Состав, структура и свойства материалов

Состав, структура и свойства материалов

Строительный материал характеризуется химическим, минеральным и фазовым составами.

В зависимости от химического состава все стройматериалы делят на: органические (древесные, битум, пластмассы и т. п.), минеральные (бетон, цемент, кирпич, природный камень и т. п.) и металлы (сталь, чугун, алюминий).

Зная минералы и их количество в материале, можно судить о свойствах материала. Например, способность неорганических вяжущих веществ твердеть и сохранять прочность в водной среде, обусловлена присутствием в них минералов силикатов, алюминатов, ферритов кальция, причем при большом их количестве ускоряется процесс твердения и повышается прочность цементного камня.

При характеристике фазового состава материала выделяют: твердые вещества, образующие стенки пор («каркас» материала), и поры, заполненные воздухом и водой. Фазовый состав материала и фазовые переходы воды в его порах оказывают влияние на все свойства и поведение материала при эксплуатации. Структура строительного материала характеризует внутреннее строение материала. Не редки случаи, когда материалы одинакового вещественного состава, но разной структуры обладают различными свойствами. Например, скальная порода - известняк и мел имеют одинаковый вещественный состав, но разные свойства вследствие различной структуры. Структура строительных материалов довольно сложна, поэтому для ее изучения используют разнообразные методы. По методам изучения различают макроструктуру - строение, видимое невооруженным глазом; микроструктуру - строение материала, видимое в микроскоп; ультрамикроструктуру - внутреннее строение вещества, составляющего материала, изучаемого методами электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа. Свойства стройматериалов в большей мере связаны с особенностями их строения и со свойствами тех веществ, из которых данный материал состоит. В свою очередь, строение материала зависит: для природных материалов — от их происхождения и условий образования, для искусственных— от технологии производства и обработки материала

Цветные металлы и сплавы

К цветным металлам* и сплавам относятся практически все металлы и сплавы, за исключением железа и его сплавов, образующих группу чёрных металлов. Цветные металлы встречаются реже, чем железо и часто их добыча стоит значительно дороже, чем добыча железа. Однако цветные металлы часто обладают такими свойствами, какие у железа не обнаруживаются, и это оправдывает их применение.

Выражение «цветной металл» объясняется цветом некоторых тяжёлых металлов: так, например, медь имеет красный цвет.

Если металлы соответствующим образом смешать (в расплавленном состоянии), то получаются сплавы. Сплавы обладают лучшими свойствами, чем металлы, из которых они состоят. Сплавы, в свою очередь, подразделяются на сплавы тяжёлых металлов, сплавы лёгких металлов и т.д.

Цветные металлы по ряду признаков разделяют на следующие группы:

- тяжёлые металлы — медь, никель, цинк, свинец, олово;

- лёгкиеметаллы —алюминий, магний, титан, бериллий, кальций,стронций, барий, литий, натрий, калий, рубидий, цезий;

- благородные металлы — золото, серебро, платина, осмий, рутений,родий, палладий;

- малые металлы — кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть, мышьяк;

- тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, тантал, ниобий,хром, марганец, цирконий;

- редкоземельные металлы — лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, иттербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, лютеций, прометий, скандий, иттрий;

- рассеянные металлы — индий, германий, таллий, таллий, рений, гафний, селен, теллур;

- радиоактивные металлы — уран, торий, протактиний, радий, актиний, нептуний, плутоний, америций, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий.

Чаще всего цветные металлы применяют в технике и промышленности в виде различных сплавов, что позволяет изменять их физические, механические и химические свойства в очень широких пределах. Кроме того, свойства цветных металлов изменяют путём термической обработки, нагартовки, эа счёт искусственного и естественного старения и т. д.

Цветные металлы подвергают всем видам механической обработки и обработки давлением — ковке, штамповке, прокатке, прессованию, а также резанию, сварке, пайке.

Из цветных металлов изготовляют литые детали, а также различные полуфабрикаты в виде проволоки, профильного металла, круглых, квадратных и шестигранных прутков, полосы, ленты, листов и фольги. Значительную часть цветных металлов используют в виде порошков для изготовления изделий методом порошковой металлургии, а также для изготовления различных красок и в качестве антикоррозионных покрытий.

 

Гидравлическая известь.

Гидравлическая известь — продукт умеренного обжига при температуре 900...1100°С мергелистых известняков, содержащих 6...20% глинистых примесей. При обжиге мергелистых известняков после разложения углекислого кальция часть образующейся СаО соединяется в твердом состоянии с оксидами Si02; А12Оз; Fe203, содержащимися в минералах глины, образуя силикаты 2CaO-Si02, алюминаты СаО-А1203 и ферриты кальция 2CaO-Fe203, обладающие способностью твердеть не только на воздухе, но и в воде.

Т. к. в гидравлической извести содержится в значительном количестве свободная окись кальция СаО, то она, так же как и воздушная известь, гасится при действии воды, причем чем больше содержание свободной СаО, тем меньше способность к гидравлическому твердению. Строительную гидравлическую известь выпускают в виде тонкоизмельченного порошка, при просеиваний которого остаток частиц на сите № 009 не должен превышать 10%.

Кроме глинистых и песчаных примесей мергелистые известняки обычно содержат до 2—5% углекислого магния и некоторые другие примеси. Для производства гидравлической извести необходимо применять мергелистые известняки с возможно более равномерным распределением глинистых и других включений, так как от этого в значительной степени зависит качество получаемого продукта. Для гидравлических известен этот модуль колеблется в пределах 1,7—9.

Различают гидравлическую известь двух видов: слабогидравлическую с модулем 4,5—9 и сильногидравлическую с модулем 1,7—4,5. Если продукт обжига имеет гидравлический модуль менее 1,7, то его относят к романцементу, если же более 9, то к воздушной извести. Гидравлическая известь, затворенная водой, после предварительного твердения на воздухе продолжает твердеть и в воде, при этом физико-химические процессы воздушного твердения сочетаются с гидравлическими. Гидрат окиси кальция при испарении влаги постепенно кристаллизуется, а под действием углекислого газа подвергается карбонизации. Гидравлическое твердение извести происходит в результате гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция так же, как в портландцементе. Предел прочности образцов через 28 сут твердения должен быть не менее: для слабогидравлической и сильногидравлической соответственно при изгибе — 0,4 и 1,0 МПа и при сжатии — 1,7 и 0,5 МПа.

Гидравлическую известь применяют в тонкоизмельченном виде для приготовления строительных растворов, предназначенных для сухой или влажной среды, бетонов низких марок и т. д. Гидравлическая известь дает менее пластичные, чем воздушная, растворы, быстрее и равномернее твердеющие по всей толще стены и обладающие большей прочностью.

Искусственные конгломераты в виде бетонов и композиционные материалы строит.назначения. Бетоны. Вода, заполнители, хим. добавки. Требования предъявляемые к воде затворения.

Композиционные (искусств) стр. конгломераты (ИСК) - материалы, применяемые в стр-ве, в к-рых заполнитель сцементирован в общий монолит. Отличие искусств. Стр-х конгломератов от природ.конгломератов - их образование связано с обязательным цементированием дискретных заполнителей посредством вяжущих веществ или первичных связей (хим., электр-х, метал-х и др.).

Композиционные материалы – гетерофазные системы, получаемые из двух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. Один из компонентов явл-ся матрицей М (обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распред-ет действующие напряж-я по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разруш-и частиц и волокон), другой– прерывный и разделенный в объеме композиции, упрочняющий или армирующий.

В зависимости от вида армирования композиты делятся на: 1. дисперсно-упрочняющие композиты- мат-л, в М к-рого равномерно распределены частицы. Всю нагрузку воспринимает М; 2. волокнистые композиты- мат-л, в к-ром высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения и обеспечивают жесткость и прочность композита.

Свойства композитов опр-ся высокой прочностью армирующих волокон, жесткостью М и прочностью связи на границе «матрица-волокно». М обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армир. волокон, распределяет действующие напряжения по объему мат-ла, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении частиц волокон.

Принципы приготовления композиционных стр. мат-лов: 1. Широкое применение хим. добавок на стадии приготовления вяжущего вещества с целью сокращения расхода вяж. веществ и улучшения физ.-мех., технол-х и эксплуат-х свойств композитов; 2. Применение заполнителей требуемого дисперсного, гранулометрического состава и физ.-хим. активности; 3. Активизация заполнителей физ. и хим. методами; 4. Оптимальное наполнение композитов, исходя из их функц-го назначения; 5. Назнач-е техн-х режимов приготовления смесей с учетом обеспечения оптимал. условий структурообразования на всех уровнях (уплотнение смесей, термообработка, прессование и т.п.).

Бетоны - искусств. каменные мат-лы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерал. или органич. вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эта смесь – бетон.смесь. В стр-ве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорган. вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода явл-ся активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цемент.камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем обычно не происходит хим. взаимодействия (искл. силикат.бетонов, получ. автоклавной обработкой), поэтому заполнители наз. инертными материалами.

Вода для затворения бетонных смесей по СТБ 1114-98 (ГОСТ 23732) должна отвечать требованиям:

1. Для затворения бетон.смеси при изготовл-и предварительно напряженных ж/б конструкций и нагнетаемого раствора: 1.1 растворимых солей 3000 мг/л; 1.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 1.3. хлорид-ионов 600 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200. 2. Для затворения бетон.смеси при изготовлении бетонных и ж/б конструкций с ненапрягаемой арматурой, и строит. штукатурных растворов и растворов для армир-ой камен. кладки: 2.1 растворимых солей 5000 мг/л; 2.2. сульфат-ионов 2000 мг/л; 2.3. хлорид-ионов 2000 мг/л; 1.4 взвешенных частиц 200

рН должен быть 4 - 12,5. Общее содержание в воде ионов натрия (Na+) и калия (К+) в составе растворимых солей должно быть не более 1000 г/л. Недопустимо применение болотной и торфяной воды, и содержащей органические вещества и неочищенные промышленные стоки.

Требования. В качестве воды затворения рассматр-ся то кол-во воды, к-рое добавляется к смеси при замешивании. Для этого можно применять воду из природных источников, если она не содержит примесей (гумусовая кислота в болотной воде или промышленные стоки в реках), негативно влияющих на твердение или другие свойства бетона. Морскую воду нельзя применять для железобетона, так как вследствие содержания хлоридов не будет обеспечена защита арматуры от коррозии. Питьевая вода подходит хорошо, однако применение минеральной воды и воды из сернистых источников недопустимо.

При определении количества необходимой воды затворения следует учитывать собственную влажность заполнителя. Она состоит из поверхностной влажности и зерновой влажности. Поверхностная влажность — это вода на поверхности зерен или между зернами заполнителя. Требуемое кол-во воды затворения получается из потребности в воде за вычетом поверхностной влаги в заполнителе. Контроль за водосодержанием смеси на площадке возможен с помощью испытания консистенции свежего бетона

Для регулирования свойств смесей и затвердевшего искус.камня в процессе их изготовления вводят хим. добавки на основе неорган. и органических веществ. По агрегатному состоянию: жидкие – Ж, пастообразные – П и твердые – Т;по количества входящих в состав веществ: однокомпонентные (ДО) и комплексные (ДК); по основному эффекту действия: регулирующие гидратацию цемента (ускорители, замедлители твердения и противоморозные), улучшающие пластичные свойства цемент. смесей (пластификаторы и суперпластификаторы); вовлекающие воздух при перемешивании бетон. смесей и придающие цемент. камню водоотталкивающие свойства (воздухововлекающие и гидрофобные); создающие ячеистую структуру в бетоне (пено- и газообразующие); повышающие плотность цемент. камня (уплотняющие); препятствующие разрушению арматуры в бетоне (ингибиторы коррозии стали); защищающие бетон от разрушения микроорганизмами (биоцидные).

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема, поэтому их введение сокращает расход энергоемкого, дорогостоящего вяжущего, и оказывает опред. влияние на свойства пластичных смесей и на свойства искусст. камен.материала.

Классификация заполнителей: 1. Высокопрочные 2. Легкие 3. Специальные 4. Тяжелые заполнители придают бетону и раствору уникальное свойство радиационной защиты.

По размерам зерен: 1. Мелкий – песок (0,14-5 мм), 2. крупный – гравий (5-70 мм), щебень (до 120 мм). Пески: природные кварцевые(добывают в карьерах открытым способом),подводные (со дна водоемов), дробленые(получены измельчением камен. горных пород).

По структуре: плотными(общ пористость меньше 10 %), пористые.

По насыпной плотности крупные заполнители: тяжелые (свыше 1000 кг/м3), легкие (до 1000 кг/м3 полученные при сгорании твердых видов топлива (шлаки, золы); дерево-обработки (опилки, стружки) и растительные волокнистые отходы (льняная костра, солома зерновых культур, макулатура).

По способу получения: природные(известняк, гранит), искусственные(из отходов производств). Пористые получают искусств.путем (керамзит, аглопорит, перлит, гранулированное ячеистое стекло) или дроблением пористых горных пород – вулканической пемзы, туфа.

 

Добавки в бетон и раствор

1. Регулирующие свойства:

а) пластифицирующие: (4 группы), б) стабилизирующие; в) водоудерживающие; г) улучшающие перекачиваемостъ; д) регулирующие сохраняемость бетонных смесей:замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание; е) поризующие (для легких бетонов):воздухововлекающие, пенообразующие, газообразующие.

2. Регулирующие твердение бетона: а) замедляющие твердение; б) ускоряющие твердение. 3. Повышающие прочность и (или) коррозионную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона, снижающие проницаемость бетона: а) водоредуцирующие I, II, III и IV групп; б) колъматирующие;

Изделия из пористых бетонов

Классификация. Сборные изделия и конструкции широко применяют во всех областях современного строительства. Промышленность выпускает большое число различных видов железобетонных изделий и конструкций. В основу классификации железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность и вид бетона, из которого изготовлено изделие, внутреннее строение изделия и его назначение.

По виду армирования железобетонные изделия подразделяют на предварительно-напряженные и с обычным армированием.

По плотности и виду бетона различают изделия из особо тяжелых (ря> 2500 кг/м3), тяжелых (рш = 1800…2500 кг/м3), легких (рт< 1800 кг/м) и особо легких (рт менее 700 кг/м3) бетонов. Легкобетонные изделия, в свою очередь, могут быть получены на пористых заполнителях и из ячеистых бетонов.

В зависимости от вида вяжущего различают изделия из цементного бетона, силикато- и гипсобетонные.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида (однослойные изделия) или из нескольких видов бетона (например, трехслойные — из ячеистого бетона, с двух сторон покрытого плотным мелкозернистым бетоном).

По назначению железобетонные изделия подразделяют на три группы: для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий и для инженерных сооружений. В свою очередь, изделия для жилых, общественных и промышленных зданий подразделяют на изделия для фундаментов, каркасов зданий, стен, перекрытий и покрытий, лестниц и санитарно-технические.

Пористые бетоны – необжиговые (с температурой структурообразования Т< 573 К), твердые ПКМ с зернистой или ячеистой макроструктурой и общей пористостью не менее 50 % [1, 2]. Классификация ПКМ по параметру средней плотности r и основная номенклатура изделий из ПКМ (в основном различных ячеистых бетонов, перлитобетонов) рассмотрены в работах [1–3]. Эксплуатация сборных и монолитных изделий из ПКМ возможна как на строительных объектах, так и в условиях тепловых установок (эксплуатационная влажность Wэ = 0). Пористые бетоны с улучшенными физико-техническими свойствами при r < 600 кг/м3 имеют необходимые уровни несущей способности и теплотехнической однородности, что позволяет при толщине однослойной стены до 600 мм обеспечить заданные значения RТ [4].

Наибольшее распространение в практике энергоэффективного строительства получили сборные изделия из газобетонов автоклавного твердения.

 

26 Классификация, показатели качества, применение теплоизоляционных и акустических материалов. Способы обеспечения теплозащитных свойств ограждающим стеновым конструкциям.

Теплоизоляционные материалы (ГОСТ 16381-77*) классифицируют по следующим признакам:

1. Форме и внешнему виду: штучные • рулонные и шнуровые•рыхлые и сыпучие

2. Структуре: волокнистые •зернистые •ячеистые

3.Виду исходного сырья: •неорганические•органические•композиционные.

4. Средней плотности:

5. Жесткости:• мягкие• полужесткие • жесткие (Ж)• повышенной жесткости• твердые

6. Теплопроводности: класс А, Б, В

7. Горючести • негорючие (НГ) • слабогорючие (П); • умеренногорючие (Г2); • нормальногорючие (ГЗ); • сильногорючие (Г4).

Классификация акустических материалов

Данная классификация построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу акустические материалы подразделяют на:

А) звукопоглощающие, Б) звукоизолирующие, В) вибропоглощающие.

Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия являются материалами функционального назначения. Первые из них предназначены для тепловой изоляции, вторые —для создания акустического комфорта в зданиях. Объединение этих двух групп материалов в одной главе обусловлено тем, что они имеют много общего, начиная с сырья и технологии их получения и кончая структурой и свойствами, например высокой пористостью и малой плотностью.

Теплоизоляционные и акустические материалы позволяют не только улучшить эксплуатационные условия в зданиях, но и сэкономить значительное количество материалов (кирпича, цемента, древесины, металла), резко снизить массу конструкций и общие затраты на сооружение зданий, а также повысить степень индустриализации строительных работ.

Наряду с некоторой общностью между теплоизоляционными и акустическими материалами есть и существенное различие. Это касается прежде всего характера структуры и вытекающих отсюда специфических свойств, обусловливающих их функциональное применение.

Строительные материалы для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий, называют теплоизоляционными. Такие материалы имеют низкую теплопроводность [не более 0,18 Вт/(м-°С)] и небольшую плотность (не выше 600 кг/м3). Применение теплоизоляционных материалов является одним из важнейших направлений технического прогресса в строительстве. При этом появляется возможность резко снизить массу конструкций и затраты на сооружение зданий, рационально использовать энергетические ресурсы.

Применение в строительстве облегченных кирпичных стен с эффективными утеплителями взамен сплошной кирпичной кладки позволяет в 2...2,5 раза сократить потребность в кирпиче, цементе и извести, в 3 раза снизить массу конструкций, транспортные расходы и до 30 % снизить стоимость стен.

Теплоизоляционные материалы позволяют создать легкие стеновые панели, Это дает возможность повысить степень индустриализации строительных работ.

Также производятся внутренние или наружные работы по утеплению зданий. В новом строительстве не редко можно увидеть деревянные щитовые дома с заполнением внутри щитового пространства различными теплоизоляционными материалами.

27 Стеновые материалы, используемые при малоэтажном строительстве.

Для строительства домов сегодня в основном применяются такие традиционные строительные материалы как кирпич и дерево. Однако все чаще в строительстве используются инновационные материалы. Некоторые из них являются продолжением традиционных стройматериалов, другие – представляют собой новое слово в строительной индустрии.

К современным стройматериалам относится кирпич эффективный – это глиняный пустотелый кирпич (щелевой или дырчатый). Введение пустот позволило снизить объемный вес кирпича, а также улучшить его теплотехнические свойства.

Например современные заводы освоили выпуск с верхэффективногопоризованного керамического камня 2NF размером 250х120х138 (h) мм, а также крупноформатного керамического камня размером 510х260х219 (h) мм.

В настоящее время в малоэтажном строительстве находят широкое применение мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона.

Блоки из ячеистого бетона (пенобетон, газобетон) применяются для кладки наружных стен и внутренних перегородок зданий и сооружений. Кладка из ячеистого бетона при объемном весе = 600 кгс/мі имеет коэффициент теплопроводности l = 0,21 w/мк. Как правило, стеновые блоки из ячеистого бетона имеют размеры 600х200х300 (h) мм и 600х100х300 (h) мм.

Применение стеновых блоков из ячеистого бетона в строительстве позволяет значительно снизить трудоемкость работ, повысить производительность, сэкономить на стоимости дорогостоящих материалов (не ухудшая качества строительства).

В качестве утеплителя для многослойных конструкций стен используются, как правило, эффективные утеплители с небольшим объемным весом и очень низким коэффициентом теплопроводности, такие, например, как минераловатные плиты, пенополистирол листовой, листовой вспененный полиэтилен.

Необходимо отметить, что эффективные стеновые материалы (пустотелый кирпич, поризованный керамический камень, крупноформатный керамический камень, блоки из ячеистого бетона и другие строительные материалы, имеющие пустоты) кроме перечисленных выше преимуществ, имеют одно ограничение – их нельзя применять во влажных помещениях бань, где высокая влажность и температура способствуют постепенному проникновению влаги в пустоты и поры стены, что и приводит к постепенному разрушению стен.

В качестве утеплителя для многослойных конструкций стен используются, как правило, эффективные утеплители с небольшим объемным весом и очень низким коэффициентом теплопроводности, такие, например, как минераловатные плиты, пенополистирол листовой, листовой вспененный полиэтилен.

 

 

28. Способы утепления эксплуатируемых зданий

Фасад здания утепляется 3способами :внутренним, наружным или утепление внутри стены. - Наружное утепления фасада «+»: защита от внешних воздействий (биологических, атмосферных и температурных), защита от охлаждения (препятствует возникновению конденсата), стены могут «дышать», дополнительная звукоизоляция и увеличение срока службы стен.Виды фасадных систем утепления: легкие штукатурные, тяжелые штукатурные, системы с колодцевой кладкой и трёхслойные системы, вентилируемые фасады.

При создании легкой штукатурной системы утепления плиты утеплителя крепятся на стене при помощи дюбелей и клея, после чего покрываются тонким слоем штукатурки, (толщина не более15 мм).

Утеплитель в тяжелых штукатурных системах крепится при помощи анкеров и армирующей сетки.(Толщина до50 мм).

В трехслойный системах и системах с колодцевой кладкой утеплитель расположен внутри ограждающей конструкции.. Толщина утеплителя зависит от требований теплоизоляции.

- Внутренне утепление стен.

Часто единственным вариантом уменьшения теплопроводности стен является создание теплоизоляционного слоя на внутренней поверхности.

Это связано: теплоизоляционный слой может быть установлен только в части помещений здания; работы по созданию теплоизоляционных конструкций могут производиться в любое время года; невозможность создания внешнего теплоизоляционного слоя изменяющего внешний вид фасада (сложные архитектурные конструкции, здание имеет историческую ценность).

«-»: уменьшение площади помещения; основная хорошо аккумулирующая часть стены оказывается в зоне воздействия низких температур; в зимний период возможно образование конденсата под утеплителем,(приводит к развитию грибка и микроорганизмов); перекрытия и перегородки жестоко связаны с несущими фасадными стенами без использования теплоизолирующих вкладышей, (приводит к увеличению теплопотерь через многочисленные теплопроводные «мостики»).

Оконные системы

В качестве материала для изготовления оконных систем, применявшихся в странах СНГ до настоящего времени, использовалось дерево, в современных системах - поливинилхлорид (ПВХ), дерево, алюминий, стеклопластики, а также комбинированные системы - алюминий в сочетании с деревом и ПВХ в сочетании с алюминием.

Дверные конструкции

деревянные; профильные; на основе профиля из ПВХ;на основе профиля из алюминия; стальные; стеклянные.

Деревянные входные двери применяются как наружные и как внутренние, для жилых и для общественных зданий

Двери стальные и, так называемые, профильные двери, в основе конструкции которых используется алюминиевый или ПВХ профиль. Профильные металлические двери прекрасно сочетаются с современными фасадами и профильными входными группами. А стальные двери могут обеспечить требуемую безопасность помещений.

. Как внутренние, используются и стальные двери из хладогнутой тонколистовой стали. Они могут полностью имитировать деревянные двери, имея такое же членение полотна, филенки и рельефную текстуру дерева.

Стеклянные двери расширяют палитру возможностей архитектора для организации входа в общественное здание и внутреннего пространства.

Входные двери могут быть комбинированными.

 

Требования к огнестойкости строительных конструкций.

Среди многочисленных требований к безопасной эксплуатации зданий и сооружений особое место занимает пожарная безопасность, включающая помимо прочего требования к огнестойкости строительных конструкций.
Ограждающие конструкции – окна, двери, перегородки изготовленные из обычного силикатного листового стекла по ГОСТ 111 – 2001, имеют очень низкую огнестойкость (от 0,5 до 2 – 3 минут) по признаку потери целостности и не могут служить преградой на пути распространения огня при пожаре.
Однако к строительным конструкциям в части огнестойкости предъявляются очень жесткие требования.
В соответствии с действующими строительными нормами и правилами строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью. Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс её пожарной опасности.
Огнестойкость элемента стеклянной конструкции определяет, как долго этот элемент способен сдерживать распространение огня, локализуя очаг возгорания
Огнестойкость элементов стеклянных конструкций оценивается по следующим показателям:

Устойчивость: стекло не разрушается

· Целостность в контакте с пламенем, горячими газами и дымом: стекло предотвращает проникновение пламени, дыма и горячих газов (но не теплового излучения). Огонь остается изолированным

· Ограничение излучения: стекло ограничивает проходящий через него на защищаемую сторону тепловой поток

· Теплоизоляция: средняя температура стекла на защищенной стороне не поднимается выше 140 °C, что исключает риск воспламенения горючих материалов, как под действием теплового излучения, так и в результате конвекции, что обеспечивает возможность безопасной и спокойной эвакуации зданий при пожаре

В европейских стандартах используется следующая классификация классов огнестойкости

· R: Устойчивость

· E: Целостность в контакте с пламенем – время, в течение которого пламя не может проникнуть на защищаемую сторону

· W: Ограничение теплового излучения: время, в течение которого тепловое излучение, проникающее на защищаемую сторону, не может превысить установленного уровня

· I: Тепловая изоляция – время, в течение которого температура противопожарного остекления на защищаемой стороне не поднимается выше установленного уровня

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

· потери несущей способности (R);

· потери целостности (Е);

· потери теплоизолирующей способности (I).

Предел огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливает ГОСТ 30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только во времени потери целостности (Е).
Противопожарными преградами в здании являются стены, перегородки и перекрытия. Эти преграды могут заполняться различным, в том числе и светопрозрачным материалом.
Так, предел огнестойкости противопожарной перегородки должен быть от EI 45 до EI 120; окна только по показателю Е – потери целостности от EI 15 до EI 60.
Методы испытаний светопрозрачных конструкций на огнестойкость содержатся в ГОСТ 3024.0-94, ГОСТ 30247.1-94, временной методике испытаний на огнестойкость светопрозрачных строительных конструкций ВНИИПО МВД РФ.
При испытаниях производится одностороннее тепловое воздействие на образец конструкции по стандартному тепловому режиму в соответствии с п. ГОСТ 3024.0-94. Поддержание стандартного теплового режима при испытаниях позволяет измерять огнестойкость конструкций в минутах.
Например, светопрозрачная конструкция с огнестойкостью 45 минут должна выдерживать стандартный режим нагрева не менее 45 минут, причем маркировка EI 45 указывает на то, что оба описанных выше предельных состояний не должны наступать ранее обозначенного времени.
При испытаниях огнестойкость несущей светопрозрачной конструкции с площадью остекления более 25 % определяет время до наступления потери целостности конструкции (Е) и потери её теплоизолирующей способности (I) в зависимости от типа конструкции.
Потеря целостности (Е) характеризуется образованием в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на не обогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя, либо выпадением фрагмента конструкции.
Потери теплоизолирующей способности (I) характеризуется интенсивностью теплового излучения, проходящего через светопрозрачное заполнение конструкции. Принято считать, что превышение величины плотности теплового потока 3,5 кВт/м² на расстоянии 500 мм от необогреваемой поверхности или превышение температуры под козырьком наружного ограждения печи в среднем до значения 250 ºС, или в любой контролируемой точке конструкции до 300 °С соответствует потере теплоизолирующей способности светопрозрачной конструкции.

 

41.Определения в области огнестойкости:

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

В соответствии с ФЗ № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ст. 87 фактические пределы огнестойкости строительных конструкций определяются следующим образом:

п. 9 «Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций должны определяться в условиях стандартных испытаний по методикам, установленным нормативными документами по пожарной безопасности»;

п. 10 «Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, могут определяться расчетно-аналитическим методом, установленным нормативными документами по пожарной безопасности».

Требуемый предел огнестойкости определяется по ФЗ № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ст. 87, таб. 21.

Стоит обратить внимание на условие отнесения конструкций к несущим.

Так, в соответствии с СП 2.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты», п. 5.4.2 к несущим элементам зданий относят конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, — несущие стены, колонны, рамы, арки и фермы (кроме арок и ферм бесчердачных покрытий), а также конструкции, обеспечивающие их устойчивость в случае

пожара — связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты).

Также существует определение, которое уточняет данное понятие применительно к огнестойкости конструкций: несущие конструкции (элементы) зда-

ния — это конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий. Данное определение приведено в ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Метод испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

СНиП 21-01-97* п. 5.18* дает некоторое разъяснение, где должна указываться характеристика степени влияния конструкций на общую устойчивость здания: сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Основное условие, при котором допустимо применение строительной конструкции по огнестойкости: фактический предел огнестойкости (Поф) должен быть больше либо равен пределу огнестойкости требуемому (Пот) – Поф ≥ Пот.

Если данное условие выполняется, то конструкция соответствует требованиям норм по огнестойкости, следовательно, допустимо применение данной конструкции без огнезащитных мероприятий.

Если данное условие не выполняется, то конструкция не соответствует требованиям норм по огнестойкости, следовательно, необходимо предусмотреть мероприятия по повышению ее огнестойкости, проще говоря, огнезащиту данной конструкции.

В настоящее время в области огнезащиты строительных конструкций применяются следующие термины и определения:

Атмосфероустойчивое огнезащитное вещество — вещество, обеспечивающее в заданных пределах длительную огнезащиту изделий, постоянно находящихся под воздействием атмосферных факторов (ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения).

Конструктивный способ огнезащиты — обли