Конспект по пожежно-профілактичній піготовці
Страница 8 из 52
Черепиця — широко поширений різновид керамічних виробів. Вона є покрівельним матеріалом, що виготовляється з гончарної глини. Черепиця випускається чотирьох видів: штампована, пазова, стрічкова і конькова. Товщина черепиці 8—10 мм. Через велику масу і низькій індустріальності будівельних робіт застосування черепиці обмежено. Оскільки випалення черепиці здійснюється при температурі 1000—1100°С, то в умовах пожежі вона добре протистоїть вогняній дії.
Керамічні плитки Широко застосовують для внутрішнього облицьовування стін і перегородок, зовнішньої обробки фасадів і влаштування підлоги. Облицювальні керамічні плитки виготовляють з фаянсових глин з додаванням шамота. Випалення ведеться при температурі 1200—1500°С. Після випалення на плитки наноситься глазур, а потім проводиться повторне випалення для отримання склоподібного шару глазурі. Отримані таким чином плитки водонепроникні, хімічно стійкі, без руйнування витримують температуру 1300—1400°С.
Вироби на основі скла.
Сировиною для виготовлення скла є кварцовий пісок, сода, крейда, сульфат натрію і поташ. Варка силікатного скла для будівельних цілей здійснюється в спеціальних скловарочних печах при температурі 1500°С. Окрім віконного скла промисловість випускає склоблоки, піноскло, армоване скло, скловату і ін.
Склоблоки Є порожнистими паралелепіпедами розміром 194X194X98 мм і масою 2,7—3,0 кг. Вони виготовляються з двох зварних пресованих половин. Зваркою досягається герметичність, а вакуум, що утворюється у внутрішній порожнині знижує коефіцієнт теплопередачі. Склоблоки застосовують як стінний матеріал для заповнення каркаса зовнішніх стін, для кладки перегородок і в покриттях для пристрою верхнього світла. Вони створюють м'яке розсіяне світло і володіють малою звукопровідністю. При тривалій дії високих температур спостерігається оплавлення склоблоків, а при поливанні нагрітих блоків водою — їх розтріскування.
Піноскло Виготовляють випаленням скляного бою з добавкою газотвірних матеріалів, що додають пористу, комірчасту структуру. Випалення розмолотого скла ведеться при температурі 700—900°С. Як газоутворювач застосовують вапняк, крейду, кокс і інші матеріали в кількості до 3%. Пористість піноскла досягає 80—95%, а середня густина 200—400 кг/м3. З піноскла виготовляють блоки і плити, які застосовують як теплоізоляція стін, перекриттів, перегородок, паропроводів і апаратури, що використовується при температурі не вище 500°С. Спеціальні види піноскла можуть витримувати температуру до 800°С.
Армоване скло Є, лист, в якому поміщена металева сітка. Сітка покращує рівномірний розподіл тепла по всій масі скла при нагріванні, а також додає йому механічну міцність. Хоча при температурі біля 200°С армоване скло починає розтріскуватися, проте Крізних тріщин в ньому не утворюється. При температурі 620°С розтріскування припиняється, а при 800°С скло розм'якшується, деформується і поступово виходить з кріплень. Випадання скла з переплету спостерігається при температурі близько 870°С. Одинарне армоване скло перешкоджає розповсюдженню вогню протягом 0,75 год., подвійне — протягом 1,2 год. Армоване скло застосовують для заповнення віконних отворів в протипожежних стінах, а також в звичайних стінах, де ці отвори розташовані нанайвірогідніших шляхах розповсюдження пожежі.
Скловата Є волоконним матеріалом, тонкі волокна якого одержують з розплавленої скломаси. Для отримання скловати використовують скляний бій або сировина, що служить для виробництва звичайного скла. Сировинну суміш розплавляють в скловарній печі, в дно якої вмонтовані філь’єри з жароміцної сталі. Тонкі скляні волокна видавлюються через отвори філь’єр і намотуються на барабан. Середня густина скловати в рихлому стані не більше 150 кг/м3. Завдяки низькому коефіцієнту теплопередачі її використовують як матеріал теплоізоляції при температурі до 450°С.
Метали.
Основними видами металів, які застосовуються в будівництві, є звичайна вуглецева гарячекатана сталь, низколегірована гарячекатана і високоміцна холоднотягнута сталі, а також алюмінієві сплави.
Сталь Широко застосовується в будівництві як конструкційний матеріал. Найпоширенішими вуглецевими сталями є сталі класів А-1 (СтЗ) із змістом вуглецю 0,14—0,22% і А-П (Ст5) із змістом вуглецю 0,28 — 0,37%. Крім того, в будівництві застосовуються низколегіровані сталі класів А-П1 (25Г2С), А-IV (20ХГ2Ц) і ін.
Марки легірованих сталей розшифровуються таким чином. Перші цифри означають середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка. Буквами позначений склад легіруючих добавок: Г — марганець, С — кремній, Ц — цирконій, X — хром. Цифри за буквами указують відсотковий вміст відповідного елемента, округлений до цілого відсотка. Якщо після букви цифра відсутня, то вміст легіруючого елемента складає приблизно 1%.
Сталі володіють високими механічними властивостями і низкою інших якостей, які роблять їх цінним будівельним матеріалом. Проте мала теплоємність, високий коефіцієнт теплопередачі і значний коефіцієнт лінійного розширення вимагають додаткових заходів для підвищення вогнестійкості сталевих конструкцій. В більшості марок будівельних сталей при температурі 450 — 500°С відбувається зниження міцності на 20 — 50%. Якщо врахувати, що при цій температурі, наприклад, сталева балка завдовжки 6м подовжується на 48 мм з деформацією і викривленням, то стане ясною необхідність захисту сталевих конструкцій від дії високих температур. Найбільше розповсюдження отримали такі способи захисту сталевих конструкцій, як облицьовування, обштукатурювання, нанесення теплозахисних покриттів, що спучуються і інших, екранування, зовнішнє і внутрішнє охолоджування рідинами.
Алюміній — один з найлегших металів. Його густина складає 2700 кг/м3. Чистий алюміній має малу міцність (8 — 10 кгс/мм2), що не дозволяє застосовувати його як конструкційний матеріал. Введення в алюміній легіруючих добавок (кремній, магній, марганець, мідь, титан) значно підвищує його механічні властивості.
Для виготовлення конструкційних елементів використовують різні сплави алюмінію з міддю і марганцем (Д1, Д16), які називаються дуралюмінами. Для несучих зварних конструкцій застосовують сплави АМг-6, В92Т, АР-Т1, для несучих клепаних конструкцій — сплави Д1Т, Д16Т.
Основними перевагами алюмінієвих сплавів є мала густина, висока питома міцність, відносно висока стійкість проти корозії, висока технологічність виробництва конструкцій, відсутність іскроутворення при ударних діях. Проте разом з цими перевагами алюмінієві сплави мають і істотні недоліки. Їх модуль пружності в 3 рази менше, а коефіцієнт температурного розширення в 2 — 3 рази більше, ніж у сталі. Температура плавлення алюмінію складає 660°С. Але ще задовго до плавлення, при температурі 250 — 325°С, межі міцності і текучість алюмінієвих сплавів знижуються до величини робочих напруг в конструкціях, викликаних власною масою і експлуатаційними навантаженнями. У цей момент несучі конструкції втрачають свою здатність і відбувається їх обвалення.
Збільшення вогнестійкості алюмінієвих конструкцій може бути досягнутий шляхом нанесення захисних покриттів або матеріалів теплоізоляції.
Мінеральні в’яжучі речовини, вироби на їх основі.
Мінеральними в’яжучими називаються речовини, що утворюють в суміші з водою пластичну тістоподібну масу, яка в процесі фізико-хімічних перетворень твердне і переходить в каменеподібний стан. Розрізняють повітряні і гідравлічні мінеральні в’яжучі. Повітряні в’яжучі тверднуть тільки на повітрі. В умовах підвищеної вогкості вони знижують або зовсім втрачають свою міцність. До них відносяться повітряне вапно, гіпсові і магнезіальні в’яжучі, а також рідке скло. Гідравлічні в’яжучі здатні тверднути у воді. Вони мають більш високу міцність, ніж повітряні. До них відносяться гідравлічне вапно, портландцемент, глиноземистий цемент і ін.
Найширше застосування з мінеральних в’яжучих мають будівельний гіпс, повітряне вапно, магнезіальне терпке, портландцемент.
Будівельний гіпс (алебастр) одержують з природного двоводного гіпсу випаленням або варкою при температурі 150 — 190°С. Продукт випалення або варива тонко подрібнюють до порошкоподібного стану. При змішуванні порошку з водою утворюється пластична тістоподібна маса, яка швидко твердне і переходить в каменеподібний стан. Межа міцності гіпсових зразків при стисненні складає 75 — 100 кгс/см2. При нагріванні міцність гіпсу зменшується за рахунок виділення хімічно зв'язаної води. При температурі 200°С відбувається руйнування просторової решітки кристалогідратів і втрата міцності гіпсового каменя.
На основі гіпсу і волоконних наповнювачів виготовляються вироби з гіпсоволокона, які є теплоізоляційними матеріалами і застосовуються для захисту металевих і інших конструкцій.
Повітряне вапно Отримується шляхом випалення вапняку при температурі 1000 — 1100°С. Отриманий в результаті випалення продукт у вигляді шматків називається негашеним вапном або кипілкою. При з'єднанні з водою відбувається гасіння кипілки і вона перетворюється на гашене вапно, яке одержується у вигляді тонкого порошку, що називається пушонкою. Якщо гасіння відбувається при надлишку води, то утворюється вапняне тісто або молоко. Гасіння вапна супроводжується виділенням тепла. Гашене вапно утворює пластичну масу, яка добре обволікає зерна піску і міцно зчіплюється з ним. При висиханні вапно взаємодіє з вуглекислим газом повітря, і в процесі карбонізації утворюється вапняк, який був вихідним матеріалом для виробництва вапна-кипілки.
Вапно застосовують при приготуванні розчинів для кладок і штукатурок, при виготовленні вапняно-пуцціоланових і вапняно-шлаковому цементів, силікатних виробів. Використовувати вапняно-піщані розчини для кладки печей і димарів не допускається. Під час зберігання негашеного вапна необхідно запобігати попаданню в нього вологи, при взаємодії з якою відбувається велике виділення тепла, що може бути джерелом запалювання конструкцій і горючих матеріалів.
Дія високої температури на затверділий вапняний розчин супроводжується відщеплюванням хімічно зв'язаної води і розпадом вапняку, внаслідок чого знижується його міцність. Відщеплювання і випаровування води відбувається в діапазоні температур 350 - 580°С. Тому при температурі 500 — 600°С значно знижується міцність затверділого вапняного розчину, а нагрівання його до 900°С приводить до повної втрати міцності. Зниження міцності супроводжується утворенням тріщин і газовиділенням.
Магнезіальні в’яжучі речовини Складаються з тонких порошків, що містять окисел магнію. Окисел магнію у воді розчиняється погано. Для підвищення його розчинності і отримання міцного в’яжучого застосовують водні розчини хлористого або сірчанокислого магнію. Магнезіальні в’яжучі спільно з наповнювачем у вигляді деревної тирси застосовують для влаштуванні підлоги і при опоряджувальних роботах в приміщеннях. Їх використовують для виробництва фібролітових плит, які застосовуються для заповнення каркасних стін і пристрою перегородок.
Портландцемент Отримується шляхом випалення до спікання сировинних сумішей, що складаються з глини і вапняку, при температурі до 1500°С. Для регулювання термінів тужавності при помолі до клінкеру додають природний гіпс і інші мінеральні добавки. Для портландцементу встановлені марки 300, 400, 500, 600 і 700. Марка відповідає межі міцності відповідним чином виготовлених зразків і випробуваних через 28 діб. Швидкість зростання міцності портландцементу змінюється в часі. В 28-добовому циклі за 3 перших доби твердіння портландцементу набирає половину міцності, а за решту 25 діб — другу половину. Проте на цьому процес не закінчується. За сприятливих умов портландцемент і інші гідравлічні в’яжучі можуть набирати міцність протягом років.
Портландцемент застосовують при виготовленні бетонних сумішей і розчинів для зведення наземних, підземних і підводних споруд. Він є основним видом цементу для виготовлення збірних бетонних і залізобетонних конструкцій.
При дії високих температур із затверділого цементного каменя віддаляється вода, порушується його структура і знижується міцність. Значне зниження міцності відбувається при температурі 550 — 600°С, а найбільше зниження міцності спостерігається при температурі 900°С.
Разом з портландцементом випускаються і інші види цементів: пуццолановий, глиноземистий, гідрофобний, пластифікованний, що розширяється, швидкотвердіючий і ін. Вони застосовуються з урахуванням умов виконання будівельно-монтажних робіт і спеціальних вимог.
Бетон, залізобетон.
Бетон — Це штучний каменевидний матеріал, отриманий в результаті твердіння суміші в’яжучої речовини, води і заповнювачів (піску, щебеня або гравію). Заповнювачі в бетонах утворюють жорсткий скелет і дозволяють додавати задані физико-механічні властивості матеріалу. Склад бетонної суміші виражають у вигляді співвідношення мас цементу, піску, щебеня або гравію з вказанням водоцементного відношення В/Ц. Кількість цементу при цьому приймається за одиницю, наприклад, 1: 2,4 : 4,5 при В/Ц = 0,65.
Залежно від середньої густини бетони підрозділяють на особливо важкі (більше 2500 кг/м3), важкі (1800— 2500 кг/м3), легені (500—1800 кг/м3) і особливо легкі (менше 500 кг/м3). Бетони мають значну міцність при стисненні і дозволяють виготовляти широкий асортимент вогнестійких конструкцій. Залежно від величини межі міцності при стисненні зразків у вигляді кубів розміром 20X20X20 см після 28-добового твердіння встановлені наступні марки бетону: 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 і 600.
