Požární odolnost betonu: účinky vysokých teplot na

Mezi charakteristiky betonu patří jeden z nejdůležitějších parametrů požární odolnost, která je zodpovědná za odolnost materiálu při požáru. V tomto článku se budeme bližší podívat na to, co je požární odolnost, na čem to závisí a jak může být tento ukazatel v různých typech betonu.

Obecné informace

Především je třeba říci, že lidé často zaměňují požární odolnost železobetonových konstrukcí s tepelnou odolností a to jsou poněkud odlišné pojmy:

• Požární odolnost - materiálová odolnost vůči krátkodobému působení otevřeného ohně v případě požáru
• Tepelná odolnost - je schopnost betonu udržovat své vlastnosti při dlouhodobém nebo dokonce konstantním vystavení vysokým teplotám během provozu tepelných jednotek.

V důsledku nepatrné tepelné vodivosti materiálu, při krátké expozici vysokým teplotám, beton a výztuž, které jsou umístěny pod ochrannou vrstvou, nemají dost času na dostatečné zahřátí.

Proto je mnohem destruktivnější, aby beton naléval vodu nad ním, ke kterému dochází při hašení požáru. Pokud k tomu dojde, praskání materiálu, porušení ochranné vrstvy a v důsledku toho i vystavení výztuže.

Vysoké teploty betonu

Pod vlivem vysokých teplot se v betonu objevují různé negativní procesy:

Жароупорные бетон

Údaje z tabulky se týkají běžného betonu. Nicméně v důsledku vědeckého a praktického výzkumu bylo možné vytvořit tepelně odolný beton založený na portlandském cementu, který dokáže odolat teplotám 1100 stupňů nebo dokonce vyšším.

Za tímto účelem se k materiálu, který se uvolňuje v důsledku hydratace cementu, přidá oxidu křemičitého nebo jemně mletá jemně mletá aditiva oxidu vápenatého.

Kromě toho se jako plniva používají žáruvzdorné a žáruvzdorné materiály, jako jsou:

• Cihelné sutiny;
• Vysokopecní struska;
• Tuf;
• Chamotte;
• Andezit;
• Čedič;
• Železná ruda pochromovaná.

Maximální teplota, kterou může takový beton odolat, závisí na plnících. Například při použití šamotu je maximální teplota 1100-1200 stupňů Celsia. Pokud se konstrukce nezahřívá na více než 700 stupňů, může být jako plnivo použita jílová cihla nebo vysokopecní struska.

Takto je možné na staveništi připravit žáruvzdorný beton i se svými vlastními rukama.

Tip! Po výstavbě železobetonových konstrukcí je často potřeba jejich obrábění. V tomto případě použijte speciální zařízení s diamantovými tryskami. Například stavitelé často provádějí diamantové vrtání otvorů v betonu, stejně jako řezání železobetonu s diamantovými kruhy.

Požární odolnost конструкций из железобетона

Požární odolnost конструкций из железобетона зависит от многих параметров:

• Rozměry úseku konstrukce;
• Tloušťka ochranné vrstvy;
• Průměr a množství výztuže;
• Vložte na konstrukci.

S poklesem hustoty materiálu a zvýšením jeho tloušťky se zvyšuje mez ohně. Je třeba také poznamenat, že tento ukazatel závisí na statické schémě a typu podpory struktury. Proto před nalitím musí odborníci provést výpočet požární odolnosti železobetonových konstrukcí.

Horizontálně umístěné struktury

Jednotlivé ohýbací prvky s jedním rozpětím jsou po požáru zničeny požárem v důsledku ohřevu dolní podélné výztuže. Proto jejich mezní teplota závisí na třídě výztuže, tepelné vodivosti materiálu a na tloušťce ochranné vrstvy.

Tyto návrhy zahrnují následující typy výrobků:

• Podlahy a obložení;
• Nosníky;
• Běží;
• Nosníky atd.

Dávejte pozor! U vrstev a nosníků závisí mez ohně na převážně šířce průřezu.

Dále je třeba poznamenat, že při stejných parametrech je oheň trámů a desek odlišná, což je způsobeno tím, že trámy během ohně jsou ohřívány ze tří stran.

Tenkostěnné ohybové konstrukce se mohou předčasně zhroutit pod vlivem ohně podél šikmých úseků na podpěrách. Takovému poškození lze zabránit instalací délky svislých rámců? při podpůrných oblastech.

Ohýbané tenkostěnné konstrukce zahrnují:

• Žebrované a duté panely;
• Nosníky a nosníky;
• Podlahy atd.

Podporované podél obrysu desky mají mnohem větší požární odolnost než ohýbací prvky. Takové desky jsou vyztuženy ve dvou směrech, takže jejich požární odolnost závisí na poměru délky výztuže v dlouhých a krátkých otvorech.

U čtvercových desek je kritická teplota 800 stupňů Celsia. Při zvýšení jedné ze stran dochází k poklesu kritické teploty, čímž se limit požární odolnosti sníží. Pokud je poměr stran více než čtyři, pak je oheň desek stejná jako u konstrukcí, které jsou neseny ze dvou stran.

Dávejte pozor! Z hlediska odolnosti proti ohni je výztužná ocel třídy 25Г2С třída A-III nejdelší. Její kritická teplota je 570 stupňů Celsia. Musím říci, že cena armatur vyrobených z takové oceli je poměrně vysoká.

Sloupce

Požární odolnost таких конструкций как колонны также зависит от ряда факторов:

• Zatížení na nich (centrální a mimo střed);
• Rozměry průřezu;
• Typ hrubého kameniva;
• Procento vyztužení;
• Tloušťka ochranné vrstvy v podélné výztuži. Proto při nalití struktury je třeba přísně dodržovat pokyny.

Zničení sloupců pod vlivem otevřeného ohně se projevuje v důsledku snížení pevnosti betonu a vyztužení. Navíc excentrické zatížení snižuje jejich požární odolnost.

V případech, kdy dochází k zatížení s velkou excentricitou, je požární odolnost konstrukce závislá na tloušťce ochranné vrstvy v oblasti napínané výztuže. Jinými slovy - povaha práce sloupů při ohřátí je podobná jednoduchým trámům. Pokud dojde k zatížení s malou excentricitou, pak může konstrukce odolat účinkům požáru i centrálně stlačených sloupů.

Dávejte pozor! Protipožární odolnost sloupů vyrobených z malty na žulových troskách je o 20 procent nižší než u sloupů na vápenitých drtech.

Požární odolnost ячеистых бетонов

Jak bylo uvedeno výše, čím nižší je hustota materiálu, tím je odolnější vůči účinkům požáru. Proto je požární odolnost pórobetonových bloků a dalších výrobků z pórobetonu vyšší.

Podle mnoha studií, které byly prováděny Švédskou technickou univerzitou a Finským technickým centrem, se při vytápění mění pevnost betonového betonu takto:

• Zvýšení teploty na 400 stupňů - síla materiálu se zvýší na 85 procent.
• Zahřátí na 700 stupňů - síla se snižuje na původní čísla.
• Zahřátí na 1000 stupňů - síla se snižuje o 86 procent a tato hodnota se stabilizuje.

Takže oheň z pěnobetonových bloků je asi 900 stupňů. Pro srovnání, obyčejný beton při teplotě asi 400-700 stupňů ztrácí většinu své síly.

Proto je tento materiál široce používán při stavbě budov, ve kterých je plánována zvýšená úroveň požáru.

Závěr

Jak jsme zjistili, oheňová odolnost a tepelná odolnost betonu závisí na řadě faktorů, od plniva až po vlastnosti betonových konstrukcí. Proto by měl být tento ukazatel věnován pozornost ve všech fázích výstavby.

Z videa v tomto článku můžete získat další informace k tomuto tématu.