До питання підвищення безпеки експлуатації будівельних конструкцій при дії високих температур

Abstract

UK: Ціль. Теоретичне і практичне обґрунтування зниження горючості і підвищення захисту будівельних конструкцій при дії високих температур за рахунок застосування захисних покриттів. Методи. При виконанні досліджень проводився аналітичний огляд основних груп захисних засобів, які знижують горючість дерев'яних будівельних конструкцій, дана оцінка їх технічних характеристик. Результати. Захист будівельних конструкцій став складовою частиною проведених спеціальних заходів, спрямованих на зниження горючості і підвищення захисту конструкцій. Завдання захисту зводиться до створення «пасивної» системи локалізації дії високих температур, ліквідації або зниження небезпечних факторів високої температури. Практика застосування дерев'яних і металевих конструкцій показує, що вони не завжди відповідають вимогам безпеки і вимагають спеціальних заходів захисту від дії високих температур. В даний час застосовуються різні способи захисту: оштукатурювання і обмазка конструкцій; облицювання оздоблювальними матеріалами, плиткою, цеглою тощо; застосування різних екранів з негорючих матеріалів; просочення конструкцій антипіренами з негорючих антисептичних матеріалів; нанесення на поверхню конструкцій захисних покриттів. Для зниження небезпеки об'єктів застосовується різноманіття різних засобів і способів захисту, але не всі з них ефективні і їх застосування виправдано. Основними критеріями при виборі захисних засобів повинні бути техніко-економічні показники: ефективність захисту, не дефіцитність компонентів, невисока вартість і можливість широкого застосування, надійність і довговічність, волого- і атмосферостійкість, технологічність, естетичність, нетоксичність тощо. Аналіз існуючих захисних засобів показав, що не всі з них відповідають наведеним вимогам і не завжди можуть бути застосовані. Так, конструктивні рішення трудомісткі і вартість їх становить до 30% від вартості конструкцій, що захищаються. Просочення конструкцій розчином з антипиренів дозволяє підвищити опір дії високих температур. Однак, поряд з позитивними якостями, просочення має суттєві недоліки: застосування дорогих і вельми токсичних компонентів, значна трудомісткість виконуваних робіт і необхідність застосування спеціального технологічного устаткування і високої кваліфікації персоналу, висока енергоємність і т.д. Тому в Україні і за кордоном все більше застосування знаходять способи нанесення на поверхню конструкцій і матеріалів захисних покриттів, що їх захищають. Наукова новизна. Розроблено теоретичні засади та дано практичне обґрунтування ефективності застосування захисних спучуючих негорючих покриттів для зниження горючості матеріалів і підвищення стійкості будівельних конструкцій від дії високих температур. Практична значимість. Розроблено та апробовано в умовах виробництва нові негорючі спучуючі захисні композиції, які дозволяють перевести горючі матеріали в групу важкогорючих і підвищити стійкість будівельних конструкцій від дії високих температур.

RU: Цель. Теоретическое и практическое обоснование снижения горючести и повышения защиты строительных конструкций при действии высоких температур за счет применения защитных покрытий. Методы. При выполнении исследований проводился аналитический обзор основных групп защитных средств, снижающих горючесть деревянных строительных конструкций, дана оценка их технических характеристик. Результаты. Защита строительных конструкций стала составной частью проводимых специальных мероприятий, направленных на снижение горючести и повышение защиты конструкций при действии высоких температур. Задача защиты сводится к созданию «пассивной» системы локализации действия высоких температур, ликвидации или снижения опасных факторов высокой температуры. Практика применения деревянных и металлических конструкций показывает, что они не всегда соответствуют требованиям безопасности и требуют специальных мер защиты от действия высоких температур. В настоящее время применяются различные способы защиты: оштукатуривание и обмазка конструкций; облицовка отделочными материалами, плиткой, кирпичом и т.п.; применение различных экранов из негорючих материалов; пропитки конструкций антипиренами из негорючих антисептических материалов; нанесение на поверхность конструкций защитных покрытий. Для снижения оопасности объектов применяется многообразие различных средств и способов защиты от действия высоких температур, но не все из них эффективны и их применение оправдано. Основными критериями при выборе защитных средств должны быть технико-экономические показатели: эффективность защиты, не дефицитность компонентов, невысокая стоимость и возможность широкого применения, надежность и долговечность, влаго- и атмосферостойкость, технологичность, эстетичность, нетоксичность и т.п. Анализ существующих защитных средств показал, что не все из них соответствуют этим требованиям и не всегда могут быть применены. Так, конструктивные решения трудоемкие и стоимость их составляет до 30% от стоимости защищаемых конструкций. Пропитки конструкций раствором с антипиренами позволяет повысить сопротивление действия высоких температур. Однако, наряду с положительными качествами, пропитки имеют существенные недостатки: применение дорогих и весьма токсичных компонентов, значительная трудоемкость выполняемых работ и необходимость применения специального технологического оборудования и высокой квалификации персонала, высокая энергоемкость и т.д. Поэтому в Украине и за рубежом все большее применение находят способы нанесения на поверхность конструкций и материалов вспучивающихся защитных покрытий. Научная новизна. Разработаны теоретические основы и дано практическое обоснование эффективности применения защитных вспучивающихся негорючих покрытий для снижения горючести материалов и повышения стойкости строительных конструкций при действии высоких температур. Практическая значимость. Разработаны и опробированы в условиях производства новые негорючие вспучивающиеся защитные композиции, которые позволяют перевести горючие материалы в группу трудногорючих и повысить стойкость строительных конструкций при действии высоких температур.

EN: Purpose. Theoretical and practical rationale for reducing flammability and improving the resistance of building structures through the use of retardant coatings. Method. In carrying out the research, an analytical review of the main groups of protective agents that reduce the flammability of wooden building structures was carried out; their technical characteristics were evaluated. Results. The task of protection is to create a «passive» system of localization of the effects of high temperatures, the elimination or reduction of dangerous factors of high temperature. The practice of using wooden and metal structures shows that they do not always meet the requirements of fire safety and require special fire protection measures. Currently, different methods of protection are used: plastering and stretching of structures; facing decoration materials, tiles, bricks, etc .; application of different screens of non-combustible materials; Impregnation of structures with antipyneums from non-combustible antiseptic materials; application of protective coatings to the surface. To reduce the fire hazards of objects used variety of different means and methods of fire protection, but not all of them are effective and their use is justified. The main criteria for the selection of protective equipment should be technical and economic indicators: the efficiency of protection, not deficiency of components, low cost and the possibility of wide application, reliability and durability, moisture and weather resistance, technological, aesthetic, non-toxicity, etc. An analysis of existing protective equipment showed that not all of them meet the stated requirements and can not always be applied. Thus, constructive solutions are labor-intensive and their cost is up to 30% of the cost of protected designs. Impregnation of structures with a solution of flame retardants can increase the resistance to fire at the stage of fire, and in the fire cell. However, along with the positive qualities, impregnation has significant disadvantages: the use of expensive and very toxic components, the considerable complexity of the work performed and the need for special technological equipment and high qualifications of personnel, high energy consumption, etc. Therefore, in Ukraine and abroad, more and more applications are found in methods of applying to the surface of structures and materials of fire protective coatings that protect them. Scientific novelty. Theoretical foundations have been developed and a practical justification has been given for the effectiveness of the use of flame retardant intumescent non-flammable coatings to reduce the flammability of materials and increase the fire resistance of building structures. Practical meaningfulness. New non-combustible intumescent fire retardant compositions have been developed and tested in production conditions, which allow to transfer combustible materials to the group of slow-burning and to increase the fire resistance of building structures.