Предел огнестойкости конструкций из газобетонных блоков: горят ли газобетонные блоки?

Газобетон — материал, который получают из смеси цемента и песка в которую добавляют реагенты, которые при взаимодействии с цементом, образуют пену. В качестве реагентов для газобетона используют порошкообразный алюминий или пасту из него. В результате реакции алюминиевого порошка и цемента (или извести) в бетоне образуются поры — пузырьки воздуха, равномерно распределенные по объему. Пузырьки заключены в оболочку из вяжущего — цемента или извести. Такой бетон называют ячеистым или легким.

Производители постоянно предлагают все новые решения, стремясь удешевить стройматериалы и максимально упростить сами строительные работы. А ячеистый бетон как раз и относится к таким решениям. Итак, газоблоки – это вариация пористого бетона, являющаяся, в принципе, искусственным камнем, в котором имеются сферические ячейки.

Для изготовления материала применяют кварцевый песок, цемент и особые газообразователи (суспензии либо пасты на алюминиевой основе). Порой дополнительно используют известь, золу или гипс. Полученная масса подвергается продолжительному температурному воздействию в условиях высокого давления. Раствор вспенивается вследствие химической реакции, а застывает уже со сформированными порами.

В соответствии с ГОСТ 30244 строительные материалы характеризуются по огнестойкости, а конструкции, построенные из этих материалов — по пожарной опасности. Огнестойкость — это способность стройматериалов ограничивать распространение пожара и сохранять эксплуатационные свойства при высоких температурах. Числовым выражением огнестойкости является предел огнестойкости, который обозначается индексом REI.

Предел огнестойкости — параметр, показывающий время в минутах до наступления предельных состояний при пожаре:

• R — потеря несущей способности;
• Е — потеря целостности конструкции;
• I — теплоизолированность конструкции или крайняя точка возгорания.

Предел огнестойкости газобетонных блоков зависит от их плотности и геометрических размеров. Например, предел огнестойкости газобетонных блоков 100 мм REI180. Это значит, что даже тонкая стена из газоблока воспламенится при воздействии критической температуры только через 3 часа. Конструкция из блоков потеряет свою целостность и разрушится после 3 часов непрерывного горения. Трудно представить, чтобы пожар длился столько времени. Степень огнестойкости газобетонных блоков 200 мм еще выше — REI240. При этом, чем ниже плотность газобетона (D), тем выше предел огнестойкости. Это объясняется уменьшением теплопроводности блоков с понижением плотности. В свою очередь снижение теплопроводности приводит к уменьшению дегидротации — распаду воды на водород и кислород, а, как известно, без кислорода невозможен процесс горения.

Пожарно-технические характеристики и огнестойкость конструкций

Высокий предел огнестойкости газобетона — причина того, что все газобетонные конструкции в соответствии с СП 112.13330 относятся к классу К0 — непожароопасные. Степень огнестойкости стены из газобетонных блоков — 1 (первая), т.е. самая высокая. Материал при пожаре не выделяет токсичные и любые другие газы. Столь высокая огнестойкость газобетона обеспечивает возможность строительства противопожарных стен и специальных защитных конструкций для строений из более пожароопасных материалов.

Другими словами, при возникновении пожара конструкции из газоблока не только не сгорят, но и защитят от горения менее пожаропрочные элементы. Если найти в Сети соответствующие фотографии, то можно увидеть, что газобетон после пожара остался практически целым, тогда как деревянная кровля и отделка дома полностью сгорели. Максимум, что можно обнаружить на фотографиях после пожара газобетонного строения – это сеточка трещин от усадки вследствие удаления кристаллизованной влаги. При этом глубина трещин, как правило, незначительная — 3-10 мм.

Горючесть стройматериалов

Наши жилища напичканы легковоспламеняющимся пластиком и деревом. При выборе проекта здания следует знать: способен ли дом стать крепостью в критической ситуации? Перед покупкой строительных материалов хорошо бы получить ответы на два вопроса:

1. Насколько хорошо они способствуют развитию горения?
2. Насколько надежно стены, колонны и перекрытия, возведенные из приобретенного стройматериала, смогут защитить жильцов от воздействия разрушительных факторов пожара?

Ответ, полученный на первый вопрос, означает, что вы прояснили для себя степень пожарной опасности купленного материала. Ответ на второй – вы смогли определить степень огнестойкости строительной конструкции.

Согласно требованиям СНиП 21-01-97 все строительные материалы можно охарактеризовать той или иной степенью пожарной опасности.

Газобетонные блоки входят в число чемпионов по негорючести. Их основа – природный минерал, натуральный камень. Это несгораемый материал, который:

• не тлеет,
• не воспламеняется,
• не обугливается,
• не распространяет дым,
• не выделяет ядовитых газов.

Портландцемент, зольные добавки, песок – не только не поддерживают, но и препятствуют горению. Поэтому газобетон, как материал, в пожарном отношении полностью безопасен.

Показатели огнестойкости автоклавного газобетона

Какую температуру выдерживает газоблок, если в соответствии с ГОСТ 30244-94 он относится к группе несгораемых стройматериалов и классу негорючих? Согласно госстандарту стеновые материалы относятся к негорючим, когда в процессе проведения испытаний сочетают 3 параметра:

• прирост температуры при горении не более 50 ℃
• потеря массы испытуемых образцов не превышает 50%;
• продолжительность устойчивого горения открытым пламенем не превышает 10 сек.

Это значит следующее: под действием сверхвысоких температур (выше +1000 ℃) газоблок, предел огнестойкости которого ниже этих температур, может гореть, но при этом сила температурной мощности пожара повысится не более чем на +50 ℃. Открытым пламенем газоблочных дом будет гореть не более 10 секунд, а затем пламя либо затухнет, либо перекинется на другие более пожароопасные материалы.

Противопожарные технические характеристики автоклавного газобетона:

Огнестойкость газобетонных блоков

Газобетонные блоки – это строительный материал из цемента, кварцевого песка и газообразующей примеси. По всему объему блока равномерно распределены поры (пустые пространства) диаметром от 1 до 3 миллиметров.

Газобетон очень легко поддается обработке без использования специализированных инструментов. Также со временем он становится тверже и устойчивее, что значительно повышает надежность созданной конструкции.

Довольно часто люди останавливаются именно на этом материале при строительстве помещений с высоким риском пожароопасности.

Стойкость против реальных пожаров

Во время реального пожара температура колеблется от 650 до 1350°C, и зависит только от внешней среды и места возгорания. Например, при внешнем пожаре температура не поднимается выше 680°C благодаря теплообмену с внешней средой.

В закрытом помещении температура пожара может достигать 900°C, при условии, что в помещении не присутствуют горючие вещества.

Если же в помещении все-таки присутствуют воспламеняемые вещества, то температура может значительно повышаться (для газов до 1300°C/для жидкостей до 1350°C).

Именно материалы внутренней отделки влияют значительную роль на исход пожара, поэтому если вас беспокоит вопрос огнестойкости, делайте упор на негорючих и нетоксичных отделочных материалов – штукатурке и т.п.

Нужно отметить, что тушение пожара холодной водой приводит к дополнительной потере прочности у нагретых блоков, в то время как их естественное остывание позволяет восстановить частичную прочность.

Таким образом, после пожара нужно провести экспертизу и установить уровень изменений в газоблоках, а именно прочность на сжатие (МПа), которая определяет возможности использования материала в качестве несущей стен.

Сравнение с обычным бетоном

Газобетон во много раз огнеустойчивее обычного бетона. Необратимые изменения в обычном бетоне начинают происходить уже при температуре от 400 до 700°C при продолжительности воздействия от 5 до 20 минут. От воздействия в бетоне образовываются сквозные дыры, трещины и откалывания.

Такая хрупкость возникает от неравномерного нагревания разных примесей, с которых состоит сам бетон. Внутри образовывается пар и негативно воздействует на структуру материала, что приводит к образованию множественных трещин внутри бетона.

Какие изменения могут быть при нагревании

Огнестойкость стены из газобетонных блоков достаточно высокая, а что происходит с материалом, если пожар все же случился? Какую температуру выдерживает газобетонный блок и как меняются его свойства под действием огня? Об этом можно судить по данным лабораторных испытаний, проведенных по ГОСТ 30244-94. Итак, при нагревании газоблока в его структуре происходят изменения:

• +100 С. Повышается прочность до 2 МПа, при этом объем, масса, цвет и прочие характеристики остаются неизменными. Именно при такой температуре получают автоклавный газобетон.
• +300 С. Прочность незначительно снижается — до 1.8 МПа, что выше, чем до нагревания. Масса уменьшается на 2%. Цвет блоков изменяется — становится более темным. Повреждения на поверхности отсутствуют.
• +500 С. Прочность уменьшается до 1.6 МПа, масса — на 4%. Материал приобретает серый цвет, но видимых повреждений не наблюдается.
• +700 С. Прочность составляет 90% от номинальной — 1.6 МПа, масса меньше первоначальной на 6%. Блоки имеют темно серый цвет, на поверхности заметны трещины глубиной до 3 мм.
• +900 С. Прочность падает до 1.2 Мпа, что на 7% ниже исходной. Масса материала снижается на 7%, блоки уменьшаются в объеме на 10%. Цвет материала — светло серый, на поверхности много трещин глубиной до 10 мм.
• +1000 С. Кладка из газоблоков разрушается. Прочность составляет 0 МПа. Цвет газобетона — ярко белый, поверхность имеет глубокие трещины.

Таким образом, отвечая на вопрос, какую температуру выдерживает газобетон, можно смело утверждать, что ячеистый материал способен противостоять температуре до +900 ℃. Если температура пожара составляла ниже +700 ℃, то газоблоки можно использовать повторно.

Продукция

Производится он из смеси цемента, воды, кварцевого песка, извести и алюминиевой пудры/или пасты, благодаря которой в растворе происходит газообразование. Данные компоненты проходят специальную подготовку — очищаются, перемешиваются, тщательно измельчаются.

Газосиликат производится на специализированном современном оборудовании, благодаря которому создаются особые условия для придания составу прочности при затвердевании.

В нашем климате из автоклавного газобетона строят более 70 лет. В прибалтийской части Европы известны здания из автоклавного газобетона 1930-х г.г. постройки (что важно — без наружной отделки), сохранившиеся до настоящего времени без разрушений.

Отличная теплоизоляция

Благодаря точным геометрическим размерам и технологии «тонкошовной кладки» зазор между блоками составляет около 3 мм, что предотвращает образование «мостиков холода» и уменьшает тепловые потери.

Наряду с небольшим зазором между блоками наличие воздуха в порах обеспечивает низкую теплопроводность газосиликата (и, соответственно, низкую тепловую инерцию). Поэтому живя в правильно построенном доме из газосиликата, Вы обеспечите себе минимальные затраты на отопление зимой и прохладу внутри помещения жарким летом.

Кроме того, благодаря структуре с равномерно распределенными порами газосиликат обладает т.н. изотропией, то есть одинаковыми свойствами теплопроводности во всех направлениях, тогда как, например, у керамического теплоэффективного кирпича с вертикальными пустотами теплопроводность различна во всех направлениях.

Сокращение времени и затрат на строительство

При большом размере и малом объемном весе в среднем 1 газосиликатный блок заменяет 15-20 кирпичей, благодаря чему рабочие должны будут произвести в 15-20 раз меньше операций, чем при кладке кирпичной стены такого же размера.

Показатели пожаробезопасности

Как видно из таблицы предел огнестойкости у газобетонных блоков 100 мм в 5 раз выше, чем у обычного бетона и 1.5 раз выше, чем у пенобетона. Там, где бетон уже горит, стена из газоблоков успешно сдерживает пламя и препятствует распространению огня. Следовательно, на вопрос: горит ли газобетон, существует однозначный ответ — не горит. Но под действием температуры выше +900 ℃ разрушается.

gazobeton.ru full-houses.ru youtube.com

Предел огнестойкости газобетонных блоков — Портал по безопасности

Производится он из смеси цемента, воды, кварцевого песка, извести и алюминиевой пудры/или пасты, благодаря которой в растворе происходит газообразование. Данные компоненты проходят специальную подготовку — очищаются, перемешиваются, тщательно измельчаются.

Газосиликат производится на специализированном современном оборудовании, благодаря которому создаются особые условия для придания составу прочности при затвердевании.

В нашем климате из автоклавного газобетона строят более 70 лет. В прибалтийской части Европы известны здания из автоклавного газобетона 1930-х г.г. постройки (что важно — без наружной отделки), сохранившиеся до настоящего времени без разрушений.

Огнестойкость газобетонных блоков

Газобетонные блоки – это строительный материал из цемента, кварцевого песка и газообразующей примеси. По всему объему блока равномерно распределены поры (пустые пространства) диаметром от 1 до 3 миллиметров.

Газобетон очень легко поддается обработке без использования специализированных инструментов. Также со временем он становится тверже и устойчивее, что значительно повышает надежность созданной конструкции.

Довольно часто люди останавливаются именно на этом материале при строительстве помещений с высоким риском пожароопасности.

Огнестойкость газобетона

Газобетон не горит и имеет высокую степень огнестойкости, тем самым превосходя обычный бетон.

Эта особенность обусловлена тем, что газобетонный блок состоит только из минеральных компонентов.

Блоки имеют первую степень огнестойкости и в случае пожара стена (20 см) из газобетона способна удержать дальнейшее распространения огня.

Устойчивость блоков зависит напрямую от плотности материала.

Например, во время изготовления газоблоков может использоваться пуццолановый цемент (имеет в своем составе различные вулканические минералы), который, пускай незначительно, но повышает огнестойкость.

Конструкторское бюро Глеба Гринфельда

Газобетон негорюч, а конструкции из него весьма огнестойки. Для разбора этого тезиса пройдем от частного к общему. Сначала картинки, потом чуть-чуть теории. Для наглядности приведу примеры реального пожарища и лабораторного испытания на огнестойкость.

1. Вот дом с газобетонными стенами, у которого из-за проблем с электрикой выгорели интерьеры второго этажа и сгорела кровля, сделанная из дерева.

2. Вот вид на стены бывшей мансарды. Шпаклевка поотваливалась, стены живы.

3. Вот стена вблизи. Сеточка трещин — усадка от удаления кристаллизационной влаги. Глубина повреждения 3–10 мм.

4. А вот не осмотр пожарища с неконтролируемым режимом горения, а лабораторный эксперимент. Испытания кладки на огнестойкость под нагрузкой. Толщина испытуемой кладки 150 мм. Нагрузка на образец около 20 тс (газобетон D400 В2,5, длина фрагмента около 3 м).

5. Изнутри испытательной установки установлены горелки, которые обеспечивают рост температуры по нормативному графику, имитирующему так называемый «целлюлозный пожар».

6. 46 минут одностороннего огневого воздействия на конструкцию. С «холодной» стороны кладка нагрелась с 13 до 14-15 градусов Цельсия (На 1–2 градуса на 45 минут!), в «горячем» отсеке температура уже далеко за 800 градусов.

7. Испытания длились 120 минут — два часа активного огневого воздействия. Температура была поднята выше 1000 градусов Цельсия. На фотографиях видно, что остаточная светимость более активна у клеевых швов и у обрамляющих конструкций испытательной установки. Сами газобетонные блоки, как малотеплопроводные изделия, светятся значительно менее интенсивно.

8. И в завершение самый наглядный кадр. Фрагмент демонтированной кладки, при взгляде на который видна глубина, до которой продвинулся фронт дегидратации гидросиликатов — произошли изменения, приведшие к растрескиванию и потере прочности материалом: 30–40 мм за 120 минут.

Под занавес немного общих рассужений.

Строительство в России традиционно было преимущественно деревянным. Деревянные города периодически выгорали, поскольку деревянным было всё — стены, кровли, ставни на окнах, полы, крыльца, заборы, мостовые. Сухая ветренная погода, оброненный спьяну уголь и — пых! — нет города Рязани.

Поэтому противопожарные нормы у нас весьма жесткие. В силу исторического опыта.

Классификация материалов и конструкций.

Первейшая и простейшая классификация материалов — по горючести. Горит/не горит. Если горит, то сколь интенсивно. Соответственно, материалы разбиваются на группы: негорючие — НГ, горючие — от Г1 (слабогорючие) до Г4 (сильно горючие).
[ГОСТ 30244-94]
Для горючих материалов учитываются также воспламеняемость (В1–В4), дымообразующая способность (Д1–Д4), токсичность дыма (Т1–Т4). Газобетон негорюч (НГ).

Конструкции, сделанные из материалов, характеризуются огнестойкостью, которая с горючестью не очень коррелирует.

Например деревянные балки более огнестойки, чем металлические, хотя и горят. Суть в следующем. Огнестойкость классифицируется по трем признакам

: потеря несущей способности (R); потеря целостности (Е); потеря теплоизолирующей способности (I). Предел огнестойкости по каждому из признаков оценивается в минутах. Например, конструкция с R30 EI60 будет в течение получаса сохранять свою несущую способность и в течении часа (если нагрузки нет) сохранять целостность и теплоизолировать ограждаемое помещение. Вернемся к деревянным балкам перекрытий. При пожаре они довольно легко воспламеняются, начинают дымить в пределах своей способности к дымообразованию, но продолжают нести нагрузку. Поэтому требуемые для индивидуального дома 15 минут сохранения несущей способности они всегда обеспечат. А жильцы за это время успеют из дома эвакуироваться. Металлические же балки перекрытий, без специальной огнезащиты легко перегреваются и «текут» — сталь теряет несущую способность и перекрытие обрушивается вместе с теми, кто сверху, на тех, кто внизу.

Вернемся, однако, к газобетону.

Минеральные строительные материалы вообще весьма огнестойки, но газобетон выделяется даже в их ряду. Он самый огнестойкий материал для каменной кладки. Низкая теплопроводность обеспечивает защиту заглубленных слоев от воздействия жара огня. Поэтому, когда наружная поверхность газобетона после полутора часов непрерывного пожара терят гидратационную влагу и гидросиликаты кальция деградируют до безводных силикатов, внутренние слои остаются в исходной целостности.

Что мы имеем применительно к газобетону:

материал –
НГ
. кладка толщиной от 100 мм —
EI180
. кладка толщиной от 200 мм —
REI240
.

Примечание

. Снижение плотности газобетона влечет снижение его теплопроводности. Снижение теплопроводности уменьшает скорость продвижения фронта дегидратации. Следовательно, снижение плотности увеличивает предел огнестойкости по признакам E и I.