Горит ли бетон


Поведение бетонных конструкций при пожаре

11 мая 2013 г.

Авторы: Заместитель генерального директора по науке Демёхин В.Н.,

Исполнительный директор Демёхин Н.В.

 

Особенности поведения любых конструкций при пожаре, в первую очередь, основываются на поведении строительных материалов из которых они состоят.

Под поведением строительных материалов в условиях пожара понимают комплекс физико-химических превращений, приводящих к изменению состояния и свойств материала под влиянием интенсивного высокотемпературного нагрева.

На рис. 1. показана обобщенная схема, в которой перечислены основные факторы, процессы и последствия, которые могут характеризовать поведение различных материалов в условиях пожара.

Для того чтобы понять, какие изменения происходят в структуре материала, как меняются его свойства, т.е. как влияют внутренние факторы на поведение материала в условиях пожара, необходимо хорошо знать материал - его происхождение, сущность технологии изготовления, состав, начальную структуру и свойства.

Свойствами, характеризующими поведение строительных материалов в условиях пожара называют способность материалов реагировать на воздействие внешних и внутренних факторов: силовых, влажностных, температурных и др.

Все свойства материалов взаимосвязаны. Они зависят от вида, состава, строения материала. Ряд из них оказывает более существенное, другие — менее существенное влияние на пожарную опасность и поведение материалов в условиях пожара.

Применительно к изучению и объяснению характера поведения строительных материалов в условиях пожара следует, в качестве основных, отразить следующие свойства:

Физические свойства: объемная масса, плотность, пористость, гигроскопичность, водопоглощение, водопроницаемость, парогазопроницаемость.

2. Механические свойства: прочность, деформативность.

Теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность, тепловое расширение, теплостойкость.

Бетоны относятся к группе безобжиговых искусственных каменных материалов, получаемых в результате затвердевания смеси вяжущего вещества, воды и заполнителя (мелкого — кварцевого песка и крупного - из горных пород либо отходов промышленности).

Их классифицируют по объемной массе на:

особо тяжелые — объемная масса - 2500...6000 кг/м3 (заполнитель -  чугун, свинец) применяют для сооружений биологической защиты;

тяжелые (обычные) - объемная масса - 2200...2500 кг/м3 (крупный за полнитель из тяжелых горных пород в виде щебня, гравия и мелкий — кварцевый песок) — применяют для несущих строительных конструкций;

облегченные - объемная масса - 1900...2200 кг/м3 — то же;

легкие - объемная масса  1200...1800 кг/м3 - на легких  крупных заполнителях из природных и искусственных каменных материалов, и мелкого - песка; применяют для несущих и ограждающих конструкций;

особо легкие — объемная масса - 1200 кг/м3 — без  крупного заполнителя; применяют в основном для ограждающих конструкций.

Особо легкие (ячеистые) бетоны получают путем введения в раствор вяжущего пенообразователя (пенобетон), либо газообразователя (газобетон).

После затвердевания бетона определяют класс бетона по прочности путем механического испытания на сжатие образцов.

Существуют классы бетона по прочности от В-1 до В-60.

Среднее значение коэффициента теплопроводности тяжелых бетонов: 1,7, легких и ячеистых:  0,16...0,64 Вт/м.°С.

Бетон применяют при производстве сборных и монолитных железобетонных конструкций.

Железобетон от бетона отличается наличием стальной арматуры, воспринимающей растягивающие усилия от внешних нагрузок, которые бетон не воспринимает, т.к. его прочность при растяжении очень незначительна.

Изучением поведения каменных материалов в условиях пожара занимались в течение нескольких десятилетий многие исследователи нашей страны: М.Я.Ройтман, Н.И.Зенков, К.Д.Некрасов, А.Ф.Милованов, В.М.Ройтман, В.В.Жуков, А.Т.Апостолов, Е.А.Мешалкин, В.Н.Демёхин и др.

Характер поведения каменных материалов в условиях пожара в принципе аналогичен для всех материалов, отличаются лишь количественные показатели. Специфические особенности обусловлены действием лишь внутренних факторов, присущих анализируемому материалу (при анализе поведения материалов в идентичных условиях действия внешних факторов).

Поскольку бетон является композиционным материалом, его поведение при нагреве зависит от поведения цементного камня, заполнителя и их взаимодействия. Мы рассмотрели в отдельности поведение при нагреве цементного камня, природных каменных материалов, отметим лишь особенности взаимодействия компонентов бетона при нагреве.

Одна из особенностей — химическое соединение при нагреве до 200°С гидроксида кальция с кремнеземом кварцевого песка (этому способствуют условия, аналогичные тем, что создают в автоклаве для быстрого твердения бетона: повышенное давление, температура, влажность воздуха). В результате такого соединения образуется дополнительное количество гидросиликатов кальция. Кроме того, при этих же условиях происходит дополнительная гидратация клинкерных минералов цементного камня. Все это способствует некоторому повышению прочности (рис. 2, кривая - 1).

При нагреве бетона выше 200°С возникают противоположно направленные деформации претерпевающего усадку вяжущего и расширяющегося заполнителя, что снижает прочность бетона (рис. 3) наряду с деструктивными процессами, происходящими в вяжущем и заполнителе.

Расширяющаяся влага при температурах от 20 до 100°С давит на стенки пор, и фазовый переход воды в пар также повышает давление в порах бетона, что приводит к возникновению напряженного состояния, снижающего его прочность. По мере удаления свободной воды прочность бетона может возрастать (рис. 3). При прогреве образцов бетона, заранее высушенных в сушильном шкафу при температуре 105...110°С до постоянной массы, физически связанная вода отсутствует, поэтому такого резкого снижения прочности в начале нагрева не наблюдается (рис. 3).

При остывании бетонов после нагрева прочность, как правило, практически соответствует прочности при той максимальной температуре, до которой образцы были нагреты. У отдельных видов бетона она несколько снижается при остывании за счет более длительного нахождения материала в нагретом состоянии, что способствовало более глубокому протеканию в нем негативных процессов (рис. 2).

Деформативность бетона по мере прогрева увеличивается за счет увеличения его пластичности (рис. 4).

Мы рассмотрели изменение прочности бетона при нагревании в ненагруженном состоянии, что не характерно для работы несущих конструкций. Поэтому, начиная с 70-х годов во ВНИИПО МВД РФ проводят испытания при нагреве нагруженных образцов бетона. При этом измеряют величины относительных суммарных деформаций (свободного расширения и сжатия под действием внешней нагрузки) и температуру (критическую), при которой происходит разрушение (утрата целостности) образца.

Как видно из рис.5, по мере повышения нагрузки уменьшаются деформации расширения и увеличиваются деформации сжатия, а разрушение (утрата целостности) образцов происходит при меньших температурах и деформациях, чем при малых нагрузках.

По результатам таких испытаний строят графики зависимости температуры (критической), при которой произошла утрата целостности образца, от величины относительной нагрузки на него при огневом испытании. Строят их в виде, показанном на рис.6, и называют величину λδ относительно      й прочностью либо коэффициентом изменения прочности бетона при нагреве. 

Эта величина всегда меньше единицы (по физическому смыслу - относительное напряжение от внешней нагрузки). Методика таких испытаний не позволяет зафиксировать увеличение прочности материала в начале нагрева, даже если оно и имеет место. Это видно из рис.6 — по результатам опытов построен график в диапазоне температур от 550 до 820 °С, т.к. величина относительного напряжения λδ в опытах  изменялась в интервале от 0,3 до 0,7.

Из рис.6 видно, что, чем выше относительная нагрузка на образец, тем при меньшей критической температуре он разрушится. По этой зависимости исследователи делают вывод, что с увеличением температуры прочность бетона падает при испытании в напряженном состоянии. Кроме того, строительные конструкции из тяжелого бетона (железобетона) склонны к взрывообразной потере целостности (взрывообразному разрушению) при пожаре. Это явление наблюдается у конструкций, материал которых имеет влагосодержание выше критической величины, при интенсивном подъеме температуры при пожаре. Чем плотнее бетон, ниже его паропроницаемость, больше микропор, тем он более склонен к возникновению такого явления, несмотря на более высокую прочность. Легкие и ячеистые бетоны с объемной массой ниже 1200 кг/м3 не склонны к взрывообразной потере целостности.

Каменные материалы не горят в условиях пожара, но одни более, другие менее существенно снижают прочность. Поэтому в зависимости от области их применения в строительстве осуществляют подбор природных и изготовление искусственных каменных материалов с необходимыми свойствами.

Проектирование и монтад дымоудаления/ проектирование и монтаж освещения/ водяное пожаротушение/ охранные системы безопасности/

Перейти к списку статей

garantpb.ru

можно ли добавлять в заливаемый бетон старые куски затвердившего бетона. Не ослабит ли это конструкцию?

Не ослабит ли это конструкцию? Ослабит определённо. Объясняю почему. Марочная прочность бетона напрямую зависит от прочности крупного заполнителя, так как именно он образует скелет бетона. Поэтому прочность используемого крупного заполнителя, как правило, значительно выше прочности самого бетона. Прочность старых кусков бетона ( даже с учетом возрастного набора прочности) всё-равно ниже прочности хорошего щебня. В неответственных сооружениях это не имеет особого значения, но Вы ведь задаете вопрос не о конкретном сарае, а в принципе :-))) Кроме того, для того, чтобы использовать старые куски в качестве крупного заполнителя, нужно их дробить, чтобы образовалось какое-то подобие фракции. Если использовать куски разного произвольного размера, то бетонная смесь будет неоднородной со всеми вытекающими последствиями в виде трещинообразования, а значит и с совсем никудышными прочностными характеристиками. Использовать в бетон кирпичный бой- вообще полный отстой. Кирпич гигроскопичен!! ! Как уже правильно сказали "сосет воду". Если конструкции железобетонные, то этот подсос воды неминуемо приведет к коррозионным процессам в арматуре. Если просто бетонные - то к "размораживанию" бетона. Не говоря уже о том, что прочностные характеристики кирпичного боя в качестве крупного заполнителя вообще никакие. Такие вот дела....

Думаю нет, мы еще камни и куски битого кирпича добвляли

нет, скорее всего. ведь это тот же бетон, с теми же свойствами. главное пустые бутылки не добавляй, а то они взрываются потом прямо в фундаменте и писец всей конструкции

не можно а нужно. для лучшей связки. ослабить оно не ослабит а общую конструкцию стены или опалубки укрепит. можешь посмотреть на этом сайте там много такой информации . <a href="/" rel="nofollow" title="13348063:##:">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a> да к стати не которые даже бутылки пластиковые и стеклянные бросают уходит меньше раствора и крепче получается.

Можно, бетон набирает свою прочность в течении 25 лет, столько же кажется и сохраняет, можно добавлять бой красного кирпича, но не силикатного, все это играет роль наполнителя, также как и гравий или щебень.

Фуфло, кирпич и пр. сосет влагу, отвердение проходит н равномерно образовываются трещины. Бетон-это уже готовая смесь с заполнителем. лучше однородной смеси ничего быть не может.

Добовлять можно, главное чтоб грязи не было! Ослабит или нет, это сложный вопрос, все зависит от типа наполнителя. Если куски бетона менее прочные чем ожидаемая прочность бетона, тогда конечно ослабит, для многоэтажных домов это существенно, если реч о коттеджах, то можно не парится на этот счет, прочность не пострадает!

Смотря в какой конструкции заливается бетон. Если полы, стены, фундаменты - можно. Если перекрытия, балки, перемычки - не советовал бы (((

В бетон на фундамент добавляется бутовый камень и старый бетон только надо не жалеть и хорошо проармировать

touch.otvet.mail.ru

Ответы@Mail.Ru: Если только что залил фундамент и тут же пошёл дождь

Накрыть надо было целлофаном или брезентом.

Ничего страшного, накройте от дождя если можно, а нет, то подождите когда станет подсыхать и уже вязкую заливку просыпьте цементом, это укрепит бетон и все будет нормально.

Для бетона дождь не страшен. Даже если вода будет стоять, ничего не случится.

если дождь лупил по не укрытой (полиэтиленом, двп и прочее) бетонной смеси сразу после заливки - это естественно не айс. не зря же существует водо-цем. отношение. однако расстраиваться всерьез не стоит - раствор, если он в опалубке, никуда от лишней воды не потечет (+), потом, правда, будет дольше обычного набирать прочность (-). следить надо, чтобы из-за лишней воды на поверхности бетона не образовались "впадины" от усадки (мелкие или вплоть до оголения арматурных каркасов) - их нужно заливать бет. смесью сразу, а то после схватывания наложение заплаток результата не даст...

промоется щебень. залейте густым раствором с верху .как бы стяжку.

верхний слой размоет а так вода на пользу

это даже хорошо. если привозной и качественный а не 3 лопаты на камаз смеси. перекрытия самые качественные в непогоду.

цемент вымоет на глубину проникновения осадков внутрь тела бетона. Этот поверхностный слой ( предполагаю1---2см ) будет никакой, на его дальше дом ставить нежелательно. Нужно побыстрому сразу на второй день после дождя взять штыковую лопату и счистить этот слой, а на его место стяжку положить цементно-песчаную. Если дождь несильный, то может ниче и не нужно делать.

ЕСли цементное молоко не вымыто, то ничего страшного не будет.

Крепче будет. Бетон должен медленно сохнуть. На заводах ЖБИ плиты пропаривают.

Ничего страшного Свежеуложеный бетон даже специально водой поливают

touch.otvet.mail.ru

Если бетон закрыть пленкой, повредит ли это застыванию в принципе?

Это будет способствовать набиранию бетоном прочности. Но накрывать не срзу. Дождитесь начала процесса схватывания, а потом (где то на следующий день) накрывайте. Если в жаркую погоду - то раньше накрывать. В общем как только начал сзватываться (твердеть) можно накрывать.... Хотя если это не плита а фундамент, можно и сразу накрыть...

Не думаю. . Бетон даж под водой застывает (личный опыт)..

поможет че медленнее высыхание тем прочнее бетон

Обычно бетон засыпают опилками и поливают водой. Если, конечно, делать хорошо.

это поспособствует меньшему появлению трещин засчет медленного засыхания бетона.

Застывание, высыхание.. . СХВАТЫВАЕТСЯ он! То есть вода вступает в химическую реакцию с цементом. А для этого вода в бетоне должна быть в достаточном количестве для химической реакции. Процесс схватывания длительный, аж 28 дней, при которой бетон набирает марочную прочность и при благоприятных условиях схватывание продолжается еще годы после этих 28 дней. Раннее удаление воды из бетона (испарением) приводит к выходу трещин. Так что накрывайте его, пусть вода идет на схватывание, а не на испарение. Люшнюю воду бетон не возьмет -- испарит ее, потом.. . а пока накрывайте.

на 28 сутокНУЖНО накрывать пленкой---либо ходить поливать водой по 10 раз на сутки и так 28 суток Поэтому пленка--лучший друг бетона.... хотя в народе все это ленятся делатть И еще будет лучше, если его перед накрытием пожелезнить ( помазать раствором жидким цемента--колотите цемент +вода примерно кашицу типа как на блины (консистенцией )

нет не повредит, только в пользу пойдет

В состав бетона входит цемент -гидравлическое минеральное вяжущее вещество. Его называют гидравлическим, поскольку набор прочности и затвердевание происходит в присутствии воды; полученные из цементных минералов и воды твёрдые соединения водостойки, то есть нерастворимы в воде. Его называют минеральным, поскольку исходные материалы, используемые для его получения, — минеральной природы (горные породы или продукты их выветривания) . Цемент принципиально отличается от других минеральных вяжущих (гипса, воздушной и гидравлической извести) , которые твердеют только на воздухе. Поэтому, для затворения цемента в бетоне водой наличие открытого воздуха не требуется. И соответственно накрытие бетона пленкой ему не повредит.

touch.otvet.mail.ru

На сколько сильно бетон (цемент) пропускает влагу? Если дома вылить ведро воды через какое время он начнет капать у сос.

Цемент и бетон - вещи разные! Или имелся ввиду цементный бетон? И разновидностей у инх много, и показатели структуры разные. Водопроницаемость бетонов (кстати, марку определяют по водонепроницаемости) - это что? Их постоянное неизменное свойство? Она и не может быть на логику. Здесь ее нет! Факторов-то куча! Толщина элемента, его конструктивное выполнение, свойства материалов, срок их работы (со временем показатели меняются и могут отличаться) , объем ведра....

если ведро воды, то она скорее испарится чем джо соседий доберется, а вообще очень сильно зависит от пропорций цемента, воды песка ну и еще там каких нить добавок если есть, а вообще цемент то бывает разный, некоторый специально влаго упорный типа =)

Вылей и засеки время.

чё глумитесь чтоли? вода протикает не через бетон, а через щели между плитами, вспомните бассейн, там что то не течёт неокуда

это не цемент пропускает, а участки где покрытие, конструкция не сплошная

touch.otvet.mail.ru

Застынет ли бетон в воде?

Бетон вытеснит воду и застынет

да застынет, он воду вбирает

заливай, он плотнее воды, вытеснит, затвердеет как миленький

Ну, во первых доступ воздуха можно обеспечить. А затвердевание бетона, это химичекая реакция, так что все будет нормально. Есть бетоны, которые специально отвердевают под водой вообще без воздуха.

Бетон может затвердеть даже полностью под водой, правда со специальными присадками

Сдаётся мне, кое-что тут не вполне верно. Влажность качественному застыванию, конечно, помогает. Но надо иметь в виду, что контакт с большим количеством воды приведёт к потере прочности бетона. Известно, что бетон (обычный) тем прочнее, чем менее жидким удалось замесить раствор. Если до застывания этот раствор окажется "в воде", то произойдёт его разжижение и вымывание связующего - цемента. Поэтому воду обязательно нужно от опалубки откачивать, вплоть до отверждения. Либо гидроизолировать по опалубке, что может оказаться проще.

Тут всё и просто и сложно. Надо брать не голимый М-500 из ближайшего гаража на задворках, а купить водостойкий быстротвердеющий цемент (ВБЦ или что там посоветуют) в ближайшем мостотряде. Бетон из него мало того что под водой затвердеет, так его потом ломом долбить запаришься.

touch.otvet.mail.ru

через солько дней после заливки бетон не боится мороза ?

До минус 10 - через неделю. Есть специальные добавки для того, чтобы не боялся мороза сразу же (соленый бетон) . В вашем случае, при небольшом морозе и в земле, достаточно будет накрыть сверху забетонированный столбик каким-нибудь утеплителем: опилки, стружка, пенопласт ...земля долго сохраняет тепло.

После высыхания. Сейчас, к весне.

через 2-3 дня если я не ошибаюсь

вы где живете? У нас и морозов-то нет.

Все зависит от толщины слоя раствора или бетона, но полное "схватывание" происходит после 3 недель ( 20 дней) . После этого срока морозы не страшны.

Скажем так, -5 - это не мороз. Ну, если выше - то неделю. если до -10, примерно. Потому при зимнем бетонировании если не греют и т. п. - то используют бетон более всокой марки чем из конструктивных требований. В общем, индивидуально, от многих факторов.

При Т = 20" и норм. влажности через 7 дней - 50% и 100% через 28 дней. При Т = 95" и 100% влажности 50% через 16 часов. Морозостойкость можно увеличить добавками.

Первые несколько дней желательно чтоб было +. Потом или сразу достаточно накрыть пленкой и присыпать листвой или опилками, потолще. ПРочность никуда не денеццо, просто она будет набираццо медленнее!

touch.otvet.mail.ru