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
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 |