Повышение огнестойкости железобетонных строительных конструкций с помощью тонкослойных огнезащитных покрытий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат наук Габдулин, Рустам Шайдуллович
- Специальность ВАК РФ05.26.03
- Количество страниц 146
Оглавление диссертации кандидат наук Габдулин, Рустам Шайдуллович
Оглавление
Стр.
Введение
Глава 1 Обзор состояния вопроса. Цель и задачи
исследования
1.1 Проблема обеспечения огнестойкости железобетонных конструкций и необходимости ее
повышения
1.2 Явление взрывообразного разрушения бетона при пожаре и его влияние на огнестойкость железобетонных конструкций
1.3 Методы повышения огнестойкости железобетонных конструкций
1.4 Цель и задачи исследования
Глава 2 Методы и средства исследования
2.1 Методы и средства огневых испытаний элементов железобетонных конструкций
2.2 Способ и устройство для визуальной фиксации толщины вспучивающегося слоя огнезащитного покрытия
2.3 Метод численного моделирования для изучения механизма формирования слоя защитного вспучивающегося покрытия железобетонных конструкций
2.4 Методы и средства определения характеристик тонкослойных огнезащитных покрытий
Глава 3 Результаты проведённых исследований
3.1 Особенности прогрева при пожаре железобетонных конструкций с учетом применения тонкослойных огнезащитных вспучивающихся покрытий, так и без
них
3.2 Влияние тонкослойного огнезащитного вспучивающегося покрытия железобетонных конструкций на обеспечение их стойкости против взрывообразного разрушения при пожаре
3.3 Изучение особенностей формирования вспучивающихся при воздействии пожара тонкослойных покрытий железобетонных конструкций
3.4 Результаты оценки характеристик вспучивающихся огнезащитных покрытий железобетонных конструкций
3.5 Сравнительная оценка различных огнезащитных покрытий железобетонных конструкций
Глава 4 Использование результатов проведённых исследований
для решения практических задач
4.1 Развитие метода оценки огнезащитной эффективности тонкослойных огнезащитных покрытий, применительно для защиты железобетонных строительных конструкций
4.2 Определение оптимальной толщины тонкослойного огнезащитного покрытия железобетонных
конструкций
Выводы
Список литературы
Приложения
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)», 05.26.03 шифр ВАК
Бетон повышенной термостойкости для огнестойких железобетонных изделий2015 год, кандидат наук Загоруйко, Татьяна Викторовна
Повышение огнестойкости металлических конструкций объектов нефтегазовой отрасли применением вспучивающихся красок2008 год, кандидат технических наук Халилова, Регина Асхатовна
Напряженно-деформированное состояние армоцементных оболочек с огнезащитным слоем при пожаре2021 год, кандидат наук Журтов Артур Владимирович
Снижение пожарной опасности строительных конструкций и материалов за счет применения эффективных огнезащитных средств2004 год, доктор технических наук Еремина, Татьяна Юрьевна
Повышение огнезащитной способности вспучивающихся покрытий для объектов нефтегазовой отрасли2009 год, кандидат технических наук Ямщикова, Светлана Алексеевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение огнестойкости железобетонных строительных конструкций с помощью тонкослойных огнезащитных покрытий»
Введение
Важной тенденцией развития строительного комплекса России является возрастание объема строительства высотных, технически сложных, особо опасных и других уникальных объектов, таких, как аэропорты, высотные многофункциональные, административные и жилые объекты.
При строительстве такого рода объектов широкое применение находят конструкции из тяжёлых бетонов повышенной прочности (класс прочности В60 и выше).
Применение высокопрочных бетонов позволяет проектировать конструкции с меньшим сечением, чем, например, из обычных бетонов, что приводит к снижению общего веса сооружения и затрат на строительство.
В то же время, для обеспечения требуемых пределов огнестойкости железобетонных конструкций такого рода уникальных объектов до 150-180 и более минут, обычно приходится увеличивать в конструкциях толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры до 50-70 мм.
Такое увеличение толщины защитного слоя бетона сводит на нет положительные качества высокопрочных бетонов, так как приводит к увеличению массы конструкции, а также к уменьшению площади внутренних помещений.
Тяжелые высокомарочные бетоны также имеют такой существенный недостаток, как склонность к взрывообразному разрушению при воздействии пожара. Такое разрушение бетона в условиях пожара может приводить к уменьшению рабочего сечения конструкции и весьма существенному снижению ее огнестойкости.
При воздействии пламени пожара тяжёлый бетон с влажностью 3,5 % и более подвержен взрывообразному разрушению. Взрывообразное разрушение проявляется как откол от нагреваемой поверхности конструкции кусков бетона площадью до 1 м и толщиной до 0,05 м. Разрушение бетона может продолжаться в течение всего огневого воздействия до полного разрушения конструкции. Откол кусков бетона приводит к оголению несущей арматуры, прогрев которой способен приводить к наступлению предельного состояния конструкции.
Рекомендации по предотвращению взрывообразного разрушения бетонных конструкций предусматривают меры в части внесения в структуру железобетона определённых заполнителей, устройства противооткольных металлических сеток. Применение данных мероприятий влечёт изменение рецептуры железобетона, что может отразиться на его прочностных свойствах. Также данные мероприятия не предотвращают прямого воздействия пламени пожара на бетон.
Известен ряд способов повышения огнестойкости железобетонных строительных конструкций, в том числе, упомянутое выше, увеличение толщины защитного слоя бетона до рабочей арматуры и разного рода облицовки. Однако применение этих способов имеет ряд существенных недостатков - увеличение массы конструкций, возникновение дополнительной нагрузки на несущие конструкции, сокращение полезной площади помещений здания.
В связи с этим поиск, исследование и развитие способов повышения пределов огнестойкости железобетонных конструкций, лишенных этих недостатков, является актуальной задачей.
В данной работе рассматривается направление решения этой задачи, связанное с предположением о том, что специальные тонкослойные огнезащитные покрытия железобетонных конструкций, вспучивающиеся при пожаре, могут являться эффективным способом повышения пределов огнестойкости железобетонных конструкций.
Предполагается также, что такого рода покрытия железобетонных конструкций должны повысить стойкость бетона против взрывообразного разрушения в условиях пожара, не будут создавать дополнительных нагрузок на несущие конструкции и приводить к сокращению внутренней площади помещений здания или сооружения.
Научная новизна работы
Выявлены особенности прогрева при пожаре железобетонных конструкций с учетом вспучивания тонкослойного огнезащитного покрытия.
Выявлены особенности формирования и последующей деструкции вспучивающегося при воздействии пожара тонкослойного огнезащитного покрытия как основного фактора, определяющего огнезащитную эффективность этих покрытий.
Выявлен эффект обеспечения стойкости железобетонных конструкций против взрывообразного разрушения при воздействии пожара при нанесении на их поверхность тонкослойных вспучивающихся огнезащитных покрытий.
Объект исследования - огнестойкость железобетонных конструкций.
Предмет исследования - огнезащитная эффективность тонкослойных огнезащитных покрытий железобетонных конструкций.
Практическая значимость работы заключается:
- в предложении способа повышения огнестойкости железобетонных конструкций на 120 минут и более;
- в предложении способа обеспечении стойкости железобетонных конструкций из тяжёлых бетонов повышенной прочности против взрывообразного разрушения при пожаре;
- в методике оценки огнезащитной эффективности тонкослойных вспучивающихся покрытий применительно к железобетонным конструкциям;
- в результатах оценки огнезащитной эффективности тонкослойных вспучивающихся покрытий применительно к железобетонным конструкциям.
На защиту выносятся:
1. Методы и средства оценки огнестойкости железобетонных конструкций с учетом применения вспучивающихся при нагреве тонкослойных огнезащитных покрытий.
2. Особенности прогрева при пожаре железобетонных конструкций с учетом применения вспучивающихся при нагреве тонкослойных огнезащитных покрытий.
3. Влияние тонкослойного огнезащитного вспучивающегося при нагреве покрытия железобетонных конструкций на обеспечение их стойкости против взрывообразного разрушения при пожаре.
4. Особенности формирования и последующей деструкции вспучивающихся при нагреве тонкослойных покрытий железобетонных конструкций.
5. Развитие метода оценки огнезащитной эффективности тонкослойных огнезащитных покрытий применительно к железобетонным строительным конструкциям.
6. Результаты оценки огнезащитной эффективности и оптимальной толщины нанесения тонкослойных огнезащитных покрытий на железобетонные конструкции.
Практическая реализация
Результаты, полученные в диссертационной работе, использованы на следующих объектах:
1. При обеспечении огнестойкости перекрытия площадью 3300 м , разделяющего зал пребывания пассажиров и технический этаж терминала «С» ОАО «Международный аэропорт Шереметьево», Московская область, г. Химки.
2. При обеспечении огнестойкости несущей стены неотапливаемого лабораторного корпуса площадью 51 м корпуса 17, НПО «Ассоциация Крилак», 2-я Институтская улица д. 6, г. Москва.
Достоверность полученных результатов подтверждается:
- использованием сертифицированного, аттестованного и поверенного оборудования в аккредитованных лабораториях ФГУ ВНИИПО МЧС России, AHO по сертификации «Электросерт»;
- результатами независимой проверки состояния промышленно внедренного покрытия «Джокер М»;
- экспериментальной оценкой значений параметров и характеристик материалов, используемых при решении диссертационных задач;
- применением физически обоснованных решений теплотехнической задачи огнестойкости.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались на:
- Городской научно-практической конференции «Комплексное обеспечение безопасности и антитеррористической защищенности высотных зданий и уникальных сооружений г. Москвы» (Москва, 2007 г.);
- Научно-техническом совете ФГУП «Научно-исследовательский центр "Строительство"» (Москва, 2007 г.);
- Научно-техническом совете НПО «Ассоциация Крилак» (Москва, 2007 г.);
- Международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Проблемы техносферной безопасности - 2012», Академия ГПС МЧС России;
- Международной молодежной конференции «Оценка рисков и безопасность в строительстве;
- Конференции «Новое качество и надежность строительных материалов и конструкций на основе высоких технологий», МГСУ, 2012 г.;
- XVI Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов и молодых ученых «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 24-26 апреля 2013 г., ФГБОУ ВПО МГСУ, Москва.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК.
Объём и структура работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Материалы изложены на 147 страницах машинописного текста, включающего 11 таблиц и 42 рисунка.
Глава I. Обзор состояния вопроса. Цель и задачи исследования
1.1 Проблема обеспечения огнестойкости железобетонных конструкций и необходимости ее повышения
Совокупность пределов огнестойкости конструкций здания или сооружения определяет его способность сопротивлению воздействия факторов пожара.
Предел огнестойкости конструкции - промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) предельных состояний [1, 87].
Исследованиям и обоснованиям пределов огнестойкости различных железобетонных конструкций посвящены многочисленные работы ученых и испытателей [2,10,11-13,15,17-19,21,25,27,31,42,44,57-60].
Однако в практике проектирования не всегда удаётся обеспечить равенство фактического предела огнестойкости конструкции с требуемым пределом в соответствии с положениями нормативных документов в области пожарной безопасности. В данном случае возможны два варианта решения проблемы. Первый - повысить предел огнестойкости железобетонной конструкции за счёт увеличения защитного слоя бетона, т.е. конструкцию сделать более массивной и тяжёлой. Второй вариант - применить огнезащитные покрытия, которые не увеличивают массивность конструкции, а также не создают дополнительного веса.
Как правило, железобетонные конструкции высотных и уникальных объектов в соответствии с нормативными документами должны обладать пределом огнестойкости REI 150-REI240 [1,6,9,14,41,65,87].
Большинство железобетонных конструкций имеет требуемый предел огнестойкости благодаря наличию защитного слоя бетона до несущей арматуры. Железобетонные плиты перекрытия и колонны с толщиной защитного слоя бетона 25-35 мм имеют пределы огнестойкости от REI 60, R 60 до REI 90, R 90 [24]. Для повышенных пределов огнестойкости REI 240 толщину защитного слоя
железобетонных плит необходимо обеспечить не менее 70 мм, а для колонн -55 мм [20]. Для высотных зданий толщина защитного слоя бетона в 70 мм приводит к уменьшению площади внутренних помещений и увеличению массы конструкций. Наряду с этим происходит дополнительное увеличение массивности несущих конструкций.
Возведение высотных зданий преследует следующую цель - увеличение внутренней площади, при этом само строение занимает малую часть земельного участка. Следует отметить, что массивные конструкции с большой толщиной защитного слоя бетона уменьшают внутреннюю площадь высотных зданий, тогда возникает коллапс. Чем выше здание, тем массивнее конструкции, тем меньше внутренняя площадь.
Наряду с этим появляется ещё одна проблема у высотных зданий, которая приводит к сокращению внутренних площадей, - деление на пожарные отсеки. В каждом пожарном отсеке требуются дополнительные площади для прокладки независимых инженерных коммуникаций в виде систем дымоудаления, пожаротушения, лифтов.
Увеличение массивности железобетонных конструкций приводит к уменьшению внутренней площади, увеличению массы здания, дополнительным затратам на материалы и работы по строительству.
Таким образом, возникает проблема обеспечения огнестойкости основных конструкций уникальных и высотных зданий и сооружений с помощью методов, которые не имеют этих недостатков.
1.2 Явление взрывообразного разрушения бетона при пожаре и его влияние на огнестойкость железобетонных конструкций
Необходимость повышения огнестойкости железобетонных конструкций может быть обусловлена также возникновением в ряде случаев необычного опасного явления, которое в научной литературе получило названия: «взрывное разрушение бетона», «взрывообразное разрушение бетона», «хрупкое разрушение бетона» [33, 37-40].
Это явление, как показали исследования в работах [33, 37-40,44,57,59], представляет собой следующее:
Взрывообразное разрушение бетона начинается на 5-15 минутах огневого воздействия. Процесс разрушения бетона сопровождается звуковым эффектом в виде взрывообразных хлопков и треска различной интенсивности, при этом наблюдается откол от нагреваемой поверхности конструкций фрагментов бетона в виде пластин площадью до 0,005 м и разлёт их на расстояние до 15 м.
Откол от конструкции больших (иногда до нескольких квадратных метров) линз бетона происходит на всей поверхности воздействия пламени или на отдельных его участках. При этом в ряде случаев оголяется арматура, образуются сквозные отверстия. Конструкция может полностью разрушиться через 15-60 минут. Это разрушение имеет место при воздействии пламени пожара на сплошные и многослойные железобетонные стены, плиты перекрытий, балки, колонны и фермы.
Разрушение бетона тонких стенок, расположенных между массивными рёбрами или полками; образуются сквозные отверстия в плитах перекрытий, в стенках двутавровых балок, предел огнестойкости которых вследствие этого явления может резко сократится до 10-15 минут (рис. 1.1, 1.2) [90].
Рис. 1.1. Последствия взрывного разрушения железобетонной панели при воздействии температур пожара
Рис. 1.2. Последствия взрывного разрушения железобетонной плиты при воздействии температур пожара
При отколе углов элементов конструкций вследствие огневого воздействия на железобетонные колонны, ребристые плиты и балки частично оголяется арматура, прогрев которой приводит к преждевременному разрушению конструкций.
Откол от элементов конструкции происходит в виде небольших пластинок площадью до 7 см , глубиной до 0,5 см или кусков конусообразной формы с оголением крупного заполнителя. Данный вид разрушения, как правило, не является опасным, так как практически не влияет на предел огнестойкости конструкций.
В результате анализа литературных источников, удалось установить, что на разрушение бетона при пожаре влияет его влажность [10, 12, 13, 15, 16, 26, 30, 33, 37-40, 44, 49], также в некоторых источниках [54, 57, 59, 69] зафиксировано влияние на степень разрушения сжимающих напряжений как от внешней нагрузки, так и от ограничения перемещений элемента.
Существует граничная «критическая» влажность 3,5 % для обычного бетона с гранитным заполнителем, поэтому процесс разрушения бетона зависит от толщины элемента [33, 44]. При нагреве в бетоне протекают комплексные теплофизические и механические процессы с ещё не изученными полностью связями между температурой, влажностью, напряжениями, деформациями, свойствами бетона и технологиями его изготовления.
Прогресс строительной науки позволил значительно сократить расход материалов в железобетонных конструкциях при сохранении их прочности и других свойств на требуемом уровне. Появилось большое количество тонкостенных, предварительно напряжённых конструкций, широко применяются монолитные железобетонные конструкции, в которых твердение бетона происходило в условиях наружной атмосферы. При этом повышенная влажность бетона сохраняется значительное время, в течение которого может произойти пожар, способный спровоцировать процесс взрывообразного разрушения.
Также на разрушение бетона оказывает влияние арматура, внешняя нагрузка и толщина изделий [13, 33, 44]. Под арматурой при изготовлении конструкций наблюдается образование трещин, которые получают развитие при температурном воздействии [23,29]. Кроме того, если изделие до его нагрева получит ещё и внешнюю сжимающую нагрузку, то длина начальных трещин увеличится. При небольшой толщине изделий и высокой влажности бетона при нагреве элемента с двух сторон происходит увеличение grad I. Повышение расхода цемента в единице объёма бетона или замена плотного заполнителя на пористый способствует увеличению начальной влажности бетона и его разрушению при нагреве. Большое значение температурного градиента, например, 250°С/см [44], может быть причиной разрушения бетона при длине трещины в его структуре, равной всего 4 мм, если равновесная влажность бетона при этом равна или больше его сорбционной влажности (\УВ > И^).
Таким образом, в результате возникновения взрывообразного разрушения бетона железобетонных конструкций при пожаре предел огнестойкости строительных железобетонных конструкций [13, 33, 44] резко снижается и часто может не удовлетворять требованиям норм. Как было отмечено выше, это происходит в результате быстрого прогревания их поперечного сечения, рабочей арматуры или появления сквозных отверстий в элементах ограждений, способствующих полному разрушению, а также распространению пожара в смежные помещения. Разрушение бетона при пожаре может оказывать физическое, психологическое действие на людей и приводить к увеличению количества человеческих жертв. При разработке новых железобетонных конструкций с применением сверхпрочных бетонов нет гарантии, что в последующем они не будут преждевременно разрушаться при пожаре.
Огневое воздействие на железобетонные элементы конструкций может привести к следующим основным последствиям: а) снижению механических свойств бетона и арматуры; б) разрушению бетона вследствие его растрескивания или отколов (например, защитного слоя); в) образованию температурно-
усадочных и силовых трещин; г) потере предварительного напряжения арматуры; д) ухудшению условий совместной работы бетона и арматуры [60].
Исследованиям взрывного разрушения бетона посвящено большое количество работ [11-13, 15, 32, 36, 44, 90]. В этих работах отмечается, что при воздействии температур пожара на бетон, в нём происходят различные физические и химические процессы, которые в свою очередь влияют и на поровое пространство. В ряде работ [13,26,27,36,57] отмечается, что под воздействием температур пожара в цементном камне могут развиваться как структурообразующие, так и деструктивные процессы. К структурообразующим процессам можно отнести реакции дополнительной гидратации, увеличение объёма твёрдой фазы, упрочнение структурных связей отдельных минералов. К деструктивным - развитие внутренних напряжений от действия температурных деформаций цементного камня, негидратированных зёрен портландцементного клинкера, градиентов влажности по направлению теплового потока, общей усадкой системы при нагреве. Вследствие чего структура порового пространства цементного камня изменяется либо в направлении уменьшения общего объёма пор и их среднего размера, либо в сторону увеличения этих параметров.
В работах профессора, доктора технических наук В. М. Ройтмана и его коллег [57, 58, 90] приведены результаты исследования механизма взрывного разрушения бетона. Показано, что это явление - следствие комплексного воздействия на капиллярно-пористые материалы строительных конструкций при пожаре высоких температур, механических нагрузок, избыточного давления пара в зоне испарения влаги внутри прогреваемой конструкции (рис. 1.3).
' *) В)
Рис. 1.3. Предполагаемая общая схема возникновения взрывообразной потери целостности
элемента в условиях пожара: а) - распределение температуры, давления, влагосодержания по сечению прогреваемого элемента в момент возникновения единичного акта взрывообразной потери целостности; б) - распределение степени разрушения материала элемента в момент возникновения единичного акта взрывообразной потери целостности; в) - протекание единичного акта взрывообразной потери целостности: 1 - сухая зона материала, 2 - зона испарения влаги, 3 - зона повышенного влагосодержания, 4 - зона начального влагосодержания
В комплексе исследований НИИЖБ профессором В. В. Жуковым [44] отмечалось, что взрывное разрушение бетона происходит в пределах развития внутреннего давления от 8 до 17 МПа, по времени в течение 5-10 минут от начала воздействия температур «стандартного пожара». Приведённые значения давления являются критическими для бетона. На основе этих результатов была разработана методика по расчёту бетонных и железобетонных конструкций на возможность проявления взрывообразного разрушения бетона, даны рекомендации по защите от этого проявления [33].
Представленные рекомендации не всегда удаётся применять для снижения фактора взрывного разрушения бетона, например:
1. Противопожарные мероприятия в виде устройства водяных завес, спринклерных или дренчерных установок, обеспечивающих защиту бетонных и железобетонных конструкций от воздействия пожара, не актуальны, поскольку невозможно их установить по периметру всех несущих конструкций. Если гипотетически представить такую защиту, установленную в высотном здании, эффективное внутреннее пространство сократится, придётся дополнительно обеспечивать объект запасом воды, увеличивать несущую способность строительных конструкций, повышать надёжность применяемого оборудования для безотказной работы (затраты на профилактику); стоимость здания и его эксплуатации возрастёт в разы.
2. Снижение влажности в помещении до величины, при которой в случае пожара взрывного разрушения бетона не происходит - маловероятно, так как влажность бетона частично зависит и от влажности воздуха снаружи.
3. Установка в поверхностном нагреваемом слое конструкции проволочной сетки заставляет проектировать с увеличенной толщиной защитный слой бетона до арматуры, что приводит к росту массы здания или сооружения в целом. Такое мероприятие не позволяет ограничить воздействие пожара на бетонную поверхность конструкций.
4. Нанесение теплоизоляционной штукатурки различной толщины из легкого бетона на поверхности конструкции приводит к тому, что при воздействии высоких температур пожара происходит распространение трещин через границу раздела фаз (штукатурное покрытие - поверхность бетона) вглубь конструкции. Поскольку большинство штукатурных смесей изготовлены на цементно-гипсовой основе, для обеспечения требуемой адгезии к поверхности, происходит быстрый прогрев арматуры и образование пластичного шарнира, ведущего к обрушению конструкции.
5. Применение жаростойких бетонов с шамотным заполнителем и дисперсное армирование бетона у нагреваемой поверхности влекут за собой
изменение механических характеристик железобетона. Также следует отметить, что применение жаростойких бетонов могло бы решить проблему обеспечения огнестойкости, однако стоимость их изготовления в разы выше по сравнению с обычными.
Перечисленные рекомендации труднореализуемы и не всегда смогут предотвратить наступление взрывообразного разрушения бетона при воздействии пожара.
Таким образом, возникает необходимость разработки методов и средств по предупреждению взрывообразного разрушения.
1.3 Методы повышения огнестойкости железобетонных конструкций
Существует ряд методов и средств для повышения пределов огнестойкости конструкций и предотвращения взрывообразного разрушения бетона. В практике строительства применяется несколько способов пассивной огнезащиты, а именно: обетонирование, применение штукатурных покрытий, устройство экранов и облицовок, тонкослойных вспучивающихся покрытий. У каждого из приведённых способов огнезащиты железобетонных конструкций существуют свои положительные и отрицательные моменты.
Увеличение толщины защитного слоя
Использование способа повышения огнестойкости железобетонных конструкций путём увеличения толщины защитного слоя (обетонирование) позволяет увеличить предел огнестойкости железобетонных конструкции до каких угодно высоких величин (более 180-240 минут) [20,24].
Однако существует ряд недостатков при этом методе повышения огнестойкости конструкции, в частности, в связи с возможностью возникновения взрывообразного разрушения бетона [33,57].
Высокая прочность связи бетонного покрытия с поверхностью защищаемой конструкции в этом случае играет отрицательную роль, такая прочность границы раздела фаз с защищаемой поверхностью не препятствует распространению и развитию внутренних трещин от покрытия к железобетону. Отдельное внимание заслуживает тот факт, что данный способ огнезащиты значительно утяжеляет и увеличивает геометрические размеры несущих конструкций, и в ряде случаев является неприемлемым, например, для высотных зданий. Также к недостаткам такого вида огнезащиты можно отнести необходимость армирования бетонного покрытия, устройство опалубки для каждого вида конструкции, значительное время схватывания бетона перед распалубкой, восстановление технологических отверстий.
Применение облицовок и штукатурных покрытий
Применение этого способа огнезащиты железобетонных конструкций также в виде листовых и плитных облицовок и экранов позволяет повысить предел огнестойкости железобетонных конструкций до 180-240 минут [2,24].
Данные материалы лучше всего использовать для огнезащиты конструкций несложной конфигурации (в основном перегородок).
Достоинством является технологичность механического крепления к конструкциям, не зависит от состояния ранее нанесённых покрытий, за счёт неплотного прилегания к поверхности конструкции обеспечивается сток воды.
Похожие диссертационные работы по специальности «Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)», 05.26.03 шифр ВАК
Технология армоцементных конструкций высокой огнестойкости с теплозащитным слоем из эффективного легкого бетона2007 год, доктор технических наук Хежев, Толя Амирович
Огнестойкость конструкций из фибробетона для автодорожных тоннелей и метрополитена2019 год, кандидат наук Новиков Николай Сергеевич
Научное обоснование методики синтеза абляционно-десорбционных огнезащитных покрытий оборудования объектов нефтегазового комплекса2024 год, кандидат наук Столяров Святослав Олегович
Технология производства огнезащитных коксообразующих полимерных композиционных материалов для защиты различных объектов2018 год, кандидат наук Зыбина, Ольга Александровна
Градиентные наномодифицированные полифункциональные огнезащитные покрытия2020 год, кандидат наук Евстигнеев Александр Викторович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Габдулин, Рустам Шайдуллович, 2014 год
Список литературы
1. ГОСТ 30247.0-94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования [Текст]. -Взамен СТ СЭВ 1000-78, СТ СЭВ 5062-85; введ. 01.01.1996. -М.: Изд-во стандартов, 2003. - 7с.
2. Мосалков, И.Л. Здания сооружения и их устойчивость при пожаре [Текст] : учебник / И.Л. Мосалков, В.Н. Демехин, Г.Ф. Плюсннина, Б.Б. Серков, А.Ю. Фролов, Е.Т. Шурин. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. - 656 с.
3. Баженов, Ю.М. Технология бетона [Текст] / Ю.М. Баженов. -2-е изд., перераб. - М., Высшая школа,1987. - 415 с.
4. ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля [Текст]. -Введ. 01.01.1991. -М.: Изд-во стандартов, 1988. - 27с.
5. Электронный измеритель прочности бетона ИПС-МГ4 ООО СКБ «Стройприбор». - Челябинск: СКБ Стройприбор, 2003 -25с.
6. Фёдоров, B.C. Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций [Текст] / Фёдоров B.C., Левитский В.Е., Молчадский И.С., Александров А.В. - М.: Изд. АСВ, 2009.-408 с.
7. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам [Текст]. - Введ. 01.01.1991. М.: Стандартинформ, 2006-31 с.
8. ГОСТ 51694-2000 Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия [Текст]. - Введ. 01.01.2002. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2001 - 20 с.
9. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений [Текст]. - Введ.01.01.1998. - М.: Изд. Гос. предпр.-Центр проектной продукции массового применения, 2012 - 16 с.
10. Бартелеми, Б. Огнестойкость строительных конструкций [Текст]: пер. с французского / Б. Бартелеми, Ж. Крюппа. - М.: Стройиздат, 1985. - 216 с.
11. Яковлев, А.И. Расчёт огнестойкости строительных конструкций [Текст] / А.И. Яковлев. - М.: Изд. Стройиздат, 1988. - 143 с.
12. Милованов, А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций [Текст] /А.Ф. Милованов. - М.: Стройиздат, 1986. - 224 с.
13. Мешал кин, Е.А. Исследование процесса разрушения бетонных изделий при пожаре с учётом их взрывообразной потери целостности [Текст]: дис. ... канд. технич. наук: 05.26.03 / Мешалкин Евгений Александрович; Высшая инженерная пожарно-техническая школа МВД СССР. -Москва, 1979.-210 с.
14. Грушевский, Б.В. Пожарная профилактика в строительстве [Текст] / Грушевский Б.В., Котов Н.Л., Сидорук В.И., Токарев В.Г., Шурин Е.Т. - М.: Стройиздат 1989. - 368 с.
15. Ламкин, О.Б. Современные средства огнезащиты железобетона в высотных и подземных сооружениях. Бетон и железобетон - пути развития [Текст] / О.Б. Ламкин //Сб. науч. тр. 2-ой Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону. Том 6. М.: Дипак, 2005. - С. 58-63.
16. Зенков, Н.И. Строительные материалы и поведение их в условиях пожара [Текст] / Н.И. Зенков. - М.: ВИПТШ МВД СССР 1974. - 176 с.
17. Романенков, И.Г. Огнезащита строительных конструкций [Текст] / Романенков И.Г., Левитес Ф.А. - М.: Стройиздат 1991.-320 с.
18. Романенков, И.Г. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов [Текст] / Романенков И.Г., Зигерн-Корн В.Н. - М.: Стройиздат 1984. - 240 с.
19. Шелегов, В.Г. Рекомендации по определению пределов огнестойкости железобетонных конструкций зданий с учетом срока эксплуатации в агрессивных средах [Текст] / Шелегов В.Г. - Иркутская высшая школа МВД России 1997. - 135 с.
20. МДС 21-2.2000 Методические рекомендации по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций [Текст]. - Введ. 27.04.2000. - М.: ГУП "НИИЖБ", 2003.-187 с.
21. Абдуллаев, Р. Огнестойкость изгибаемых предварительно-напряженных элементов из конструкционного керамзитоперлитобетона [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: / Абдуллаев Р; Научно-исследовательский институт бетона и железобетона. - Москва, 1983 - 100 с.
22. Якобсон, Я.М. Краткий справочник по бетону и железобетону [Текст]: справочник / Якобсон Я.М., Совалов И.Г. - М.: Стройиздат 1984. - 318 с.
23. Алексеев, С.Н. Долговечность железобетона в агрессивных средах [Текст] / Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., С. Модры, П. Шиссль. М.: Стройиздат 1990. - 144 с.
24. Пособие к СНиП П-2-80 По определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов [Текст]. -Введ. 19.12.1984. -М.: Стройиздат 1985.- 56 с.
25. Гитман, Ф.Е. Расчет железобетонных перекрытий на огнестойкость [Текст] / Гитман Ф.Е., Олимпиев В.Г. - М.: Стройиздат, 1970.-231 с.
26. Гусев, A.A. Свойства тяжелого бетона после пожара [Текст] : дне. ... канд. техн. наук: 05.23.01/ Гусев A.A.; Научно-исследовательский институт бетона и железобетона. - Москва, 1983.-216 с.
27. Кузнецова, И.С. Прочность и деформативность железобетонных конструкций, поврежденных пожаром [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01/ Кузнецова Ирина Сергеевна; Научно-исследовательский институт бетона и железобетона. - Москва, 1999. - 183 с.
28. Ильин, H.A. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции [Текст] / Ильин H.A. - М.: Стройиздат 1979. - 128 с.
29. Линченко, Ю. П. Совместная работа арматуры с бетоном после пожара [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01/ Линченко Юрий Петрович; Научно-исследовательский институт бетона и железобетона - Москва, 1989. - 164 с.
30. Панюков, Э.Ф. Оценка состояния железобетонных конструкций после пожара [Текст] : дис. ... д-р техн. наук 05.23.01/ Панюков Эмилий Фёдорович; Крымский институт природоохранного и курортного строительства., Москва 1991. - 389 с.
31. Житкевич, H.A. Бетон как огнестойкий строительный материал [Текст] / Житкевич H.A. - СПБ.: 1903. - 12 с.
32. Милованов, А.Ф. Стойкость железобетонных конструкций при пожаре [Текст] / Милованов А.Ф. - М.: Стройиздат 1998. -304 с.
33. Рекомендации по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре [Текст]. -Введ. 01.01.1979. М.: Стройиздат 1979г.
34. Яковлев, А.И. Исследование теплофизических характеристик бетонов путем решения обратной задачи теплопроводности с помощью ЭВМ [Текст] / Яковлев А.И., Шейнина JI.B., Сорокин А.Н. //Огнестойкость строительных конструкций. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1975. Вып. 3. С. 3-12.
35. ГОСТ 28574-90 Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий [Текст]. -Введ. 01.01.1991. М.: Издательство стандартов, 1990. - 31 с.
36. Пирадов, К.А. Механика разрушения бетона и железобетона [Текст] / Пирадов К.А., Бисенов К.А., Абдуллаев К.У. -Алматы: Издательский центр ВАК PK Мин. обр. и науки PK, 2000г. - 306 стр.
37. Кривцов, Ю.В. Тонкослойная огнезащита железобетона [Текст] / Кривцов Ю.В., Ламкин О.Б., Рубцов В.В., Габдулин Р.Ш. // Противопожарные и аварийно-спасательные средства. -2006.-№1,-С. 22-24.
38. Кривцов, Ю.В. Тонкослойные покрытия для огнезащиты железобетона / Кривцов Ю.В., Ламкин О.Б., Рубцов В.В., Габдулин Р.Ш. // Вестник Академии Государственной противопожарной службы. - 2006. - №5, - С. 70-76.
39. Кривцов, Ю.В. Огнезащита железобетонных несущих конструкций тонкослойными покрытиями [Текст] / Кривцов Ю.В., Ламкин О.Б., Рубцов В.В., Габдулин Р.Ш. // Мир и безопасность - 2006. - №1, - С. 23-24.
40. Кривцов, Ю.В. Тонкослойная огнезащита бетона [Текст] / Кривцов Ю.В., Ламкин О.Б., Рубцов В.В., Габдулин Р.Ш. // Промышленное и гражданское строительство - 2006. - №6, -С. 23-24.
41. МГСН 4.19-2005. Региональные нормативы градостроительного проектирования. Временные нормы и
правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве [Электронный ресурс] : утв. Правительством Москвы 28.12.2005. - Электрон, дан. - М. : Информационный центр СтройКонсультант, 2008. -1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).
42. Кривцов, Ю.В. Повышение огнестойкости строительных конструкций при помощи огнезащитных тонкослойных покрытий [Текст] дис. ... канд. техн. наук 05.23.08 / Кривцов Юрий Владимирович; Центральный научно-исследовательский институт лёгких металлических конструкций. - М., 1991 -173с.
43. Георгиев, С. П. Влияние окружающей среды на эффективность некоторых огнезащитных покрытий для металлических конструкций [Текст]: дис. ... канд. техн. наук 05.26.01 / Георгиев Спас Павлов; Высш. школа подготовки кадров МВД Республики Болгария. - М., 1991 - 157с.
44. Жуков, В.В. Основы стойкости бетона при действии повышенных и высоких температур [Текст]: дис. ... д-р. техн. наук 05.23.05/Жуков Владимир Васильевич; Научно-исследовательский институт бетона и железобетона - Москва, 1981.-437 с.
45. Лыков, A.B. Тепломассообмен [Текст]: справочник / Лыков A.B. - М.: Энергия, 1972 - с. 560.
46. Исследование огнестойкости новых видов стальных и железобетонных конструкций с теоретическим обобщением полученных результатов (отчёт), тема II-146-75 [Текст]. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1975. - 115 с.
47. Исследование огнестойкости новых видов несущих стальных и железобетонных конструкций зданий (отчёт), тема II-146-72. [Текст]. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1975. - 73 с.
48. Экспериментальная и теоретическая оценка огнестойкости новых видов строительных конструкций зданий и сооружений (отчёт), тема № 40[Текст]. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1967. -58 с.
49. Жуков, В.В. Огнестойкость железобетонных конструкций [Текст] / Жуков В.В., Гусев А.А. - М. : НИИЖБ Госстроя СССР, 1984. -103 с.
50. Соломонов, В.В. Состояние сборных многопустотных преднапряженных плит перекрытий после пожара [Текст] / Соломонов В.В., Яковлев А.И., Пчелинцев А.В. // Огнестойкость железобетонных конструкций / НИИЖБ Госстроя СССР . - 1984. - С. 53-58.
51. Черепанов, Г.П. Механика хрупкого разрушения [Текст]/ Черепанов Г.П., Ершов JI.B. - М.: Машиностроение, 1977. -224 с.
52. Черепанов, Г.П. Механика хрупкого разрушения [Текст] / Черепанов Г.П. - М.: Наука, 1974. - 640 с.
53. Сычев, В.И. Огнестойкость строительных конструкций [Текст] / Сычев В.И., Звуков В.В - М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1976.-61 с.
54. Жуков, В.В. Исследование причин возможного растрескивания или разрушения жаростойких бетонов при сушке, первом нагреве и охлаждении [Текст]: в кн.: Жаростойкие бетоны / Жуков В.В., Шевченко В.И. - М.: Стройиздат, 1974, с.27-32.
55. Жуков, В.В. Изучение влияния технологии изготовления и состава бетона на портландцементном вяжущем на трещиностойкость блоков различных конструкций [Текст] / Жуков В.В., Шевченко В.И. - М.: рукопись НИИЖБ № А000007, 1967. - 141 с.
56. Петров-Денисов, В.Г. Сушка жаростойкого бетона в конструкциях тепловых агрегатов [Текст] / Петров-Денисов
B.Г.//: Сб. трудов: Сушка и первый нагрев конструкций промышленных печей из жаростойкого бетона ВНИПИТеплопроект. - М.: ВНИПИТеплопроект, 1973. - №22,
C.3-17.
57. Ройтман, В.М. Механизм взрывообразной потери целостности строительных материалов и конструкций в условиях пожаров [Текст] / Ройтман В.М. // Труды московского инженерно-строительного института им. В.В. Куйбышева. - М., 1978. -№161,-С. 69-84.
58. Ройтман, В.М. Оценка огнестойкости конструкций с учётом их взрывообразного разрушения [Текст] / Ройтман В.М. // Сб. трудов ВНИИПО: огнестойкость строительных конструкций. -М.: ВНИИПО, 1976. - №4, - С. 58-71.
59. Яковлев, А.И. Метод оценки стойкости строительных конструкций к взрывообразной потере целостности в условиях пожара [Текст] / Яковлев А.И., Ройтман В.М., Мешалкин Е.А. // Труды ВНИИПО: Огнестойкость строительных конструкций. - М.: ВНИИПО, 1978. -№39, С.55-84.
60. Ильин, H.A. Оценка степени повреждения железобетонных конструкций после пожара [Текст] / Ильин H.A. - Сб. научных трудов НИИЖБ. - М.: НИИЖБ, 1984. - С.50-52.
61. Кошмаров, Ю.А. Огнезащита строительных конструкций [Текст]/Кошмаров Ю.А., Страхов В. Д., Крутов A.M., Давыдкин Н.Ф. - М.: Информационно-издательский центр «ТИМР», 2000. - 433 с.
62. Страхов, В.Л. Математическое моделирование процесса работы теплоогнезащиты из водосодержащих материалов. [Текст] / Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. //
Вопросы оборонной техники. 1998. - Сер.15. - Вып.2(119). -С.6-12.
63. Страхов, B.JI. Математическое моделирование работы водосодержащих вспучивающихся огнезащитных покрытий [Текст] / Страхов B.JL, Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П., Олейник В.А. // Пожаровзрывобезопасность. 2003. - №1, -С.39-46.
64. Протокол сертификационных испытаний № С-16/01-2006 от 23 января 2006. ИЦ AHO «ЦИС НИИЖБ-ПОЛИГОН». - 9с.
65. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ [Электронный ресурс]: Введ. 30.12.2004 - Электрон, дан. - М. : Информационный центр СтройКонсультант, 2008. - 1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).
66. ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия [Текст].
- Введ. 01.01.1996. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2004. - 10 с.
67. Микульский, В.Г. Склеивание бетона [Текст] / Микульский В.Г., Козлов В.В. - М.: Стройиздат, 1975. - 236 с.
68. ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии [Текст]. - Введ. 01.01.1979. - М. : ИПК изд-во стандартов, 2001. - 10 с.
69. Санжаровская, O.P. Восстановление несущей способности сжатых железобетонных сечений [Текст] / Санжаровская O.P. // Метро и тоннели. - 2008. - №1, - С. 30-31.
70. Ройтман, В.М. Инженернве решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий [Текст] / Ройтман В.М. - М.: Пожнаука, 2001. - 373 с.
71. Милованов, А.Ф. Расчёт жаростойких железобетонных конструкций [Текст] / Милованов А.Ф. - М.: Стройиздат, 1975.
- 232 с.
72. ГОСТ 19007-73. Материалы лакокрасочные. Метод определения времени и степени высыхания [Текст]. - Введ. 01.07.1974. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2003. - 6 с.
73. Инструкция по устройству и эксплуатации покрытия на основе огнезащитной краски «Джокер М» для железобетонных конструкций. 004-И-У/1(б) [Текст]. - М.: НПО Ассоциация Крилак. - 2006. - 15 с.
74. СО 34.49.505-2003. Правила применения огнезащитных покрытий строительных конструкций зданий и сооружений энергетических предприятий [Текст]. - Введ.01.11.2003. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2003. - 15 с.
75. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических пероцессов. Общие требования. Методы контроля [Текст]. -Введ.01.01.2000. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2000. - 89 с.
76. Драйздейл, Д. Введение в динамику пожаров [Текст] / пер. с английского. К.Г. Бромштейна; Под ред. Ю.А. Кошмарова, В.Е. Макарова. - М.: Стройиздат, 1990. - 424 с.
77. ГОСТ 1929-87. Нефтепродукты. Методы определения динамической вязкости на ротационном вискозиметре [Текст]. - Введ.01.07.1988. - М.: Изд-во стандартов, 1999. - 7 с.
78. Копейкин, В.А. Огнеупорные растворы на фосфатных связующих [Текст] / Копейкин В.А., Климентьева В.С., Красный Б.Л. - М.: Изд. Металлургия, 1986. - с. 104.
79. Воюцкий, С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров [Текст] / Воюцкий С.С. - М.: Изд. научно-технической литературы РСФСР, 1960.-60 с.
80. ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия [Текст]. - Введ.01.01.1992. - М.: Стандартинформ, 2008. - 16 с.
81. Инструкция № 027-И-У Устройство и эксплуатация огнезащитного покрытия на основе огнезащитной краски «Уникум» [Текст]. - М.: НПО Ассоциация Крилак. - 2001. - 14 с.
82. Инструкция № 004-Б-И-У Устройство и эксплуатация покрытия по бетону на основе огнезащитной краски «Джокер М». [Текст]. - М.: НПО Ассоциация Крилак. - 2004. - 16 с.
83. Инструкция № 043-И-У Устройство и эксплуатация огнезащитного покрытия на основе огнезащитной краски «Джокер» [Текст]. - М.: НПО Ассоциация Крилак. - 2002. - 13 с.
84. Инструкция № 004-Б-И-У Устройство и эксплуатация покрытия по бетону и железобетону несущих и ограждающих конструкций на основе огнезащитного состава «Монолит». [Текст]. - М.: НПО Ассоциация Крилак. - 2002. - 18 с.
85. Ройтман, В.М. Физический смысл и оценка коэффициента условий работы и критической температуры прогрева материалов конструкций в условиях пожара [Текст] / Ройтман, В.М. //Пожаровзрывобезопасность. - 2011 - №5 - стр.14-21.
86. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества [Текст]/ Волженский A.B. - М.: Стройиздат, 4-е изд. - 1986. - 464 с.
87. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N123-ФЭ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный ресурс]: Введ. 11.07.2008 - Электрон, дан. - М. : Информационный центр СтройКонсультант, 2008. - 1 электрон, опт. диск (DVD-ROM).
88. ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия [Текст]. -Введ.01.01.1990. - М.: Стандартинформ, 2006. - 10 с.
89. Ненахов, С.А. Экспериментальное изучение влияния толщины вспенивающихся покрытий на огнезащитную эффективность [Текст] / Ненахов С.А., Пименова В.П. // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т.20, № 5. - С. 2-9.
90. Ненахов, С.А. Динамика вспенивания огнезащитных покрытий на основе органо-неорганических составов [Текст] / Ненахов С.А., Пименова В.П.// Пожаровзрывобезопасность. -2011.-Т.20, №8.-С. 17-24.
91. Халтуринский, H.A. О механизме образования огнезащитных вспучивающихся покрытий [Текст] / Халтуринский H.A., Крупкин В.Г. // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т.20, № 10.-С. 33-36
92. Ройтман, В.М. Механизм формирования огнезащитного эффекта вспучивающихся покрытий железобетонных конструкций при их нагреве [Текст] / Ройтман В.М., Габдулин Р.Ш., Щербина C.B. // Наука и безопасность. - 2012. - №4. - С. 40-49.
93. СТО 36554501-006-2006. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций [Текст]. - Введ.01.01.2006. - М.: ФГУП НИЦ Строительство, 2006. - 81 с.
94. Ройтман, В. М. Обеспечение стойкости железобетонных конструкций против взрывообразного разрушения при пожаре с помощью тонкослойных огнезащитных вспучивающихся покрытий [Текст] / Ройтман В. М., Габдулин Р. Ш. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - 2013. - № 2. - С. 11-16.
95. Concise Eurocode 2 ISBN: 1-904818-35-8 Published: 2006 Publisher: The Concrete Centre; пер. с английского. - M. : Изд-во стандартов, 2006. - 32 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.