Rezistența la foc a betonului: efectele temperaturilor

Printre caracteristicile betonului, unul dintre cei mai importanți parametri este rezistența la foc, care este responsabil pentru rezistența materialului la foc deschis în caz de incendiu. În acest articol vom arunca o privire mai atentă la ceea ce este rezistența la foc, la ce depinde și cum poate fi acest indicator în diferite tipuri de beton.

Informații generale

În primul rând, trebuie spus că oamenii adesea confundă rezistența la foc a structurilor din beton armat cu rezistență la căldură și sunt concepte oarecum diferite:

• Rezistența la foc - rezistența materialului la expunerea pe termen scurt la foc deschis în caz de incendiu
• Rezistența la căldură - capacitatea betonului de a-și menține proprietățile sub expunere prelungită sau chiar constantă la temperaturi ridicate în timpul funcționării unităților termice.

Ca rezultat al conductivității termice nesemnificative a materialului, cu o scurtă expunere la temperaturi înalte, betonul și armatura, care se află sub stratul protector, nu au suficient timp pentru a se încălzi suficient.

Prin urmare, este mult mai distructivă ca betonul să toarne peste el apa, care apare când stinge un incendiu. Când se produce acest lucru, fisurarea materialului, încălcarea stratului protector și, ca o consecință, expunerea armăturii.

Temperaturi ridicate de beton

Sub influența temperaturilor ridicate, în beton se produc diferite procese negative:

Жароупорные бетон

Datele din tabel se referă la betonul obișnuit. Cu toate acestea, ca urmare a cercetărilor științifice și practice, a fost posibil să se creeze beton rezistent la căldură pe bază de ciment Portland, care să reziste la temperaturi de 1100 grade sau chiar mai mari.

Pentru a face acest lucru, se adaugă siliciu de alumină sau aditivi fin subțiri de oxid de calciu măcinați la materialul care este eliberat ca urmare a hidratării cimentului.

În plus, materialele rezistente la căldură și materiale refractare sunt utilizate ca materiale de umplutură, cum ar fi:

• Cariere de cărămidă;
• Zgura de furnal;
• tuf;
• argilă refractară;
• andezit;
• bazalt;
• Cromate de fier.

Temperatura maximă pe care un astfel de beton o poate rezista depinde de materialele de umplere. De exemplu, atunci când utilizați un fulg, temperatura maximă este de 1100-1200 grade Celsius. Dacă structura nu este expusă încălzirii peste 700 de grade, poate fi utilizată ca o substanță de umplutură o luptă cu cărămizi de lut sau o zgură de furnal.

Astfel, este posibil să se pregătească beton rezistent la căldură chiar și cu propriile mâini pe șantier.

Sfat! După construirea structurilor din beton armat, este adesea nevoie de prelucrarea lor. În acest caz, utilizați un echipament special cu duze de diamant. De exemplu, constructorii deseori efectuează foraj diamantat de găuri în beton, precum și tăierea betonului armat cu cercuri de diamant.

Rezistența la foc конструкций из железобетона

Rezistența la foc конструкций из железобетона зависит от многих параметров:

• Dimensiunile secțiunii structurii;
• Grosimea stratului protector;
• Diametrul și cantitatea de armare;
• Încărcați pe structură.

Cu o scădere a densității materialului, precum și o creștere a grosimii acestuia, limita rezistenței la foc crește. De asemenea, trebuie remarcat faptul că acest indicator depinde de schema statică și de tipul de suport al structurii. Prin urmare, înainte de turnare, experții trebuie să efectueze calculul rezistenței la foc a structurilor din beton armat.

Structuri amplasate orizontal

Elementele de îndoire cu un singur element de susținere liberă sunt distruse de incendiu ca urmare a încălzirii armăturii longitudinale inferioare atunci când sunt expuse la foc. Prin urmare, temperatura lor limită depinde de clasa de armare, de conductivitatea termică a materialului, precum și de grosimea stratului protector.

Aceste modele includ următoarele tipuri de produse:

• Podele și panouri;
• Placi de fascicul;
• se execută;
• Grinzi, etc.

Fiți atenți! În traverse și grinzi, limita de rezistență la foc depinde în mare măsură de lățimea secțiunii.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că, având aceiași parametri, rezistența la foc a grinzilor și plăcilor este diferită, datorită faptului că grinzile în timpul unui incendiu sunt încălzite de pe trei laturi.

Structurile de îndoire cu pereți subțiri se pot prăbuși prematur sub influența focului de-a lungul secțiunilor oblice ale suporturilor. Astfel de deteriorări sunt prevenite prin instalarea lungimii cadrelor verticale? acoperiți zonele de sprijin.

Construcțiile subțiri cu pereți subțiri includ:

• Panouri gofrate și goale;
• Grinzi și grinzi;
• Podea, etc.

Suportate de-a lungul conturului plăcii au o rezistență la foc mult mai mare decât elementele de îndoire. Astfel de plăci sunt întărite în două direcții, astfel încât rezistența lor la foc depinde de raportul dintre lungimea armăturii în deschiderile lungi și scurte.

La plăcile pătrate, temperatura critică este de 800 de grade Celsius. Odată cu creșterea unei părți, temperatura critică scade, respectiv, limita de rezistență la foc scade. Dacă raportul de aspect este mai mare de patru, rezistența la foc a plăcilor este aceeași cu cea a structurilor care sunt susținute pe două laturi.

Fiți atenți! Din punct de vedere al rezistenței la foc, oțelul de armare din clasa 25G2C clasa A-III este cel mai durabil. Temperatura critică este de 570 de grade Celsius. Trebuie să spun că prețul fitingurilor realizate din astfel de oțel este relativ ridicat.

coloane

Rezistența la foc таких конструкций как колонны также зависит от ряда факторов:

• Sarcina pe ele (centrala si in afara centrului);
• Dimensiunile secțiunii transversale;
• Tip de agregat grosier;
• Procentul de armare;
• Grosimea stratului protector în armătura longitudinală. Prin urmare, atunci când se toarnă o structură, instrucțiunile trebuie respectate cu strictețe.

Distrugerea coloanelor sub influența focului deschis are loc ca urmare a scăderii rezistenței betonului și a armăturii. În plus, o sarcină excentrică reduce rezistența la foc.

În cazurile în care încărcarea are loc cu o excentricitate mare, rezistența la foc a structurii depinde de grosimea stratului protector din zona armăturii tensionate. Cu alte cuvinte - natura lucrării coloanelor la încălzire este similară cu grinzile simple. Dacă încărcarea are loc cu o excentricitate mică, atunci designul poate rezista efectelor focului, precum și coloanelor comprimate central.

Fiți atenți! Rezistența la foc a coloanelor din mortar pe dărâmături de granit este cu 20% mai mică decât cea a coloanelor pe dărâmături calcaroase.

Rezistența la foc ячеистых бетонов

Așa cum am menționat mai sus, cu cât densitatea materialului este mai mică, cu atât este mai rezistentă să se tragă. Prin urmare, rezistența la foc a blocurilor de beton și a altor produse din betonul celular este mai mare.

Conform numeroaselor studii realizate de Universitatea Tehnică din Suedia, precum și de centrul tehnic finlandez, când se încălzește, rezistența betonului celular se modifică după cum urmează:

• Creșterea temperaturii la 400 de grade - rezistența materialului crește la 85%.
• Încălzirea până la 700 de grade - puterea este redusă la cifrele originale.
• Încălzirea până la 1000 de grade - puterea scade cu 86% și această valoare se stabilizează.

Astfel, rezistența la foc a blocurilor de beton spumos este de aproximativ 900 de grade. Pentru comparație, betonul obișnuit, la o temperatură de aproximativ 400-700 de grade, pierde cea mai mare parte a rezistenței sale.

Prin urmare, acest material este utilizat pe scară largă în construcția de clădiri în care este planificat un nivel crescut de pericol de incendiu.

concluzie

După cum am aflat, rezistența la foc și rezistența la căldură a betonului depind de o serie de factori, de la materialul de umplutură la caracteristicile structurilor de beton. Prin urmare, acest indicator ar trebui să fie acordat atenție în toate etapele de construcție.

Din videoclipul din acest articol, puteți obține mai multe informații despre acest subiect.