Конспект по пожежно-профілактичній піготовці
Страница 9 из 52
Разом з природними заповнювачами для приготування бетонних сумішей використовують цілий ряд штучних заповнювачів, створених в основному з природних матеріалів шляхом термічної обробки. До числа штучних заповнювачів бетонів відносяться керамзитовий гравій, шлакова пемза, аглопорит, цегляний бій, спучений перліт, термовермикуліт, терліт, шлак і ін.
Керамзитовий гравій — штучний гранульований спучений матеріал, створений шляхом прискореного випалення легкоплавких глин.
Шлакова пемза Утворюється з доменного шлаку в результаті інтенсивного охолоджування за допомогою стислого повітря або пара високого тиску.
Аглопорит — окомкована тонкодисперсна зола з теплоелектроцентралей, яка була піддана випаленню в агломераційній машині.
Спучений перліт Одержують шляхом випалення природного перліту при температурі 900 — 1000°С. Природний перліт є вулканічним склом, що містить 72 — 76% кремнезему і 2 — 6% хімічно зв'язаної води. При нагріванні об'єм перліту збільшується в 5 — 10 разів, а пористість зерен складає 86 — 88%.
Термовермикуліт — продукт термічної обробки вермикуліту, який є різновидом слюди. Випалення подрібненого вермикуліту здійснюється при температурі 700 — 900°С, внаслідок чого відбувається збільшення в об'ємі вихідного матеріалу в 20 разів.
Терліт Є комірчастим матеріалом. Вихідним матеріалом для його отримання є зола.
Використовуючи спеціальні технологічні прийоми в сукупності з підбором початкового складу суміші, одержують пінобетон і газобетон.
Пінобетон Виготовляють з портландцементу марки не нижче 300 в суміші з помолотим піском. Піноутворювачем служать каніфольне мило і тваринний клей. Суміш перемішують в пінобетономішалці і розливають у форми. Пінобетон має малий коефіцієнт теплопередачі і використовується як теплоізоляція.
Газобетон Готують з цементного тіста, до якого додають помолотий пісок, шлак і інші заповнювачі. Для генерації газу в цементне тісто вводять вапно - пушонку і алюмінієвий порошок. По своїх властивостях і області застосування газобетон аналогічний пінобетону.
Характер поведінки бетону при нагріванні залежить від виду цементу і заповнювача, водоцементного відношення, температури і тривалості нагрівання. Найінтенсивніше зменшення міцності бетону починається при температурі 500°С і вище. При нагріванні з цементного каменя відбувається видалення вільної і хімічно зв'язаної вологи, що приводить до його усадки. Заповнювач під дією тепла розширяється. В результаті цього виникають внутрішні напруги в бетоні, які є причиною зниження міцності. При швидкому нагріванні важкого бетону з вогкістю більше 3% може відбуватися вибухоподібне руйнування під тиском інтенсивно утворюється пара.
Міцність бетону при розтягуванні в 10 — 15 разів менше його міцності при стисненні. Тому навіть при малих розтягуючих напругах починається розкриття тріщин, а при подальшому збільшенні навантаження наступає руйнування. Цей недолік ліквідовується при спільній роботі бетону і сталі в залізобетонних конструкціях.
Залізобетон Є виробом, що складається з бетону і сталевої арматури, що працює спільно. Сталь і бетон мають приблизно однакові коефіцієнти лінійного розширення. При твердінні бетон міцно зчіплюється з поверхнею сталевої арматури і надійно захищає її від корозії і високої температури. Сталь відрізняється високою міцністю при розтягуванні, а бетон, у свою чергу, добре чинить опір стисненню. Таким чином, поєднання сталі і бетону дозволяє створювати різноманітні міцні будівельні конструкції.
Арматурою в залізобетонних конструкціях можуть служити окремі сталеві стрижні гладкого, періодичного або сплюснутого профілю, а також просторові каркаси. Арматуру розташовують якомога ближче до поверхні конструкції, проте для забезпечення її надійного зчеплення з бетоном, захисти від корозії і високих температур повинен створюватися захисний шар бетону, величина якого визначається стосовно призначення і умов роботи конструкцій.
Поведінка залізобетону в умовах пожежі обумовлена поведінкою його складових — бетону і арматури. Проте слід зазначити, що при високих температурах сила зчеплення бетону з арматурою зменшуються і порушуються умови їх спільної роботи. Це сприяє утворенню тріщин і необоротних деформацій, а також прискорює втрату конструкціями несучої і захищаючої здатності.
Матеріали на основі вапна і гіпсу.
На основі вапна виготовляють силікатну цеглину, а також безцементний силікатний бетон, силікальцит і силікатну черепицю.
Силікатну Цеглину виготовляють з суміші 5 — 8% вапна, 92 — 95% кварцового піску і води. Після пресування суміш запарюється під тиском. Реакція між вапном і піском протікає при температурі 175°С і тиску 0,8 МПа (8 кгс/см2) протягом 8 — 10 год. Окрім високих температур і тиску необхідна підвищена вогкість. Це досягається тиском водяної пари в автоклаві. Міцність силікатної цеглини підвищується і після вивантаження його з автоклава, оскільки хімічна реакція вапна з кремнеземом ще якийсь час продовжується. Крім того, відбувається карбонізація вільного вапна.
По механічній міцності і термостійкості силікатна цеглина поступається глиняній. При нагріванні до 700°С на цеглині з'являються поверхневі тріщини, а міцність знижується на 40 — 50% і при охолоджуванні не відновлюється. Враховуючи особливості поведінки силікатної цеглини при нагріванні, забороняється його застосування для кладки печей і димарів.
Безцементний силікатний бетон і силікальцит Виготовляють з піску і вапна. Формувальну суміш готують з негашеного вапна і піску з додаванням двуводного гіпсу і води. Гасіння вапна відбувається у відформованих виробах перед запаркою їх в автоклаві. На 1 м3 щільного силікатного бетону марки 300 витрачається 160 — 180 кг негашеного вапна, що свідчить про високу економічну ефективність матеріалу. Дані випробувань показують, що при дії на конструкції з вібрувального силікатобетона температури 700 — 1000°С руйнування не наступає. Їх вогнестійкість приблизно в 1,2 рази вище вогнестійкості аналогічних залізобетонних конструкцій.
Гіпсові і гіпсобетонні вироби Виготовляють з будівельного гіпсу. Для поліпшення якості виробів в гіпсове тісто вводять волоконні або тонкомолоті наповнювачі в невеликій кількості. Гіпсові вироби характеризуються низкою тепло - і звукопровідністю, мають необхідну міцність. За призначенням гіпсові вироби підрозділяються на плити і панелі для перегородок, листи для обшивки стін (суха штукатурка), каміння для стін, вироби для перекриттів, теплоізоляційні вироби.
Поведінка гіпсових виробів при нагріванні визначається поведінкою гіпсового каменя, а також видом і кількістю використаних наповнювачів.
5.4. ВАЖКОГОРЮЧІ БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ.
Важкогорючі будівельні матеріали широко використовуються в сучасному будівництві для покриття підлоги, пристрою перегородок, перекриттів, утеплення стін і перекриттів. До цієї групи відносяться фіброліт, мінераловатні матеріали, дерев'яні деталі, які піддані глибокому просоченню антипиренами, і деякі види пластмас.
Фіброліт Представляє собою спресовані і затверділі плити з суміші в’яжучої речовини і заповнювача. В якості в’яжучої речовини застосовують портландцемент, вапно і магнезіальні в’яжучі. Заповнювачами можуть бути дерев’яні стружки, шерсть, костра льону і конопель, стебла рослин, житня солома. Для прискорення твердіння вводять хлористий кальцій (масова частка приблизно 8%). Пресування фібролітових плит здійснюють під тиском 0,5 кгс/см2.
Залежно від середньої густини, величина якої регулюється тиском пресування, розрізняють ізоляційний і конструкційний фіброліт. Фіброліт з середньою густиною 300—350 кг/м3 — теплоізоляція, 400 — 500 кг/м3 — конструкційний. Коефіцієнт теплопередачі фіброліта залежить від середньої густини і знаходиться в межах 0,1 — 0,25 Вт/(м2/°С).
Конструкційний фіброліт підвищеної міцності застосовують при улаштуванні перегородок, стін, а також як заповнювач дерев'яного каркаса стін. Ізоляційний фибролит застосовують для утеплення стін, горищних перекриттів і суміщених покриттів будівель.
Мінераловатні матеріали застосовують для теплоізоляції огороджуючих конструкцій будівель. Найбільше розповсюдження отримали мінеральний войлок, мінеральна пробка і мінераловатні мати, які одержують на основі мінеральної вати, просочені органічними в’яжучими речовинами (бітум, синтетичні смоли).
Мінеральна вата Представляє собою волоконний теплоізоляційний матеріал, який одержується з розплавів гірських порід або металургійних шлаків. Мінеральна вата не горить. Її середня густина 150 — 250 кг/м3, а коефіцієнт теплопередачі 0,03—0,04 Вт/(м2/°С). Мінеральну вату застосовують як теплову ізоляцію в стінах і перекриттях і для виготовлення різних мінераловатних виробів. Температурна межа застосування мінеральної вати 600°С. При цій температурі мінеральна вата зберігає додану їй форму і механічну міцність, не піддававшися руйнуванню.
Мінеральний войлок Представляє собою рулонний або листовий матеріал, отриманий ущільненням мінеральної вати, просочений невеликою кількістю органічного терпкого в’яжучого. Данний войлок застосовують для теплоізоляції огороджуючих конструкцій будівель, трубопроводів, технологічного устаткування. Допустимі температури застосування мінерального войлока до 60°С — на бітумі і до 120°С — на смолі.
Мінеральна пробка Представляє собою жорсткі мінераловатні плити, отримані при змішуванні мінеральної вати з бітумною емульсією або синтетичними смолами з подальшим формуванням і пресуванням. Мінеральна пробка замінює натуральну пробку і застосовується для теплоізоляції холодильників, тепло - і звукоізоляції огороджуючих конструкцій будівель. Допустимі температури застосування плит з мінеральної пробки до 70°С — на бітумній емульсії і до 130°С — на синтетичних смолах.
5.5. ГОРЮЧІ БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ.
Деревина Представляє собою складу тканину рослин, яка проводить воду і розчинені в ній мінеральні солі. Абсолютно суха деревина всіх порід в середньому містить 49,5% вуглецю, 6,3% водню, 44,1% кисню і 0,1% азоту. На частку оболонок кліток в деревині приходиться близько 95% маси. Головні складові частини оболонок — це целюлоза (43 — 56%) і лігнін (19 — 30%). Деревина містить також вільну і зв'язану вологу. Зміна змісту зв'язаної вологи робить вплив на зміну більшості властивостей деревини. Густина деревинної речовини у всіх порід однакова і приблизно в 1,5 рази більше густини води. Проте густина деревини через наявність порожнин менше і коливається в значних межах залежно від породи, умов зростання, положення зразка в стовбурі.
Деревина має високе значення коефіцієнта якості (відношення межі міцності до густини), добре чинить опір ударним і вібраційним навантаженням, легко обробляється і дозволяє виготовляти деталі складної конфігурації, надійно з'єднується в деталях і конструкціях за допомогою клею, володіє високими декоративними властивостями.
Проте разом з позитивними властивостями натуральна деревина володіє рядом недоліків. Однією з них є порівняно низька вогнестійкість. Пожежна небезпека дерев'яних конструкцій полягає в тому, що їх запалювання можливе від джерела запалювання невеликої потужності, а при горінні виділяється значна кількість тепла. Вогкість деревини зменшує її схильність до спалахування і самоспалахування і знижує кількість тепла, що виділяється при горінні. Встановлено, що відносна вогкість деревини 20% і більше знижує вірогідність її спалахування і різко зменшує швидкість розповсюдження полум'я. Проте будівельні конструкції усередині будівель мають вогкість значно менше 20%, і тому на розповсюдження вогню вона не впливає.
Відходи лісової і деревообробної промисловості використовуються для виготовлення деревоволокнистих і деревостружкових плит.
