керамзит, шунгізіт, деякі мелені металургійні шлаки, золи ТЕЦ. Застосовують також волокнисті наповнювачі: каоліновий вату та інші мінеральні волокна, розпушений азбест.
Найпростіші вогнезахисні пасти робляться з використанням місцевих "худих" глин в суміші з водним розчином сульфітно-дріжджового лугу (СДЩ); гіпсового тесту з волокнистим мінеральним наповнювачем і СДЩ. Їх рекомендується застосовувати в сухих приміщеннях (при відносній вологості повітря менше 65%). Значно більш ефективні вогнезахисні склади з використанням вермикуліту, перліту, каолінової вати і відповідних сполучних.
Унікальними вогнезахисними властивостями володіють вермікулітосодержащіе вироби. В силу високої відбивної здатності частинок вермикуліту, низьку теплопровідність, їх пружності, вогнезахист добре зберігає цілісність, відрізняється високою трещиностойкостью при пожежі (під час гасіння тріщини не утворюються).
негорючі шпалери
Ряд фірм випускає скловолокнисті шпалери, призначені для оздоблення інтер'єрів громадських будівель. Скловолокнисту нитка виготовляють з природної сировини: кварцового піску, соди, доломіту і вапна. З нитки, виготовленої з цих чистих матеріалів і тчуть скловолокнисті шпалери. Це негорючий матеріал, призначений для обробки всіх типів будівель. Шпалери екологічно чисті, зручні в роботі, не абсорбують піни, їх можна мити. Відмінно сприймають зусилля деформації в стінах, наприклад, від сухої штукатурки. Використовуючи в швах самоклеючу стрічку "Фінтекс" при фарбуванні, можна повністю виключити видимість швів. Шпалери випускаються білі і кольорові, відрізняються щільністю, міцністю, фактурою і малюнком.
Склошпалери застосовуються в сучасній обробці стін офісів, коридорів громадських будівель, приміщень банків, магазинів і т.п.
Вогнезахисна ізоляція зі збірних елементів
Поряд з традиційними методами, так званими, "мокрими" методами вогнезахисту сталевих конструкцій, в практиці будівництва набувають все більшого поширення прогресивні способи вогнезахисту, засновані на застосуванні полегшених облицювальних елементів (на основі мінераловатних, вермикуліт-перлітосодержащіх, азбестових, гіпсоволокнистих і інших матеріалів). Це гіпсоволокнисті, азбестоцементних вермікулітові, вермікулітові, асбесто-цементні, перлітові вогнезахисні облицювання. Унікальними вогнезахисними властивостями володіють вермікулітосодержащіе вироби. В силу високої відбивної здатності частинок вермикуліту, їх пружності, низьку теплопровідність, вогнезахист добре зберігає цілісність, відрізняється високою трещиностойкостью при пожежі (під час гасіння тріщини не утворюються).
Мінераловатні вогнезахисні вироби
Завдяки відмінній температуростойкости мінераловатні волокна вигідно відрізняються від скляних волокон більш високою температурою спікання і плавлення. Про це говорять і результати вогневих випробувань. Мінераловатні волокна здатні не плавлячи витримувати температуру вище 1000 ° С, в той час, як сполучні при температурному впливі понад 250 ° С випаровуються. Волокна залишаються неушкодженими і, в силу хаотичного зчеплення, забезпечують зв'язаність і достатню міцність, створюючи захист від вогню.