Огнезащита
Решения для железобетонных конструкций
При пожаре железобетонные конструкции в нагруженном состоянии подвергаются высокотемпературному огневому воздействию, которое изменяет свойства бетона и арматуры. Хрупкое разрушение бетона при пожаре может очень быстро привести к разрушению бетонных или железобетонных конструкций. В этом случае предел огнестойкости конструкций может оказаться значительно ниже требуемого.
Строительные конструкции из бетона и железобетона сами по себе обладают определенной огнестойкостью, которая зависит от марки бетона и его армирования, размеров конструкции, вида заполнителя, нагрузок, схемы опор и влажности бетона в условиях эксплуатации здания. При пожаре железобетонные конструкции в нагруженном состоянии подвергаются высокотемпературному огневому воздействию, которое изменяет свойства бетона и арматуры. Потеря несущей способности железобетонных элементов может происходить под действием различных факторов:
- из-за деформаций, возникающих за счет ассиметричного изменения физикомеханических свойств бетона в результате неравномерного нагрева в поперечном сечении несущих элементов;
- уменьшения расчетной высоты сечения за счет нагревания до высоких температур сжатого бетона;
- проскальзывания арматуры на опоре при нагреве контактного слоя бетона и арматуры до критической температуры и т.д.
В арматуре при высоких температурах нагрева возникают большие пластические деформации, в результате чего она перестает воспринимать усилия от внешней нагрузки. Наибольшей огнестойкостью обладает бетон с влажностью около 3,5%. Однако, увлажненные бетоны с плотностью выше 1200 кг/м³ даже при кратковременном действии пожара подвержены хрупкому разрушению. Расширяющаяся при повышении температуры влага и фазовый переход воды в пар создают давление на стенки пор, что приводит к значительным напряжениям в бетоне.
Хрупкое разрушение бетона при пожаре может очень быстро привести к разрушению бетонных или железобетонных конструкций. В этом случае предел огнестойкости конструкций может оказаться значительно ниже требуемого вследствие уменьшения размера поперечного сечения конструкции, уменьшения толщины или полной ликвидации защитного слоя рабочей арматуры, а также образования сквозного отверстия.
В целом предел огнестойкости железобетонных конструкций может доходить до 2,5 часов, огнезащита для них применяется в случае повышенных (более 2,5 часов) требований к пределам огнестойкости. Это характерно для таких объектов, как высотные здания или автодорожные тоннели.