Технология изготовления, физико-механические и теплотехнические свойства огнезащитных покрытий. Цементно-песчаная штукатурка

Огнезащитное покрытие представляет собой вещество, которое наносят на поверхность металлической конструкции для ее огнезащиты. Огнезащитное покрытие является залогом безопасности. Обработка воздуховодов, а также защита кабелей тоже очень необходима, как, к примеру, установка пожарной сигнализации.

В настоящем разделе приведены материалы по применению цементно-песчаной штукатурки для защиты металлоконструкций от воздействия огня. Огнезащитное покрытие

Приготовление и нанесение штукатурного раствора осуществляется механизированными способами в соответствии с «Инструкцией по приготовлению и применению строительных растворов» (СН 290-74 ) и «Руководством по выполнению огнезащитных и теплоизоляционных штукатурок механизированным способом» (М., Стройиздат, 1977).

Цементно-песчаная штукатурка рекомендуется для защиты металлоконструкций зданий; колонн, ригелей, связей и узлов сопряжения между элементами.

Пределы огнестойкости и толщина защитного слоя штукатурки для огнезащитных покрытий приняты в соответствии с табл. 6.

Таблица 6

Элемент конструкции

Толщина защитного слоя штукатурки, мм, в зависимости от требуемых пределов огнестойкости, ч

0,75

2,5

 колонны

25

60

 ригель

25

 

 связь

35

35

 

Слой штукатурки не является одновременно антикоррозионной защитой, поэтому перед нанесением штукатурного слоя металлические конструкции защищаются от коррозии.

В агрессивных средах необходимо предусмотреть защиту штукатурного слоя согласно главе СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

0447S10-07534

Рис. 3. Фрагменты металлоконструкций с огнезащитной облицовкой из штукатурок различного состава

а - защита узла соединения рядовой колонны с ригелями; б - защита ригеля, расположенного у стены здания; в - защита колонны, расположенной у стены здания; 1 - колонна; 2 - ригель; 3 - плита перекрытия; 4 - монолитный бетон; 5, 6 - арматурные сетки; 7 - штукатурка; 8 - поперечные элементы каркаса облицовки; 9 - стена здания; 10 - стойка фахверка; 11 - дюбель


Состав штукатурного раствора: песок, цемент марки не ниже М400 с соотношением 1:4,5 (СН 290-74 ).

Нанесение штукатурных растворов осуществляется двумя методами:

- полусухим торкретированием практически любой толщины;

- набрызгом толщиной одного слоя не более 15 мм.

Поверхности стальных конструкций (колонн, балок и связей) перед нанесением огнезащитных покрытий должны быть очищены от грязи, пыли и масел.


Поверхности, подлежащие оштукатуриванию методом набрызга, необходимо предварительно смочить водой для увеличения сцепления штукатурки с основанием.


 В состав работ по выполнению огнезащитному покрытию входят:

- подготовка поверхности под штукатурку,

- установка арматурных сеток (при необходимости) и маяков,

- нанесение штукатурного слоя,

- разравнивание намета.


Огнезащитное покрытие в виде защитного слоя из штукатурки для замкнутых сечений, а также любых сечений с размерами не более 200 мм, армируется стальной плетеной одинарной сеткой по ГОСТ 5336-80  марки Р № 10-1,2, которую можно устанавливать непосредственно на защищаемую поверхность.

Стальные колонны и ригели сечением 100´100 мм и менее, связи сечением 150´150 мм защищаются нормированной штукатуркой.


Для сплошных и сквозных колонн из швеллеров, двутавров и уголков с габаритными размерами менее 500 мм одинарная сетка марки Р № 10-1,2 устанавливается по несущему арматурному каркасу (сетка 200/200/8/8 по ГОСТ 8478-81 ), при расстояниях между элементами сечений более 500 мм дополнительно устанавливаются гнутые уголки с шагом 600 мм, воспринимающие давление 0,01 МПа (1 т/м2) от наносимого раствора. Арматурные сетки в местах примыкания к стенам закрепляются с помощью дюбелей. Устройство огнезащитной облицовки и штукатурки показано на рис. 3.

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ ПЕРЛИТОВЫЕ ШТУКАТУРКИ

В качестве вяжущих в составы огнезащитных покрытий из штукатурок с заполнителями из перлитового песка или вермикулита входят цемент, гипс или жидкое стекло.


В качестве вяжущего применяют портландцемент и быстро-твердеющий портландцемент марки не ниже М400 (ГОСТ 10178-76*). Гипс должен удовлетворять требованиям ГОСТ 125-79 . Цемент и гипс должны иметь заводские паспорта. До применения каждой партии вяжущего необходимо определить его марку, сроки схватывания, постоянство объема и активности. При хранении вяжущих свыше 3 мес должна быть произведена повторная проверка их качества.

Цемент и гипс должны поставляться в бумажных мешках, на которых должны быть обозначены наименование цемента или гипса, их марка, номер партии и дата затаривания. При транспортировании и хранении цемент и гипс должны быть защищены от воздействия влаги и загрязнения посторонними примесями.


Жидкое стекло (натриевое) должно удовлетворять требованиям ГОСТ 3956-76*. Его поставляют в железных бочках по 250 кг.

Каждая партия жидкого стекла должна иметь паспорт, в котором указывают номер партии, дату изготовления и результаты испытаний в соответствии с требованиями стандарта.


Вспученный перлитовый песок (ГОСТ 10832-74*) применяют в качестве заполнителя в огнезащитных штукатурках. Перлитовый песок поставляют в мешках, не допускающих его увлажнения и загрязнения. Каждая партия должна иметь паспорт, в котором указывают адрес предприятия-изготовителя, марку, плотность, зерновой состав, влажность.

До применения вспученного перлитового песка необходимо проверить его объемную насыпную массу, зерновой состав и влажность. Максимальная крупность его зерен не должна превышать 2,5 мм, а рекомендуемая плотность зернового заполнителя не должна превышать 100 кг/м3.


В состав огнезащитных штукатурок для огнезащитного покрытия должен быть введен волокнистый материал - минеральная вата (ГОСТ 4640 -76) с температурой плавления не ниже 1200 °С или асбест хризотиловый VI сорта (ГОСТ 12871-67*).

Минеральную вату необходимо вводить в виде гранул плотностью 150 - 200 кг/м3 и наибольшей крупностью гранул 6 - 8 мм. Допускается содержание комков размером до 20 мм не более 10 %.

Асбест поставляют в бумажных или джутокенафных мешках. На каждом мешке указывают сорт, марку, массу, номер партии и стандарта. Каждая партия должна иметь паспорт. Асбест должен храниться защищенным от атмосферных осадков. До применения асбеста необходимо проверять его сорт и влажность.


Выбор вяжущего зависит от влажностного режима работы конструкции. Смеси на жидком стекле, гипсе следует использовать для покрытий, работающих в воздушно-сухих условиях с относительной влажностью в помещениях до 60 %.

Рекомендуемые соотношения компонентов огнезащитных штукатурок и физико-механические характеристики приведены в табл. 7 .


При выполнении растворов огнезащитных штукатурок целесообразно использовать сухие штукатурные смеси, содержащие все необходимые компоненты, кроме добавок, которые вводят в воду при затворении смеси. Сухие смеси рекомендуется готовить в заводских условиях в стандартных смесителях принудительного перемешивания непрерывного или циклического действия.


Дозировку вяжущих сухих смесей следует производить по массе с точностью ±1 %, дозировку заполнителей по объему с точностью ±3 %. При приготовлении смеси рекомендуется вначале загружать в смеситель заполнители, а затем вяжущее. Продолжительность перемешивания зернистого заполнителя с волокнистым компонентом составляет 0,5 мин, продолжительность перемешивания после загрузки вяжущего 1,5 - 2 мин.


Сухая штукатурная смесь должна иметь влажность не более 5 % по массе и доставляться на строительную площадку упакованной в многослойные гидрофобизованные бумажные мешки или мешки, изготовленные из водонепроницаемых пленок. Упакованная в мешки сухая смесь должна храниться в сухом закрытом помещении, защищенном от попадания атмосферной влаги.

Таблица 7

№ состава

Содержание в сухой смеси, % от объема (над чертой) и массы (под чертой)

Объемная масса, кг/м3

Предел прочности, Па

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×гр)

портландцемента

гипса

жидкого стекла

ваты минеральной гранулированной

перлита

вермикулита

керамзита

асбеста

при сжатии

при изгибе

1

-

10

59

-

30

16

60

25

-

-

-

450

5,88

2,94

0,081

2

8

56

-

-

32

18

60

26

-

-

-

600

9,8

5,88

0,128

3

-

10

54

-

-

60

24

-

-

30

22

550

7,84

4,9

0,116

4

0,3

5

-

42

46

20

22

79,8

73

-

-

-

440

3,9

1,96

0,076

5

1,7

1,5

-

60

66

-

-

95

75

3,3

10

-

350

4,9

1,96

0,07

6

13,5

45

-

-

-

-

76,5

40

10

15

-

600

9,8

7,84

0,108

 

Примечания: 1. Объемная масса, кг/м3: портландцемент - 1300, гипс - 1100, гранулированная минеральная вата - 100, перлит - 80, вермикулит - 200, керамзит - 600, асбест - 150. Расход жидкого стекла плотностью 1,1 г/см3 указан в процентах к общему объему (массе) сухих компонентов.

Мешки со смесью рекомендуется хранить на стеллажах горизонтально. Срок хранения сухой смеси в бумажных мешках - не более месяца.


Огнезащиное покрытие и материалоемкость огнезащитного штукатурного слоя для стальных элементов определяют на основании проекта конструкции в зависимости от защитного свойства используемого состава, требуемого предела огнестойкости конструкции (толщины штукатурного слоя), его объемной массы и сечения элементов. В табл. 8  приведен пример результатов расчета материалоемкости несущих стальных элементов коробчатого сечения из швеллеров № 18.

Таблица 8

Материалоемкость, кг/м2 (под чертой), и толщина слоя огнезащитного покрытия из штукатурки, мм (над чертой), при пределе огнестойкости, ч

Объемная масса, кг/м3

0,5

1

2

2,5

15

6

20

8

40

16

50

20

400

15

9

20

12

40

24

50

30

600

20

16

30

24

45

36

60

48

800

20

20

30

30

45

45

60

60

1000

 


Стальные колонны сечением более 100´100 мм, а также колонны, рассчитанные на динамическую нагрузку или подвергающиеся в процессе эксплуатации внешним механическим воздействиям (в том числе случайным ударам), защищают огнезащитным покрытием и обязательно армируют его.


Балки покрытий и другие стальные конструкции с требуемым пределом огнестойкости 1 и 0,75 ч должны иметь при объемной массе раствора 400 - 450 кг/м3 слой огнезащитного покрытия толщиной не менее указанной в табл. 9 , а при требуемом пределе огнестойкости 2,5 ч - не менее указанной в табл. 10.


Стальные балки высотой более 100 мм и связи из уголковой стали сечением более 150´150 мм, а также конструкции, воспринимающие при эксплуатации здания динамические нагрузки, должны иметь армированное покрытие. Огнезащитное покрытие армируют стальной сеткой с размером ячейки до 100 мм при оштукатуривании вертикальных поверхностей и до 40 мм - при нанесении штукатурки на потолки. Диаметр проволоки должен быть не менее 1 мм.

Таблица 9

Конструкция

Минимальная толщина элемента балки, мм

Огнезащитное покрытие, мм, не менее, при пределах огнестойкости, ч

1

0,75

Сварные балки и колонна двутаврового сечения

14

20

15

16

20

15

20

15

10

30

10

10

50

10

5

Балка и колонна прокатные двутавровые:

 

 

 

№ 10 - 14

4,5 - 4,9

30

25

№ 16 - 18а

5 - 5,1

30

25

№ 20 - 24а

5,2 - 5,6

30

25

№ 27 - 30а

6 - 6,5

30

25

№ 33 - 40

7 - 8,3

25

20

Связь, распорка и другая конструкция из уголковой стали сечением, мм:

 

 

 

100´100

6,5

30

25

 

10

25

20

 

16

20

15

160´160

10

25

20

 

16

20

15

 

20

15

20

200´200

20

15

10

 

25

15

10

 

30

10

10

 

Таблица 10

Тип колонны

Сечение уголков колонны, мм

Толщина стенки металла, мм

Толщина защитного покрытия, мм, при пределе огнестойкости 2,5 ч

Коробчатого сечения из двух уголков

125´125

14

45

125´125

20

35

125´125

30

20

125´200

16

40

125´250

20

30

130´300

30

25

150´300

50

20

Сплошного сечения

250´150

-

10

270´150

-

10

300´200

-

10

 


Для снижения расхода штукатурного раствора балки и колонны, выполненные из двутавра или швеллера, перед креплением к ним армирующей сетки можно обворачивать негорючим листовым материалом (стеклотканью, фольгой, крафт-бумагой, пропитанной жидким стеклом и т.п.), перекрывающим расстояние между полками элемента.


В состав работ по выполнению однослойного огнезащитного покрытия входят: подготовка поверхности под штукатурку; установка арматурной сетки и маяков; нанесение слоя штукатурного покрытия, разравнивание штукатурного раствора. При двухслойном нанесении огнезащитного покрытия в состав работ входят: подготовка поверхности под штукатурку, установка маяков, нанесение подготовительного слоя покрытия толщиной 2 - 3 см, установка арматурной сетки, нанесение лицевого защитного слоя толщиной 1 - 2 см, выравнивание защитного слоя по маякам и затирка его поверхности.


Поверхности стальных конструкций (колонн и балок) перед нанесением огнезащитных штукатурок должны быть очищены от ржавчины, грязи, краски, пыли, масел и жировых пятен.

Поверхности стальных конструкций очищают от ржавчины, как правило скребком и металлической щеткой с последующей подчисткой волосяной щеткой или сжатым воздухом. Допускается применение пескоструйной обработки, в качестве абразивного материала рекомендуется песок крупностью 1 мм. Поверхности, подлежащие оштукатуриванию методом набрызга, необходимо предварительно смочить водой для увеличения оцепления штукатурки с основанием.

Армирующая сетка должна находиться на расстоянии 5, 10 или 15 мм от защищаемой поверхности в зависимости от толщины огнезащитного покрытия соответственно 10, 20, 40 мм.

При двухслойной штукатурке арматурную сетку накладывают на поверхность внутреннего подготовительного слоя и замоноличивают материал упрочненного наружного слоя. Объемную сетку (сетку Рабитца), сетку из просеченного и растянутого листов можно накладывать непосредственно на защищаемую поверхность. Допускается использовать в качестве армирующих элементов штукатурного слоя Г-образные шпильки, изготовляемые из проволоки сечением 3 - 4 мм и прикрепляемые к защищаемой поверхности строительных конструкций через 200 мм одна от другой. Расстояние от концов шпилек до защищаемой поверхности должно составлять 10 - 15 мм. Концы шпилек, смежные с углами защищаемой конструкции, должны выступать за кромку на расстояние около 10 мм. Длина шпильки должна быть не менее 80 мм. Арматурные сетки сваривают электродами Э42А. Сетка должна отвечать требованиям ГОСТ 5336-80.


Стальные конструкции, подготовленные к нанесению огнезащитного покрытия, должны быть предъявлены кураторскому надзору. Приемку конструкций фиксируют в журнале работ.


Однослойные огнезащитные штукатурки можно наносить методом полусухого торкретирования практически любой толщины: при нанесении методом набрызга толщина одного слоя не должна превышать 15 мм. При нанесении штукатурного слоя толщиной свыше 15 мм методом набрызга оштукатуривание производят за несколько приемов, нанося штукатурный раствор послойно толщиной 10 - 15 мм. Каждый последующий слой наносят после затвердения предыдущего. Отклонение толщины нанесенного слоя от проектной допускается только в сторону увеличения, но не больше 0,5 - 1 см. Огнезащитное покрытие не допускает повторное применение отходов раствора, образовавшихся в процессе пневмонанесения и отделки поверхности.


Штукатурный слой на основе портландцемента после нанесения должен быть предохранен от высыхания в течение не менее 7 сут. С этой целью рекомендуется закрывать конструкцию паронепроницаемым пленочным материалом (полиэтиленовой и другой пленкой). Штукатурный слой, выполненный на основе гипса или жидкого стекла, после схватывания может быть подвергнут естественной или искусственной сушке. Максимальная температура искусственной сушки, замеренная на расстоянии 1 см от поверхности штукатурного слоя, не должна превышать 150 °С.



Представляем рубрики огнезащитных веществ и материалов
 

Подушки противопожарные
Огнезащита древисины
 
Огнезащита металла
Огнезащита кабеля
Огнезащита воздуховодов
Огнезащита железобетона

 



Читайте также:
Огнезащита металла . Основные пр инципы и способы защиты
Противопожарные подушки - одно из действующих средств огнезащиты
Огнезащитная краска. Применение, свойства и назначение.
Огнезащита древесины. Способы и средства противостояния огню
Огнебиозащита древесины