2.2. Поведінка будівельних матеріалів в умовах пожежі.

Кам'яні матеріали, які застосовуються в будівництві, є негорючими, тому може скластися враження , що виготовлені з них будівельні конструкції бездоганно ведуть себе в умовах пожежі.

Під впливом високих температур в кам'яних матеріалах відбуваються різні процеси, які призводять до руйнування кристалічної внутрішньої структури, зниження міцності та в подальшому руйнування матеріалу.

Граніт - найбільш розповсюджена гірська порода, яка зустрічається в природі, є полімінеральною. Мінерали, які входять у склад граніту (кварц - 20-40%), ортоплаз (польовий шпат - 40-70%), слюда (5-20%) мають різні коефіцієнти температурного розширення.

Кварц при температурі 575º С різко збільшується в об'ємі, що призводить до розтріскування моноліта, руйнування внутрішньої структури і падіння міцності каменя.

Вапняк - є мономінеральною породою (відмерлі морські організми зцементовані вапном), що складається з кальцита. При температурі до 800 С вапняк характеризується рівномірним, незначним розширенням. При попаданні води оксид кальцію гаситься, утворюючи гідратне вапно, і осипається.

Азбест - гірська порода, яка має волокнисту структуру. При температурі 400-500 С з азбесту починають виділятися молекули води, при температурі 700 С вона видаляється повністю, що призводе до втрати еластичності і руйнування матеріалу.

Керамічна цегла - найбільш стійкий до високої температури матеріал, що отримується з мінеральної сировини (глини) шляхом формування і обпалення в печах при температурі 900 ºС і більше.

Повторна дія високих температур в умовах пожежі не чинить суттєвого впливу на поведінку конструкцій з керамічної цегли.

Метали - використовуються для зведення каркасів будівель, виготовлення арматури для залізобетону, покрівельного заліза.

Одна з самих характерних особливостей металів - здатність пом'якшуватись при нагріванні і відновляти свої властивості після охолодження.

При пожежі металеві конструкції дуже швидко прогріваються, завдяки однорідності внутрішньої структури втрачають міцність, деформуються і руйнуються.

Бетон - штучний кам'яний матеріал, який отримується в результаті затвердіння раціонально підібраної суміші мінеральної в'яжучої речовини (цементу, піску, води), заповнювачів (гравію, шлаку, керамзиту та ін.). Поведінка бетону при нагріванні обумовлена впливом високих температур на основні складові його компоненти: цементний камінь і заповнювачі. Під дією високих температур з цементного каменя поступово виділяється (випаровується) вода, що призводить до руйнування цементного каменя і втрати міцності. На поведінку бетону впливають також заповнювачі. Розповсюдженими є селікатні та гранітні породи. При температурі 575С кварц, який входить у склад граніту, різко збільшується в об'ємі, що також призводить до руйнування бетону.

Азбесто-цементні листи (шифер) - являють собою штучний кам'яний матеріал, який отримують в результаті затвердіння суміші азбестових волокон, цемента і води.

Основними властивостями їх є те, що вони теплостійкі, мають понижену теплопровідність. Поведінка азбесто-цемента при нагріванні визначається поведінкою цементного каменя і азбеста. Характерною особливістю поведінки азбесто-цемента при пожежі - є його схильність до вибухоподібного руйнування.

Залізобетон - являє собою будівельний матеріал, в якому з'єднані в єдине ціле затверділий бетон і сталева арматура, які сумісно працюють у конструкції.

Поява залізобетону була викликана тим, що бетон має низьку міцність при розтягненні і з нього неможливо виготовляти конструкції, які б чинили опір при згинанні чи розгинанні. В залізобетоні арматуру розташовують так, щоб вона сприймала розтягуючі зусилля, а зусилля стиснення передавалися на бетон.

Деревина - застосовується в будівництві у вигляді круглих лісоматеріалів або пиломатеріалів. Відходи деревини використовують для виробництва дерев’яно-волокнистих плит, арболіту, фіброліту.

Одним із недоліків деревини, як будівельного матеріалу є те, що вона горюча. При нагріванні до 110 С з деревини виділяється волога та газоподібні продукти розкладу.

При нагріванні до 150 С поверхня деревини жовтіє, кількість речовин, які з неї виділяються, зростає.

При температурі 150-250 С деревина набирає коричневого кольору, обвуглюється, при 250-300 С виникає спалахування продуктів розкладу деревини (горючих газів). Температура самозаймання деревини знаходиться в межах 350-450 С.

Рулонні покрівельні матеріали - виготовляють із спеціального картона або склотканини шляхом просочування їх в'яжучими речовинами з наступним нанесенням з одної або двох сторін важкоплавних нафтових в'яжучих із заповнювачем і посипки.

Рубероід - рулонний горючий матеріал, який виготовляють з картону, просочують нафтовими покрівельними бітумами і посипається мілко змеленим мінеральним порошком (слюдою).

Пергамін - рулонний горючий матеріал на основі картону, який просочується нафтовим бітумом. Відрізняється від рубероїда тим, що не має посипки.

Гідроізоляційні матеріали - призначені для ізоляції споруд або їх частин від проникнення вологи з оточуючого середовища.

Гідроізол – горючий, рулонний матеріал, який виготовляється шляхом просочування азбестокартону нафтовими бітумами.

Ізол - горючий, еластичний рулонний матеріал без основи, який отримують із бітумо-гумового в'яжучого

Брізол - горючий рулонний матеріал без основи, який виготовлюють із гумової крихти, нафтового бітуму, азбестового наповнювача.

Будівельні матеріали, складовою частиною яких є бітум - горючі. Рубероїдні покрівлі можуть загоратися від малопотужних джерел вогню, таких як іскра, і продовжувати горіти самостійно, виділяти велику кількість густого чорного диму.

Знання властивостей будівельних матеріалів та поведінки їх в умовах пожежі допомагає розробляти і впроваджувати технічні рішення по підвищенню вогнестійкості конструкцій, що в свою чергу знижує по­­­жежну небезпеку об'єктів.

Г Л А В А 3