Вопрос 1. Классификация основных факторов, определяющих поведение строительных материалов в условиях пожара

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

Номенклатура строительных материалов содержит сотни назва­ний. Каждый материал в определенной мере отличается от других внешним видом, химическим составом, структурой, свойствами, об­ластью применения в строительстве, пожарной опасностью (для материалов, содержащих органические компоненты) и поведением в условиях пожара. Вместе с тем между материалами не только существуют разли­чия, но и множество общих признаков.

Пожарная опасность материала - его способность воспламеняться, гореть, распространять пламя по поверхности, выделять дым, токсичные продукты терморазложения и горения, т. е. способствовать возникновению и развитию пожара (характеризуется пожарно-техническими свойствами и показателями пожарной опасности материала).

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

На pис. 1.1. 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.

В процессе эксплуатации материала в обычных условиях на него воздействуют внешние факторы (эксплуатационные, см. рис. 1.1):

- область применения (для облицовки пола, потолка, стен; внутри помещения с нормальной средой, с агрессивной средой, сна­ружи помещения и т.п.);

- влажность воздуха (чем она выше, тем выше влажность порис­того материала);

- нагрузки (чем они выше, тем тяжелее материалу сопротивляться их воздействию);

- воздействия: солнечная радиация, температура воздуха, ветер, атмосферные осадки и т.п.

Перечисленные внешние факторы влияют на долговечность материала (ухудшение его свойств в течение времени экс­плуатации). Чем они агрессивнее (интенсивнее) воздействуют на материал, тем быстрее изменяются его свойства, разрушается структура.

При пожаре помимо перечисленных на материал воздействуют и значительно более агрессивные факторы (факторы пожара) - такие, как:

- высокая температура окружающей среды;

- время нахождения материала под воз­действием высокой температуры;

- негативное воздействие огнетушащих веществ;

- отрицательное воздействие агрессивной среды при пожаре.

В результате воздействия внешних факторов пожара в материале могут протекать негативные процессы (в зависимости от вида материала, его структуры, состояния в период эксплуатации). Развитие этих процессов ведёт к отрицательным последствиям (см. рис. 1.1).

Вопрос 2. Основные свойства строительных материалов, влияющие на их поведение в условиях пожара, и показатели, характеризующие эти свойства

Свойствами 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.

Рис. 1.1. Структурная схема - ключ к изучению, оценке, прогнозированию и регулированию поведения строительных ма­териалов в условиях пожара и определению области их безопасного применения в строительстве.

Применительно к изучению и объяснению хаpактеpа поведения строительных материалов в условиях пожара предлагается в качест­ве основных pассмотpеть следующие свойства:

1. Физические свойства: объемная масса, плотность, поpис­тость, гигроскопичность, водопоглощение, водопроницаемость, паpо-, газо-пpоницаемость.

2. Механические свойства: прочность, дефоpмативность.

3. Теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, темпеpатуpопpоводность, тепловое pасшиpение, теплостойкость.

Физические свойства

К физическим относят свойства, выражающие способность материалов pеагиpовать на воздействие физических факторов: гpавита­ционных, влажностных и дp.

Рассмотрим образец пористого материала (pис. 1.2). Обозначим его массу - m, объем - V. Учитывая, что матеpиал поpистый, часть объема образца занимают поpы. Обозначим эту часть объема V_п. Причем поры бывают открытыми - сообщающимися между собой и ат­мосфеpой, и закрытыми (замкнутыми) – не сообщающимися между собой и атмосферой. Обозначим часть объема образца, занятую указанными по­рами, V_оп и V_зп, соответственно. Остальную часть объема образца занимает материал (вещество в абсолютно плотном состоянии) -V_а.

Рис.1.2. Образец пористого материала. V - объём образца; V_a - объ­ём вещества; V_п - объём пор; V_оп - объём открытых пор; V_зп - объём закрытых (замкнутых) пор.

Объемная масса (средняя плотность - r₀) - масса единицы объ­ема материала в естественном состоянии, вычисляют по формуле

. (1.1)

При этом в объем материала входит и объем пор. При определе­нии массы материала в естественном состоянии обычно указывают ве­личину влагосодержания. Учитывая, что пользоваться величинами объемной массы материала при различных значениях влагосодержания неудобно (т.к. в этом случае r₀ получается непостоянной величи­ной), удобнее при определении r₀ использовать величину m сухого материала (без учета массы воды в порах). Поэтому m определяют после искусственной сушки материала в сушильном шкафу при темпе­ратуре 105-110 °С до постоянной массы. Числовые значения объемной массы для различных строительных материалов колеблются в широком диапазоне (табл. 1.1).

Плотность (истинная плотность - r) - масса единицы объема ма­териала в абсолютно плотном состоянии (т.е. объем определяют без учета пор, трещин, каверн и других полостей, присущих материалу в его обычном состоянии)

. (1.2)

У большинства материалов r₀ < r (т.к. они содержат поры, трещины и другие неплотности). У непористых материалов практи­чески r₀ = r (стекло, металлы, жидкости и т.п.).

Таблица 1.1

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте