Файл: Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 29

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

коррозии и быстрее теряют несущую способность со временем.

Другой предлагаемый способ склеивания антипирированной древесины предусматривает покрытие склеиваемой поверхности пленкой жидкого полиме­ ра с последующим ее отверждением. Так, нанесение пленки клея КБ-3 на поверхность древесины, обрабо­ танной борными антипиренами, повысило прочность склейки с 30,0 до 56 кгс/см2 (применялся клей КБ-3). Еще лучше древесину, пропитанную борными анти­ пиренами, склеивает клей УФФ, разработанный в Иркутском политехническом институте. Прочность склеивания достигает 83,8 кгс/см2, разрушение про­ исходит только по древесине. Достаточно высокую прочность склеивания (70,1 кгс/ом2) обеспечивает эпоксидный клей на основе смолы ЭД-5; разрушение идет на 27% по древесине. Предложенныеклеи можно также применять для склеивания антипирированных фанеры и древесины, что подтверждено эк­ спериментально.

Проведены работы по пропитке древесины некото­ рыми огнестойкими полимерами и исследована воз­ можность склеивания пропитанных заготовок. Обна­ ружено, что огнестойкость древесины существенно повышается при поглощении 0,223 г/см3 кремнийорганической жидкости ГКЖ-10 и 0,142 г/см3 жидко­ сти ГКЖ-11. В качестве антипирена опробована так­ же карбамидная смола КФ-SO (крепитель формовоч­ ных смесей). Опыты показали, что пропитанная эти­ ми веществами древесина хорошо клеится резорци­ новыми, фенольными, эпоксидными клеями, специ­ ально подбираемыми для определенного случая. Так как, на'пример, щелочность жидкостей ГКЖ-10, ГКЖ-П нейтрализует действие катализатора в клее КБ-3 и приостанавливает отверждение, для данных антипиренов более пригодны резорциновые клеи. Древесину, обработанную крепителем КФ-90, хоро­ шо склеивают клеи УФФ, КБ-3, ФР-100; прочность склеивания равна 88,3—96,4 кгс/см2, разрушение по

древесине 63— 100 %>, Эксплуатационные свойства клеевых соединений

древесины оценивали ускоренным старением и дли­ тельным экспонированием. В частности, испытания об­

50


разцов древесины, обработанной смолой КФ-90 и склеенных клеями КБ-3 и ФР-12, показали, что при ускоренном старении стойкость клеевых швов сравни­ ма со стойкостью контрольных непропитанных образ­ цов. Прочность клеевых1швов древесины, обработан­ ной борными соединениями и склеенной клеем ЭД-5Г за год экспонирования в комнате уменьшилась на 50%. Проведены испытания на старение образцов древесины, обработанной солями аммония и склеен­ ной клеем ФР-12 с повышенным содержанием пара­ форма. Испытания показали, что конструкции из та­ кой древесины можно эксплуатировать в условиях, исключающих непосредственное увлажнение клеево­ го шва. Это же требование предъявляется и к эк­ сплуатации древесины, антипированной борными со­ единениями. Древесину, антипирированную смолой КФ-90 и склеенную клеями КБ-3 и ФР-12, по дан­ ным ускоренного старения, можно эксплуатировать на открытом воздухе.

Глава V. ОГНЕСТОЙКОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС

ПОВЕДЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПЛАСТМАСС ПРИ ПОЖАРЕ

Пластмассы в строительстве в основном применя­ ют в ограждающих конструкциях — панелях стен и покрытий. Обшивки панелей стен часто делают из стеклопластика, антипирированной фанеры, древесно­ стружечных плит, а теплоизоляцией служат различ­ ные пенопласты. Все эти материалы благодаря орга­ нической основе опасны в пожарном отношении. Об­ шивки из асбестоцемента или алюминия также не за­ щищают полностью теплоизолятор от горения. Сле­ довательно, необходимо изучение огнестойкости ограждающих конструкций, выполненных с использо­ ванием этих материалов. Впервые такие исследова­ ния проведены во ВНИИПО [7]. Испытывали пане­ ли стен и покрытий, разработанные ЦНИИСК. Па­ нели, выполненные в натуральную величину, поме­

60

щали в огневую камеру, нагружали нормативной На­ грузкой и закрепляли в проектном положении. Тем­ пература в огневой камере поднималась по стандарт­ ному режиму. Пределом огнестойкости считали мо­ мент обрушения панели, прогорание или перегрев противоположной наружной обшивки. Результаты испытаний сведены в табл. 9.

Рассматривая данные огневых испытаний, можно видеть, что на предел огнестойкости панелей влияют применяемые материалы обшивки. Как правило, об­

шивка из

асбестоцемента повышает

огнестойкость,

но при этом важно правильное

крепление ее к кар­

касу. Огнестойкость ограждения

зависит

также

от

горючести

обрамления каркаса

и материала тепло­

изоляционного слоя. Так, фенольный пенопласт

ме­

нее горюч,

чем поливинилхлоридный,

а

поливинил­

хлоридный меньше, чем полистирольный. При приме­ нении куполов из органического стекла следует пре­

дусматривать меры быстрого огнетушения.

При по­

жаре оргстекло (полиметилметакрилат)

сплавляет­

ся и через образовавшиеся проемы возможно

быст­

рое распространение огня. Для повышения до

30 ми­

нут огнестойкости органических стекер в конструк­ циях зенитных фонарей рекомендуется устройство створчатой диафрагмы и экрана из армированного стекла [21].

Створки диафрагмы выполняют из стали и кре­ пят легкоплавким тросом к опорной части фонаря. При повышении температуры трос плавится и диаф­ рагма, раскрываясь, отделяет фонарь от помещения. Применение диафрагмы увеличивает огнестойкость фонарных устройств из оргстекла до 26 минут. Экран из армированного стекла снижает на 30% светопро­

пускную способность,

но

повышает огнестойкость

светового проема до

30 минут, что в 3

раза выше,

чем у обычных пластмассовых куполов.

применением

Пожар в

здании,

построенном с

конструкций

из пластмасс,

развивается

весьма ско­

ротечно. В качестве примера можно привести пожар 21-этажного административного здания в Сан-Паулу

(Бразилия). Применение

легковоспламеняющихся

пластмасс при устройстве

потолка, стен, пола без над­

лежащей противопожарной защиты привело к распро-

61


 

 

 

 

Огневые испытания панелей

ограждения

 

Т а б л и ц а 9

 

 

 

 

 

 

Обшнйка

О брам ление

Т еп лоизоля­ Соединение

П ролет,

Н агрузка,

П редел OlHe-

Принцип определе­

 

 

 

 

ция

обш ивок с

см

кгс/м 2

CTOHKO-'m,

ния предела огне-

 

 

 

 

 

каркасом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Плиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытия

 

 

 

 

Асбестоцемент,

Асбестоцемент,

Пенопласт,

Клееметал­

 

 

 

 

лическое

300

100

0,5

Обрушепие

6 = 10 мм

6 = 1 0

мм

Y = 30 кг/м3

 

 

Клеевое

300

100

0,1

 

 

 

Бакелизиро-

Пенопласт

 

 

 

 

 

Алюминий,

 

ПХВ-1,

 

 

 

-

 

 

ваиная

фане-

Y = ЮО

Клееметал-

 

 

 

0 = 1,5

мм

ра, 6 = 1 0 мм

кг/м3

лическое

580

100

0,13—0,1 У

 

Алюминий,

 

 

 

Пенопласт

 

 

 

 

 

6 = 1

мм

 

 

ПСБ

«

300

100

0,1

 

 

 

 

 

Соты из

 

 

 

 

 

Асбестоцемент,

Асбестоцемент,

древесно-

 

 

 

 

 

волокнис-

»

320

 

0,5

 

6 = 1 0

мм

6 = 1 0

мм

тых плит

Клеевое

»

»

0,1

 

2. Навесные стеновые панели

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кгс/м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(го­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ризон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тальная)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н 116

 

Прогрев наружной

 

 

 

Пенопласт

 

 

 

сгс/пог. м

 

Асбестоцемент,

Асбестоцемент,

ПСБ,

Слееметал-

 

(верти­

 

поверхности до

 

0,8

.

150°С

560

кальная)

6 = 8 мм

6= 10

мм

Y = 30 кг/м3

лнческое

 

 

То же и появление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трещин в наруж­

Асбестоцемент,

Асбестоцемент,

Пенопласт

Клеевое и к

 

Без наг­

0,6

ном

асбесто-

200

цементном листе

6 = 6 мм

6 = 6—12 мм

ПС-4

пробкам

по

рузки

 

 

 

Алюминий,

Бакелизиро-

»

углам

»

 

0,4

Прогорание панели

*

 

*

6 = 1 мм

вамиая

фанера

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Фраг­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менты

сте­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новых

ог­

 

 

 

 

 

Асбестоцемент,.

Деревянные

 

раждений

 

 

 

Загорание наруж­

6= 10 мм,

Фенольный

Без соеди­

 

Без наг­

 

ного стеклопласти­

.стеклопластик

бруски

 

220

0,13

 

ка

6 = 3,5 мм

 

 

пенопласт

нения

рузки

 

 

Древесностружеч­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная плита,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6= 22 мм,

 

 

 

 

 

 

»

0,18

 

 

стеклопластик,

 

 

»

*

 

>:>

 

 

6 = 3-5

 

*

 

 

 

 

 


850 70

 

 

 

мин

 

 

 

Время,

 

Горкшая

нагрузка,

кг/см2

Рис. 8.

Максимальная

температура (1)

и продолжительность

активного

горения (2) кают, отделанных древесными и поли­

мерными

материалами

 

 

странению огня по всему зданию за

несколько минут.

Не допускается делать из быстросгораемых матери­ алов лифты здания, так как это ведет к человечес­ ким жертвам. Разбор обстоятельств, связанных с по­ жарами крупных зданий, построенных с применени­ ем конструкций из пластмасс, показывает, что при проектировании зданий необходимо -предусматривать применение трудносгораемых пластмасс, а при про­ ектировании несущих конструкций из других матери­ алов учитывать повышенное количество тепла, выде­ ляемое полимерами при горении. Целесообразно так­ же проанализировать пожарную опасность полимерйых отделочных материлов, распространен­ ных в судостроении и применяемых в качестве обши­ вок, теплоизоляции, погонажных изделий и т. д. Учитывая особую опасность пожара, на судах прово­ дят обязательные пирометрические исследования су­ достроительных материалов. Натурные испытания конструкций кают, отделанных бумажнослоистым пластиком, стеклопластиком, изоляцией из плит ФС, ФФ, а также изделиями из ПХВ с удельной горючей нагрузкой от 15 до 90 кг/м2, показали, что эти мате­ риалы опасны в пожарном отношении. В течение 30 минут температура в среднем поднимается до 530—

64


Рис. 9. Температурный режим пожара в

помещении при обли­ цовке стен фанерой (1) и пластиком (2, 3) по непропитаиному

(2) и антипирированпо-

му (3) деревянному каркасу

680°С, после чего интенсивность пожара снижается. Охват пламенем всего помещения происходит в тече­ ние 4—5 минут. Если горящая каюта сообщается с другими помещениями, то и там облицованная пла­

стиками поверхность

загорается через

2—4

минуты.

В

смежных помещениях огонь распространяется

из-

за

прогорания перегородок, каркас которых

сделан

из деревянных брусков.

 

 

 

 

Распространение огня в каюты, отделанные дре­

весными

и полимерными материалами,

происходит

за

15—25

минут при

открытых и 60—80 минут при

закрытых

дверях. Продолжительность активного

го­

рения при этом составляет 4—6 часов, что значитель­ но превышает предел огнестойкости судостроитель­ ных конструкций (1 час). Максимальные температу­ ры и время активного горения помещений, облицо­ ванных фанерой и полимерными материалами, при различной горючей нагрузке показаны на рис. 8. Уве­ личение объема горючих материалов приводит к бо­ лее высоким температурам и длительности пожара.

Проводили огневые испытания кают с одинако­ вой удельной горючей нагрузкой (30 кг/м2) при ком­ плексе различных материалов: а) доски, фанера, мебель (опыт № 1); б) доски, трудновоспламеняющийся пластик по МРТУ 6-05-1305-70 и мебель из древесины и пластика (опыт № 2); в) доски, антипирированные глубокой пропиткой, тот же пластик и аналогичная мебель (опыт № 3). Опыты показали,

5 З а к . 5763

65