Изменение массы образцов гипсовых плит (% масс.) в процессе нагрева в изотермических условиях

(сушка до “постоянной массы”)

Температера нагрева, 0С	40	60	80	100	120	140	160
Средняя убыль массы, % масс.	0,06	0,17	0,46	8,00	10,09	11,84	12,18
Максимальное расхождение в параллельных опытах, % масс.	0,01	0,02	0,07	0,82	0,70	0,23	0,22

Из приведенных данных следует существенный для практики вывод, что сушку проб гипса, отобранных на месте пожара, следует проводить при температуре не выше 80 ⁰С.

В качестве ил­люст­рации возмож­но­стей использования ве­личин остаточного со­держания термола-биль­ных компо­нен­тов (L₁) для пост­рое­ния зон термических поражений приведем следующий при­мер.

Рис. 1.96. Распределение зон термических поражений конструкции из гипсовых плит, выявленное по величине L, % масс.

Модельный очаг по­жа­ра был разложен у фраг­мента стены, со­бран­ной из гипсовых бло­ков пазогреб­невой кон­ст­рукции. Костер го­рел в тече­ние одного ча­са, после чего его ту­ши­ли водой, а с кон­стру­кции отбирали пр­о­бы поверх­ностного и глу­бинных слоев гип­са, ко­торые ис­сле­­д­о­ва­ли изложенными выше спо­­собами.

На рис. 1.96 приведены результаты определения в поверх­ностных пробах гипса остаточного содержания тер­мо­лабильных компо­нен­тов L, % масс. (величины L указаны в точках отбора проб гипса). Как видно из рисунка, на стене четко прослеживаются пять зон с содержанием L от 8,8 до 21,7 %. Расположение очага соответствует зоне с мини­мальной величиной L, по мере удаления от очага величина L последовательно возрастает. Аналогичное распределение зон термических поражений было получено по величине спектральных (ИК-) критериев S₁, S₂ и рентгеновских критериев R₄, R₅, и R₆ (см. выше).

6.3. О возможностях исследования материалов, изготовленных обжиговым методом

6.3.1. Кирпич, керамическая плитка

В начале этой главы мы утверждали, что материалы, изготовленные обжиговым методом, т.е. прошедшие высокотемпературную обработку в процессе производства, после пожара, как правило, не исследуются.

Известно, что у каждого правила есть исключения; так и в этом случае. Экспертная практика показывает, что определенную информацию может дать, в частности, исследование после пожара ультразвуковым методом красного и, более того, специального огнеупорного кирпича, а также керамических (кафельных) плиток и, вероятно, подобных им материалов.

На одном из пожаров мы, прозвучивая бетонную стену помещения, из любопытства прозвучили небольшой фрагмент стены, длиной около 2-х и высотой около 3-х метров, выложенной из огнеупорного шамотного кирпича. Причем исследованию подвергался не цементный камень в промежутках между кирпичами (как это рекомендовалось выше), а сами кирпичи. И, к своему удивлению, получили на стене, как бы “тепловой отпечаток” двухтумбового письменного стола, стоявшего у стены до пожара и практически полностью сгоревшего (рис. 1.97).

Чтобы уяснить причину этого явления, мы в лаборатории под­вергли кирпичи данной разновидности нагреву в муфельной печи при температурах от 100 до 1000 ⁰С. После этого кирпичи охлаждали на воз­духе и измеряли время прохождения поверхностного УЗ-сигнала по изложенной выше методике. И, как и следовало ожидать, не обнаружили никаких изменений в скорости прохождения ультразвука. Однако на пожаре акустические характеристики такого кирпича явно менялись. Почему?

Методику эксперимента изменили. Кирпичи стали разогревать в муфельной печи до заданных температур и охлаждали, но уже мелко­распыленной водой. Вот такой операции кирпич не выдержал. Скорость прохождения ультразвука в нем резко снизилась, хотя внешне кирпич не изменился. По-видимому, нагрев и резкое охлаждение привели к образованию в кирпиче сети микротрещин, что и ухудшило его акустические свойства.

Рис. 1.97. Распределение зон термических поражений стены из огнеупорного кирпича, построенное по результатам измерения относительной скорости прохождения УЗ-волн (дефектоскоп УК-10 ПМС). Зона I - C_r/C_ro = 0,4-0,5; II - 0,5-0,6; III - 0,6-0,7; IV - > 0,7

Аналогичная картина была получена на одном из пожаров ультра­зву­ко­вым исследованием керамической (кафельной) плитки, покрывавшей сте­ну.

Таким образом, можно констатировать, что свойственные пожару условия (прогрев конструкций до достаточно высокой температуры и резкое их охлаждение при тушении пожара водой­) способны привести в материалах, изготовленных обжиговым методом, если не к изменению состава и химических свойств, то, по крайней мере, к изменению свойств физических. Что и может быть зафиксировано акустическими методами (УЗ-дефектоскопия), а, возможно, и некоторыми другими (например, микроскопическими исследованиями).

Данное обстоятельство может, в принципе, дать возможность выявления на соответствующих материалах более прогретых зон, соответствующих местам сосредоточения пожарной нагрузки или более длительного и активного горения.

Сложность, однако, в следующем. Охлаждение строительных конст­рукций в ходе тушения может проис­ходить неравномерно. И если меха­низм и скорость охлаждения столь существенным образом сказы­ваются на свойствах материала, то не получим ли мы в результате не распре­деление зон термических поражений, а “траекторию водяной струи из пожарного ствола”? Пренеб­регать такой опасностью, вероятно, не стоит.