Предел огнестойкости газобетонных блоков

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

В официальных изданиях мы часто встречаем сведения о том, что предельный уровень огнестойкости стен из газобетона сечением 100 мм составляет EI 120. Другое утверждение: предельная же огнестойкость стен из газобетонных блоков толщиной 300 мм равна REI 240. Давайте попробуем разобраться – что обозначают эти аббревиатуры. Попутно мы выясним – какую пользу владелец дома может получить от использования противопожарных возможностей газоблоков.

1. Горючесть стройматериалов
2. Огнестойкость строительных конструкций: сталь, бетон, газосиликат
3. Что такое R, E, I: классификация строительных сооружений по стойкости к огневому воздействию
4. Оценка степени огнестойкости стен и простенков из газобетонных блоков
5. Наименование строительных конструкций и перечень параметров предельных состояний огнестойкости бетона, которые определялись в ходе испытаний
6. Результаты испытаний для разных наименований стен при различных механических нагрузках
7. Оценка степени огнестойкости перекрытий из газобетона
8. Калькулятор дома из газобетона

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.

Огнестойкость строительных конструкций: сталь, бетон, газосиликат

Однако не каждая негорючая стена или балка способна гарантированно защитить обитателей дома при пожаре. Строительные конструкции могут не только воспламеняться. Они способны:

• расплавляться,
• разрушаться полностью или частично,
• раскаляться до сверхвысоких температур.

Способность отдельных строительных сборных элементов и узлов противостоять разрушающим факторам пожара называется огнестойкостью. Эта характеристика практически не связана со способностью изделия гореть.

Профессионалам известен факт: сосновая балка сопротивляется огню дольше, чем стальная, хотя дерево горит, а сталь – нет.

• Брус или бревно, тлея и воспламеняясь, теряют в минуту 1 мм сечения.
• Швеллер из Ст3 при нагреве до 400о С теряет прочность уже на 15-й минуте.

То есть, деревянная балка диаметром 200 мм способна противостоять огню на протяжении, примерно, 0,5 часа – до тех пор, пока ее толщина не уменьшится до критического значения. Двутавр же, который кажется цельным и суперпрочным, при серьезном пожаре может сложиться вместе с перекрытием в любой момент – очень неожиданно.

Но конструкции могут быть не только несущими, но и просто ограждающими. Приведем два примера о стальных и бетонных межкомнатных перегородках.

• Стена из стали не защитит от высокой температуры комнату, если в соседнем помещении пожар. Теплопроводная перегородка раскалит воздух. Со временем воспламенится бумага и другие горючие изделия.
• Простенок из бетона поначалу сможет предотвратить проникновение пламени из соседнего помещения. Но спустя пару десятков минут влага внутри бетона конденсируется в пар, который в поисках выхода рванет и оставит в простенке изрядную прореху.
• Газобетонные перегородки сохраняют свои свойства на протяжении сотен и тысяч минут. Кладка из газосиликата под воздействием пламени продолжают выполнять несущие, ограничивающие и изолирующие функции.

Что такое R, E, I: классификация строительных сооружений по стойкости к огневому воздействию

Для оценки защитной способности принята их классификация по пределам огнестойкости. Соответствующие термины и показатели определены в ГОСТ 30247.

Предел огнестойкости строительных конструкций измеряется во времени – в количестве минут, прошедших от начала горения до наступления одного из трех событий:

1. Утрата несущей способности конструкцией – т. е. полное деформирование или разрушение строительного узла. Обозначается индексом R.
2. Утрата целостности конструкции. В простенке возникают сквозные трещины и прогары. через которые распространяется пламя. Обозначается индексом Е.
3. Утрата теплоизолирующей способности. Характеризуется:

• нагреванием поверхности стены, противолежащей от пожара, на 140о С,
• или нагреванием этой поверхности до 220о С – до температуры воспламенения бумаги.

Пределы огнестойкости определяют для каждого вида конструкций с учетом их функционального назначения.

• Для колонн, стоек, ферм и балок определяют в первую очередь показатель R – время до потери способности воспринимать механические нагрузки.
• Наружные несущие стены испытывают до наступления потери несущей способности и целостности – определяют значения времени R и E
• Наружные ненесущие и самонесущие стены подвергают испытаниям для оценки параметра Е – времени до потери состояния целостности.
• Внутренние ненесущие простенки тестируют на время до потери изолирующей способности – параметр I.
• Для несущих внутренних стен и защитных противопожарных перегородок определяют значения для всех трех показателей – R, E, I.

Огнестойкость определяется экспериментально. В процессе испытаний модулируются условия настоящих пожаров:

• стандартного,
• в туннеле,
• в закрытом помещении,
• наружного и т. д.

В лаборатории конструкцию подвергают тем тепловым и механическим нагрузкам, которые она может выдерживать в реальности.

Колонны обжигают с четырех сторон, простенки – с одной. Детали нагревают до 1200о С и выше. Динамику изменений параметров строительной конструкции фиксируют для каждого предельного состояния и по всем значениям температур.

Оценка степени огнестойкости стен и простенков из газобетонных блоков

Приводим данные наблюдений за ходом одного из испытаний кладки сечением 200 мм из газобетонных блоков марки D500 в термической печи под нагрузкой.

Первоначальная температура в помещении составляла 12о С.

• 9-я минута. Температура 100° C. Прочность сжатия блоков существенно возрастает повышается – до 2,0 МПа, масса и объем постоянны. Цвет без изменений – белый с легким серым отливом. Поверхность полностью сохраняет целостность. Противоположная сторона сохраняет исходную температуру – 12о С
• 17-я минута. Температура 300° C. Прочность стабильно высокая – порядка 1,8 МПа, это больше чем на начало испытаний. Нагреваемая газобетонная поверхность слегка потускнела. Масса снизилась до 98% от первоначальной. Видимых повреждений по-прежнему нет.
• 29-я минута. Температура 500° C. Постепенно снижается уровень прочности – до 1,6 МПа. Масса снизилась до 96%, поверхность приобрела выраженный серый оттенок. Повреждения отсутствуют. Оборотная, не нагреваемая сторона остается достаточно холодной – 13о С.
• 46-я минута. Температура 700°C. Показатель прочности снизился до 1,4 МПа, динамика падения сохраняется. Кладка потеряла еще 2% массы, вес блоков – 94% от первоначального. Цвет простенка – темно-серый. Блоки покрываются сеткой неглубоких трещин. Температура наружной части стены – 14о С.
• 60-я минута. Температура 900°C. Прочность ниже первоначальной на 0,06 МПа, ее уровень составил 1,2 МПа. Поверхность окрашивается в светло-серые тона. Масса блоков – 93% от первоначальной. Количество трещин на нагреваемой поверхности возросло. Противоположная поверхность нагрелась до 22о С.
• 120-я минута. Температура 1000°C. Прочность снизилась до критической. Кладка потеряла 11% массы, поверхность блоков приобрела молочный оттенок. Поверхность кладки покрылась густой сетью трещин. Температура поверхности, обращенной от огня, повысилась до 26о С.

После окончания испытаний кладку демонтировали. Один из блоков разрезали поперек для оценки остаточных повреждений. В ходе осмотра была зафиксирована дегидратация поверхности: глубина разрушений составила 30 – 40 мм. Была констатирована потеря блоком несущей способности в основном.

Результаты испытаний одного из образцов газобетонной стены, сложенной из блоков марки D500 приведены в таблицах 1 и 2.

Наименование строительных конструкций и перечень параметров предельных состояний огнестойкости бетона, которые определялись в ходе испытаний

Наименование испытываемой конструкции	Состояния огнестойкости
Внутренние несущие стены	R, E, I
Ненесущие простенки	EI
Наружные стены, несущие	R, EI
Наружные стены, ненесущие	EI

Результаты испытаний для разных наименований стен при различных механических нагрузках

Сечение стены, мм	Нагрузка на сжатие, МПа
0	0,2	0,6	1,00
100	EI120	EI120	EI120	EI120
200	EI240	REI240	REI240	REI120
250	EI240	REI240	REI240	REI240
300	EI240	REI240	REI240	REI240
380	EI240	REI240	REI240	REI240

Оценка степени огнестойкости перекрытий из газобетона

В результате экспериментов установлено, что что предельная огнестойкость газобетонных перекрытий превышает нормативное значение, установленное СНиП 21-01для всех типов перекрытий. Так, согласно требований СНиП, для плит перекрытий минимальное REI равно 60 минут. Фактическое значение REI для автоклавного газобетона D600 превышает 80 минут.

Полученные характеристики предельной огнестойкости газобетона дают возможности отнести этот материал к классу лидеров по пожарной безопасности. Газосиликатные блоки – надежное средство защиты от огня: они не только не поддерживают горение, но способны препятствовать его распространению. Конструкции из газобетона можно использовать для возведения брандмауэров – стен, защищающих от пожара.

Конструкторское бюро Глеба Гринфельда

Огнестойкость газобетона (рассказ в картинках)

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.

Новости

• YouTube поздравляет с итогами 2020 г.
• Октябрь 2020 г. Стрим. Ответы на платные вопросы.
• Часто-ребристые перекрытие ЧРП ГГ
• Июль 2020. Стрим последнего понедельника месяца (доступ по ссылке)
• Об ожидаемом сроке службы несущих и ограждающих конструкций из автоклавного газобетона

Заказать проект / Купить готовый проект

Основное, чем мы можем быть полезны — проекты домов с каменной основой.

Предлагаю:

— проекты домов, оптимизированные по затратам на строительство и эксплуатацию;

— оптимизацию готовых проектов под конкретные технологии и рынки;

— консультации по строительству вообще и каменной кладке в особенности;

— строительство домов из газобетона (и других камней) в Московской и Ленинградской областях.

Огнестойкость газобетонных блоков — нормы и особенности

От чего зависит и как определяется огнестойкость газосиликатных или газобетонных блоков. Нормативы и действующие правила.

Пожар — крайне опасное и нежелательное событие, которого следует избегать всеми возможными способами. Однако, несмотря на все принятые меры, возгорания порой случаются, принося значительный вред и ущерб. Возможность избежать смертельных случаев или полной потери имущества часто зависит только от способности строительных материалов выдерживать высокие температуры или воздействие открытого пламени. Огнестойкость газобетонных блоков выгодно отличается от показателей плотных бетонов или других материалов. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Что такое огнестойкость

Огнестойкость — это способность строительных материалов или конструкций сохранять рабочие качества при возникновении пожара. Показатели материала определяют состояние конструкций, с поправкой на способ сборки и специфику сооружения. Разные материалы реагируют на контакт с высокими температурами или открытым огнем по-своему. Одни деформируются и плавятся, другие крошатся или разрушаются, третьи просто сгорают.

Чем выше огнестойкость, тем больше надежды на то, что материалы смогут выдержать некоторое время до оказания специализированой помощи. При этом, показатель необходимо уточнять — сам по себе, материал может быть в состоянии выдерживать длительное воздействие экстремальных температур и огня, но, в сочетании с водой, он иногда стремительно и бурно разрушается. Если пожарные не в знают о специфике конструкций, возможны проблемы.

Обозначение

В технических характеристиках любого стройматериала огнестойкость является одной из обязательных позиций. Она обозначается латинскими буквами REI. Это аббревиатура, каждая буква обозначает одну из позиций:

• R — потеря несущей способности конструкций. Это означает, что стены перестают выполнять механическую поддержку верхних ярусов дома;
• E — потеря целостности, появление отверстий, в которые может проникнуть огонь и дым;
• I — теплоизоляция плоскостей, определяет момент времени, в который произойдет возгорание предметов по ту сторону конструкции.

В маркировке материалов показатель измеряется в минутах. Огнестойкость газобетона весьма велика, что определяется высокими теплоизоляционными качествами материала. Например, перегородки YTONG толщиной 100 мм имеют REI 240, то есть способны выдерживать воздействие пламени и сильный нагрев в течение 4 часов. Для несущих стен, сложенных из газоблоков YTONG, огнестойкость еще выше и составляет 360 мин.

Выбирая материал, необходимо также учитывать предельно допустимую для него температуру. Если в здании есть возможности для возгорания с высокими температурами (имеются горючие жидкости или материалы), огнестойкость будет уменьшена из-за экстремального воздействия.

Что такое пределы огнестойкости и как они определяются

Предел огнестойкости — это критическая степень нагрева или огневого воздействия, при которой материал теряет свои физические качества. Это показатель, демонстрирующий степень устойчивости материала при возникновении пожара, определяющий время, которое требуется для прибытия пожарных. Предел огнестойкости — величина, полученная эмпирическим путем. Рассчитать такой показатель невозможно, так как требуется математическая модель пожара, разрабатывать которую нецелесообразно. Проще произвести испытания, в ходе которых определяются свойства газобетона. Критические состояния материала:

• обрушение или деформация несущих конструкций, изменение проектного положения опорных элементов;
• увеличение температуры поверхности нагреваемого элемента с обратной стороны более, чем н 160°;
• образование сквозных отверстий (трещин) с проникновением через них пламени;
• достижение критической температуры, при которой происходят необратимые изменения свойств материала.

Испытания считаются завершенными при достижении хотя бы одного из этих признаков. Фиксируется время, которое потребовалось для получения результатов. Оно и становится показателем предела огнестойкости по определенной позиции.

Необходимо иметь в виду, что испытания производятся в лабораторных условиях, не способных полностью имитировать условия реального пожара. Например, при разрушении оконных стекол происходит резкий подсос свежего воздуха и усиление интенсивности горения. При этом, температура может увеличиться в полтора-два раза. Это кратковременное событие, но для материала оно может стать критическим.

Последствия для газоблоков после пожара

После тушения пожара начинаются ремонтно-восстановительные работы. В ходе мероприятий одним из наиболее важных пунктов становится определение состояния конструкций. Необходимо точно знать, насколько газобетонные блоки способны выполнять свои рабочие задачи, сохранили ли они технические характеристики. Эти вопросы обладают критической важностью, поскольку они позволяют определить возможность дальнейшей эксплуатации конструкций.

При воздействии огня в материале происходят необратимые изменения. Если пожар на улице, температура не будет превышать 680° за счет теплообмена с окружающей средой. Опаснее пожары в помещениях, где температура может подниматься до 1350 (при наличии горючих материалов). Рассмотрим изменения состояния газобетонных или газосиликатных блоков на разных стадиях нагрева:

• 100° — увеличение прочности на сжатие, остальные свойства не меняются;
• 300° — прочность на сжатие сохраняется, поверхность блоков темнеет, масса снижается до 98 % от исходной;
• 500° — прочность на сжатие немного падает, как и масса — до 96 %;
• 700° — прочность еще уменьшается, масса составляет 94 %. На блоках появляются мелкие трещины;
• 900° — прочность становится немного ниже исходной, масса составляет 93 %. Количество и размер трещин увеличиваются;
• 1000° — прочность полностью исчезает. Блоки приобретают белый цвет, масса снижается до 89 %.

Рассматривая этот перечень, можно увидеть, что состояние (исходная прочность) газобетона сохраняется до нагрева в 700°. Это предельная температура, при которой допускается дальнейшее (повторное) использование газоблоков в качестве несущих конструкций. При этом, надо учитывать методы пожаротушение. Если используется традиционный способ — заливка холодной водой, материал будет разрушен или потеряет рабочие качества. Восстановить исходную прочность можно только при естественном остывании газобетона.

Если тушение пожара производилось обычным способом (заливка водой), перед началом ремонтно-восстановительных работ необходимо произвести экспертизу материала. В частности, надо определить прочность на сжатие — показатель, дающий представление о рабочих качествах газобетона.

Влияние отделочных материалов

Любое возгорание возможно только при наличии горючих материалов. Газобетон относится к негорючим материалам и никакой опасности в этом отношении не представляет. Однако, плотный контакт с отделочными материалами, способными гореть и воздействовать на газоблок, создает условия для серьезных изменений. Многие современные виды отделочных материалов изготовлены из пластика, целлюлозы и других композитов, опасных в пожарном отношении. При возникновении пожара они начинают гореть прямо на поверхности газоблоков, усиливая общее воздействие и меняя состояние материала. Особенно опасны в этом отношении:

• стеновые панели из пластика или МДФ;
• обшивка вагонкой;
• декоративные панели из древесины или ламината;
• звукоизоляционные материалы (войлок, пенополиуретан и т.п.).

Наибольшую безопасность стен обеспечивает штукатурка, неспособная гореть или поддерживать горение. Не рекомендуется покрывать ее горючей краской, которая не слишком активно воздействует на газобетон, но может распространять огонь по всей площади стены, передавая огонь всем близким предметам.

Наибольшую опасность представляет обшивка из вагонки, деревянных реек, отделка панелями из массива или древесных материалов. Некоторые из них горят достаточно слабо, но, при увеличении температуры, вспыхивают и пылают не хуже натуральной древесины. Во время тушения пожара приходится заливать всю отделанную поверхность, что не оставляет возможности для дальнейшей эксплуатации пострадавших стен.

Сравнение огнестойкости газобетона и других строительных материалов

Огнестойкость газобетона нельзя рассматривать в отрыве от показателей других материалов. Строительные конструкции часто состоят из разных материалов, обладающих собственными показателями. Поскольку прочность системы определяется свойствами самого слабого элемента, необходимо учитывать рабочие качества всех строительных деталей. Рассмотрим только негорючие материалы, поскольку сравнивать показатели газобетона и деревянных элементов бессмысленно.

Самую низкую огнестойкость показывают стальные (металлические) каркасы. Они способны выдержать всего 30 минут, после чего теряют рабочие качества, деформируются. Кроме того, после пожара дальнейшая эксплуатация стальных опорных конструкций невозможна, требуется демонтаж и сборка нового каркаса.

Бетонные или Ж/Б конструкции имеют REI в пределах 90-240 мин. По сравнению с газобетоном это немного, что обусловлено плотной структурой и быстрым прогревом материала. Максимальными показателями обладают толстые стены, при уменьшении толщины огнестойкость стремительно уменьшается.

Кирпичные стены способны сопротивляться огневому воздействию до 5 часов. Особо отличается в этом отношении клинкерный кирпич, производимый в условиях высоких температур и практически не имеющий в массиве воды.

Газобетон: горит или нет?

Самое важное при выборе материала ‒ быть уверенным в его надежности, особенно, когда речь идет о строительстве жилых помещений. Газобетон ‒ один из самых популярных стройматериалов на рынке не только в России, но и в Казахстане, Узбекистане и других странах СНГ, поэтому довольно остро встаёт вопрос: какова же огнестойкость газоблоков?

Огнестойкость газобетонных блоков: минеральные свойства

Газобетон в своём составе содержит минералы, а минералы не горят. Они уже являются максимально окисленными, поэтому в условиях нашей атмосферы, которая имеет в составе азот, кислород и водород, не подвергаются горению. Получается, что газобетон — это абсолютно негорючий материал, выгодный для строительства в пожароопасных районах. Зачем тогда вообще измеряют огнестойкость газобетона?

Предел огнестойкости газобетона: по ГОСТу

Государственные стандарты нашей страны четко регламентируют постройки, контролируя соблюдение противопожарных норм, поэтому абсолютно все материалы проходят проверку и классифицируются на негорючие и горючие.

Огнестойкость измеряется по трём признакам:

• несущая способность (R)
• целостность (E)
• теплоизолирующая способность (I)

Каждый из пунктов проверяется отдельно и измеряется в минутах. В ходе эксперимента выясняется, как долго может простоять конструкция, сохранить свою целостность и какое время требуется материалу, чтобы он накалился и сам стал потенциальным источником пожара.

При имитации пожара внутри специального короба, огнестойкость газобетонных блоков была высоко оценена экспертами. Спустя 2 часа горения изменениям подверглись всего 40 мм материала, так что внутренняя прочность газоблоков сохраняется даже при долгих пожарах.

Теплопроводность газобетона также крайне мала — стена короба за 45 минут нагрелась лишь на 1 °С, хотя температура внутри превышала 750 °С. Получается, даже при небольшой толщине газобетонного блока, стены постройки не будут нагреваться, и риск стремительного продвижения огня по зданию снижается в разы.

Газобетон: степень огнестойкости

Итак, согласно стандартам, все материалы подразделяются на:

• Негорючие — НГ.
• Слабогорючие — от Г1.
• Сильногорючие — до Г4.

Согласно ГОСТу 30244-94, газобетон относится к негорючим материалам (НГ). Поэтому его чаще других материалов выбирают для строительства в пожароопасных районах. Металлические конструкции, к примеру, быстро оплавятся и могут спровоцировать обвал, а постройки из газоблоков под воздействием сильного огня стоят минимум несколько часов.

Предел огнестойкости газобетона настолько высок, что он может использоваться в качестве материала для строительства противопожарных стен, бань, а также он идеально подходит для оформления каминов, где даже прямой контакт с огнём не наносит газобетонным блокам вреда.

Газобетон — это выгодный выбор для строительства любых помещений, поэтому оборудование для его изготовления всё больше пользуется спросом среди компаний России, Казахстана, Узбекистана и других стран СНГ. Ознакомиться с вариантами оборудования можно в нашем каталоге.

Пожаростойкость, долговечность и экономичность газобетона ГРАС

Автоклавный газобетон представляет собой пористый каменный материал на основе песка и минеральных вяжущих компонентов, затвердевший в сосуде высокого давления (автоклаве) в среде насыщенного водяного пара при давлениях от 0,9 до 1,5 МПа и температурах от 174 до 194 °С.

Исходными материалами применяемыми для изготовления автоклавного газобетона (газосиликата или газобетона) являются:

• вяжущие — цемент, известь;
• заполнители — песок кварцевый;
• газообразователь — алюминиевая пудра;
• вода.

Пористость материала достигается за счет образования пузырьков газа в цементно-песчаной смеси при реакции алюминиевой пудры с известью. Требования к составам и качеству исходных материалов и изготовлению изложены ГОСТ 31359, СТО 501-52-01.

Несмотря на то, что газобетон — высокопористый материал (пористость может доходить до 90 %), он не является гигроскопичным. Равновесная влажность газобетонных стен, по данным многочисленных исследований, находится в пределах 4-5 % по массе, а тот же показатель деревянных стен из сосны и ели 15-20 % (согласно СП 23-101) — в 4 раза выше. После дождя, газобетон, в отличие от древесины, быстро высыхает и не коробится.

В противоположность кирпичу, газобетон низко капиллярный материал и не «сосет» воду, поскольку капилляры прерываются сферическими порами. Пористость обеспечивает его высокую морозостойкость, т.к. вода, превращаясь в лед и увеличиваясь в объеме, имеет достаточно место для расширения без угрозы разрыва материала. Морозостойкость даже незащищенного газобетона может во много раз превысить морозостойкость красного, а тем более силикатного кирпича.

Основными преимуществами газобетона по сравнению с другими материалами является его Экологичность, Энергоэффективность, Пожаростойкость, Долговечность, Экономичность.

Важным свойством стен из газобетона, характеризующего его как экологичный материал, является его высокая паропроницаемость. Это свойство позволяет, как говорят, «дышать» стенам, обеспечивая свободный проход пара и газов (CO, CO2, CH4) из помещений через стену (без ее увлажнения) и обратное поступление (извне) атмосферных отрицательно заряженных аэроионов — дыхательной компоненты воздуха.

Например, стена, имеющая толщину, обеспечивающую минимальное нормативное сопротивление теплопередачи 1,94 min R = м2•°С/Вт, характеризуется паропроницаемостью:

• из газобетонных блоков D500 на клею — 0,65 мг/м2•ч•Па;
• из сосны и ели — 0,18 мг/м2•ч•Па;
• из кирпича на цементном растворе 0,07-0,1 мг/м2•ч•Па.

Если же в кирпичной кладке имеется теплоизолирующая прослойка из пенополистирола или минеральной ваты в полимерной пленке, то паропроницаемость «дыхание» будет еще хуже.

По радиоактивности газобетон относится к I классу (низкий уровень) с приведенным излучением Аэфф=54 Бк/кг. Его соседи — дерево 120 Бк/кг, гипс 153 Бк/кг, асбестоцемент 380 Бк/кг, керамзит 200 Бк/кг.

Энергоэффективность газобетона характеризуется хорошими теплоаккумулирующими свойства материала. Такие показатели, как количество аккумулированного тепла и отношение времени остывания материала t, сек, к аккумулированному им теплу Q, Дж/м2•°С. В сравнении с другими материалами у газобетона лучше. Из сравнения следует, что у газобетона и дерева время остывания стены примерно одинаково и лучше чем у полнотелого кирпича в 4,8 раза, пустотелого в 3 раза, то есть кирпич быстрее теряет тепло чем газобетон. Однако, для нагревания газобетонной стены расходуется меньше тепла, чем для нагревания стены из дерева или кирпича.

Пожаростойкость

Газобетон является несгораемым строительным материалом (НГ), в соответствии с ГОСТ 31359 и ГОСТ 30244 он обладает низкой теплопроводностью. Это замедляет скорость потери прочности газобетона при нагревании. Испытания на огнестойкость плит перекрытий из газобетона пролетом 6 м из газобетона марки по плотности D600 под распределенной нагрузкой 300кг/м2 (3кПа), показали, что при нагревании плиты потери несущей способности и целостности не было достигнуто в течение 70 мин. Согласно СНиП 21-01 у плиты предел огнестойкости не менее REI 60, т.е. сопротивление пожару не менее 60 мин. Испытание на огнестойкость перегородок, выполненных из газобетонных блоков плотности D400, D500, D600 толщиной 75 мм и 100 мм показали, что они выдержали воздействие огня в течении 240 мин и соответствуют типу противопожарных преград I, а их предел огнестойкости как преграды не менее RЕI240, класс пожарной опасности — КО.

Приведенные пределы огнестойкости конструкций из газобетона характеризуют его как материал, из которого можно возводить противопожарные стены (брандмауэры) и применять его для защиты строительных конструкций от действий огня с целью повышения степени их огнестойкости. При этом кладка стен должна быть выполнена качественно, все швы заполнены раствором или клеем.

Долговечность

По долговечности здания, наружные стены которых выполнены с применением газобетонных панелей или блоков, не уступают зданиям со стенами, выполненными из кирпича или бетона. Например, согласно СТО 00044807-001-06 у здания с наружными стенами из автоклавного газобетона, прогнозируемая долговечность 125 лет, продолжительность эксплуатации до первого капитального ремонта — 55 лет.

Для сравнения, продолжительность эффективной эксплуатации зданий, утепленных минераловатными или полистирольными плитами, до первого капитального ремонта составляет 20-35 лет.

Экономичность

Многолетний опыт производства автоклавного газобетона показал, что энергозатраты на его производство составляют 320 кВт•ч/м3, при производстве плотного кирпича требуется 900 кВт•ч/м3, пустотного — 600 кВт•ч/м3. Экономическая эффективность применения газобетонных блоков при строительстве несущих стен жилых зданий давно известна. Расчеты и практика применения газобетона показывают, что 1 м2 газобетонной стены в 4,3 раза дешевле кирпичной стены, в 3,0 раза — керамзитобетонной, в 1,6 раза — пенобетонной, в 1,35 раза — полистирольной, в 2 раза — деревянной. Это свидетельствует о том , что газобетон является более экономичным по сравнению с другими строительными материалами (пустотный кирпич, керамзитобетонные, пенобетонные, полистирольные блоки, деревянный брус). Все рассчитываемые стены имеют сопротивление теплопередаче 1,94 0 R = м2•°С/Вт.

В итоге, стены из газобетона не горят, не подвергаются гниению, относятся к первой (наилучшей) группе материалов по радиоактивности, прекрасно «дышат», значительно легче по сравнению со стенами из общеизвестных рассматриваемых материалов, что приводит к удешевлению фундамента, а поскольку газобетон легко пилится, сверлится, пробивается, тем самым снижается трудоемкость строительных работ.

Все эти свойства свидетельствуют, что газобетон является экологичным, экономически эффективным материалом, из которого следует строить доступное жилье для граждан России.