Дом из газобетона после пожара

Обновлено: 11.05.2024

Огнестойкость ячеистых бетонов гораздо выше, чем обычного тяжелого бетона.1 Это в значительной мере обусловлено гомогенной структурой газобетона без разнородных включений, как в тяжелом бетоне, что приводит к образованию трещин из-за разного расширения элементов тяжелого бетона при нагревании, снижая огнестойкость тяжелого бетона. Лучшей устойчивостью к огню из-за меньшей газопроводимости и теплопроводности обладают ячеистые бетоны с закрытой ячеистой структурой. Газобетон не поддерживает горения и не распространяет огонь. Конструкции из газобетона имеют I степень огнестойкости. По данным производителя автоклавного газобетона Н+Н стена из автоклавного газобетона толщиной 20 см и более может служить брандамауэром (перегородкой, сдерживающей распростарнение пожара).

Устойчивость автоклавного газобетона к воздействию огня тем выше (по замерам разницы температуры между сторонами подвергаемого воздействию пламени образца газобетона), чем выше плотность материала.2 Замена обычного портландцемента при производстве газобетона на пуццолановые цементы (с добавками вулканического происхождения, обожженной глины, глиежа или топливной золы) приводит к повышению огнестойкости газобетона.3 При испытательных нагревах газобетона на пуццолановом цементе до 750°C не возникло никаких повреждений во время испытаний: деформации, растрескивания, плавление, падение или оползания газобетона. Для сравнения, при нагреве газобетона на основе портландцемента трещины на поверхности появляются при температуре 700°C.4

При рассмотрении огнестойкости газобетона застройщика должно интересовать три аспекта: горючесть газобетона, способность газобетона сдерживать распространение огня и сохранение физических свойств материала строения после пожара. С первыми двумя аспектами огнестойкости газобетона дела обстоят очень неплохо. А вот со способностью сохранять газобетона свои свойства после пожара - имеются ньюансы, которые мы рассмотрим подробнее ниже.

Ячеистый бетон автоклавного твердения относится к негорючим (НГ) материалам в соответствии с ГОСТ 30244.

Согласно данным Таблицы 3 Пособия к СНиП II-2-80 5 перегородка из ячеистого бетона плотностью 800 кг/м 3 при толщине 75 мм имеет предел огнестойкости 2,5 часа, а толщиной 80 мм – 3 часа. Это означает, что за указанное время температура необращенной к огню перегородки не повысится выше 220°C (температура воспламенения бумаги).

Это очень хорошие показатели огнестойкости газобетона. Но что произойдет с прочностью и другими показателями газобетона при нагревании и при его перегреве при пожаре?
Некоторые рекламные буклеты производителей газобетона содержат утверждения о том, что у газобетона хорошая огнестойкость и "многчасовой пожар не изменяет свойств газобетона". Посмотрим так ли это? Обратимся к таблице изменений физических свойств автоклвного газобетона при нагревании:

Температура нагрева автоклавного газобетона в течение 30 мин, °С

Газобетон ‒ один из самых популярных стройматериалов на рынке. Какова же его огнестойкость?

Минеральные свойства

Газобетон в своём составе содержит минералы, а они не горят. Минералы уже являются максимально окисленными, поэтому в условиях нашей атмосферы, которая имеет в составе азот, кислород и водород, не подвергаются горению. Получается, что газобетон — это абсолютно негорючий материал, выгодный для строительства в пожароопасных районах. Зачем тогда вообще измеряют огнестойкость газобетона?

Предел огнестойкости газобетона: всё по ГОСТу

Государственные стандарты нашей страны четко регламентируют постройки, контролируя соблюдение противопожарных норм, поэтому абсолютно все материалы проходят проверку и классифицируются на негорючие и горючие.

Огнестойкость измеряется по трём признакам:

несущая способность (R)
целостность (E)
теплоизолирующая способность (I)

Каждый из пунктов проверяется отдельно и измеряется в минутах. В ходе эксперимента выясняется, как долго может простоять конструкция, сохранить свою целостность и какое время требуется материалу, чтобы он накалился и сам стал потенциальным источником пожара.

При имитации пожара внутри специального короба, огнестойкость газобетонных блоков была высоко оценена экспертами. Спустя 2 часа горения изменениям подверглись всего 40 мм материала, так что внутренняя прочность газоблоков сохраняется даже при долгих пожарах.

Теплопроводность газобетона также крайне мала - стена короба за 45 минут нагрелась лишь на 1 °С, хотя температура внутри превышала 750 °С. Получается, даже при небольшой толщине газобетонного блока, стены постройки не будут нагреваться, и риск стремительного продвижения огня по зданию снижается в разы.

Газобетон: степень огнестойкости

Итак, согласно стандартам, все материалы подразделяются на:

Негорючие - НГ.
Слабогорючие - от Г1.
Сильногорючие - до Г4.

Согласно ГОСТу 30244-94, газобетон относится к негорючим материалам (НГ). Поэтому его чаще других материалов выбирают для строительства в пожароопасных районах. Металлические конструкции, к примеру, быстро оплавятся и могут спровоцировать обвал, а постройки из газоблоков под воздействием сильного огня стоят минимум несколько часов.

Предел огнестойкости газобетона настолько высок, что он может использоваться в качестве материала для строительства противопожарных стен, бань, а также он идеально подходит для оформления каминов, где даже прямой контакт с огнём не наносит газобетонным блокам вреда.

Газобетон — это выгодный выбор для строительства любых помещений, поэтому оборудование для его изготовления всё больше пользуется спросом среди компаний России, Казахстана, Узбекистана и других стран СНГ. Ознакомиться с вариантами оборудования можно в нашем каталоге.

Спасибо, что прочитали нашу статью!
Подписывайтесь на наш канал и ставьте "нравится" , чтобы всегда быть в курсе наших обновлений!

Автоклавный газобетон (ГОСТ 31359 и 3160) с 2014 года стал самым массовым стеновым материалом России. Сейчас он занимает около 60 % рынка материалов для каменной кладки.

Однако на применение газобетона есть ряд ограничений. Рассмотрим их здесь.

Содержание

1. Укрупненная схема запретов и ограничений

2. Нельзя вообще

3. Можно с осторожностью

4. Предъявляются специальные требования

5. Практические советы

1. Укрупненная схема запретов и ограничений

I. Вообще нельзя

футеровка печей, каминов, мангалов
Дымоходы без гильзования

портовые сооружения, причалы
корпуса судов

II. Можно с осторожностью

облицовка и несущая основа печей, каминов, мангалов
гильзованные дымоходы

стены ниже уровня грунта (контактирующие с грунтом) в морозном климате
Наружные стены мокрых помещений (бани, мойки, бассейны) в морозном климате

в грунте с сульфатными водами
в грунте с солеными (хлоридными) водами

III. Предъявляются специальные требования

сейсмика
взломостойкость
акустика

2. Вообще нельзя применять

2.1 Футеровка печей и каминов, дымоходы без гильз

Огнестойкость

Ячеистые бетоны весьма огнестойки. Огнестойкость — это выживание при пожаре. Высокая огнестойкость не гарантирует высокой огнесохранности. Газобетонная кладка как правило может пережить несколько пожаров, но в качестве внутренней облицовки печей долго не живет.

Жаростойкость

Существуют специальные жаростойкие ячеистые бетоны — они применяются для внутренней облицовки промышленных тепловых агрегатов и могут служить месяцами при постоянной высокой температуре (как правило до 600 градусов Цельсия).

Но массовый газобетон не жаростоек. При температуре выше 400 градусов Цельсия начинается довольно быстрое снижение прочности. Однако проблемы начинаются раньше -- уже при температуре 250 градусов начинается удаление из бетона химически связанной воды, разрушение кристалло-гидратов. Обезвоживание приводит к сильной, до 2-5 мм/м усадке, которая вызывает образование трещин. Трещины ведут к газопроницаемости кладки, в то время как тепловые агрегаты и дымоходы обязаны обладать высокой герметичностью.

2.2. Портовые сооружения, корпуса судов

Этот пункт введен в повествование скорее в качестве шутки.

Не то, чтобы был какой-то отдельный запрет или абсолютная невозможность. Принципиальная возможность есть. Но как и с дымоходами, разрушение ожидается быстрее рационального срока.

Одноразовые суда и причалы? Получится сделать. Даже представляю, как можно сконструировать каменную лодку.

3. Можно применять с осторожностью

3.1 Облицовка и несущая основа печей, каминов, мангалов, гильзованные дымоходы

Кладку массива печей, каминов и мангалов выполнить из газобетона можно. Если топки футеровать кирпичом или выполнить в стальном теплоизолированном корпусе, то внешние слои для бытового применения сделать из ячеистого бетона можно.

Довольно распространенная в Германии, где автоклавного газобетона применяется традиционно много, практика заключается в облицовке герметичных каминных топок газобетонными кожухами. Смысл в этом есть, но он не обычен! Газобетонный кожух выступает в качестве теплоизолирующей оболочки. Это полезно в тех случаях, когда единственное назначение камина — красота и созерцание живого огня, но не отопление. Чтобы дровяной камин не перегревал помещение, его одевают в декоративную шубу из газобетона.

При устройстве из газобетона несущей основы печных или от газового котла дымоходов важно уберечь от жара нижние 1–1,5 м трубы, дальше обычно достаточно простой однослойной гильзы (стальной или керамической), с обязательным оставлением между ней и газобетонными стенками воздушного зазора для циркуляции в нем воздуха.

3.2 Стены подвалов, бань, моек в морозном климате

Общее правило: не следует поощрять замораживание водонасыщенного бетона, если это не плотина или не аэродромное покрытие. Однако это не означает запрета на применение газобетона в стенах подвалов.

В СП 15.13330.2020 "Каменные и армокаменные конструкции" специально оговаривается, что все пустотелые или ячеистые материалы для каменной кладки не могут применяться для наружных стен подвалов, но могут для внутренних. Отличие рабочих условий между наружными и внутренними стенами в температурном режиме.

Если стена подвала снаружи гидроизолирована и утеплена таким образом, что в расчете на среднюю температуру января в толще каменной кладки не будет отрицательных температур — проблем не предвидится.

Применение ячеистых и пустотелых камней для устройства наружных стен помещений с мокрым режимом эксплуатации требует надежной паро- и гидроизоляции их внутренних поверхностей. Если стена бани, мойки изнутри паро- и гидроизолирована — проблем не предвидится.

4. Специальные условия эксплуатации, предъявляющие дополнительные требования

4.1 Стены всех типов в агрессивной среде

Агрессивная среда это не просто фигура речи. Для целей строительного проектирования микроусловия эксплуатации хорошо формализованы и расписаны. К агрессивным агентам отнесены противогололедные реагенты, сульфатные или кислые грунтовые воды — перечень основных химических агрессоров и классификация условий эксплуатации хорошо проработаны в EN 1996-2 (Еврокод 6, часть 2).

В приложении А EN 1996-2 в таблице А.1 эти условия и агенты перечислены:

МХ3 — открытые воздействию увлажнения и попеременного замораживания/оттаивания
МХ4 — открытые воздействию насыщенного солью воздуха, морской воды или противогололедных реагентов
МХ5 — эксплуатирующиеся в агрессивной химической среде.

К каждому набору условий эксплуатации даются пояснения и в следующем приложении — В — приводятся требования к кладкам для тех или иных условий.

4.2 Сейсмостойкое строительство

При расчетной сейсмичности региона строительства 7 баллов и выше по шкале МСК-64, к зданиям, возводимых в этих местностях, предъявляются специальные требования.

К каменным кладкам предъявляются требования по армированию, устройству железобетонных включений, вводятся конструктивные ограничения (минимальная прочность, отношение высоты к толщине, минимальная ширина простенков и т.п.).

Детальному рассмотрению вопросов сейсмостойкости посвящены другие мои и моих коллег материалы, часть из которых, вероятно, появится и здесь. Но сейчас в подробности мы углубляться не будем.

4.3 Взломостойкость

В этот же раздел, кстати, стоит отнести и другие показатели экстремальной живучести: пулестойкость, взрывостойкость и т.п.

Для гражданских целей взломостойкость нормируется для помещений касс и оружейных комнат, для военных и других специальных целей перечень требований может быть шире.

4.3 Акустика

Способность стен изолировать воздушный шум зависит в первую очередь от их поверхностной плотности (от ее массы, приходящейся на квадратный метр поверхности).

В качестве иллюстрации звукоизоляционных возможностей газобетона приведу иллюстрацию, основанную на данных DIN 4109 (немецкого аналога нашего СНиП "Защита от шума"). Немецкое техническое нормирование в ХХ в. было, пожалуй, самым совершенным в мире, поэтому сослаться на их данные, думаю, будет не зазорно (см. рис. ниже).

Ответим коротко - НЕТ! Минеральные материалы не горят! Не горят просто потому, что минералы уже окислены, там нечему гореть и они в своём составе не содержат ничего, что можно "поокислять" дальше в нашей кислородно - азотной атмосфере.

Теперь, более подробно! Что такое огнестойкость и почему важно чтобы конструкции обладали определённой огнестойкостью? Страна у нас издревле с троилась из дерева . И очень часто пожары в деревянных городах приводили к тому, что города выгорали дотла. Поэтому наши пожарные нормы одни из самых строгих в мире. У нас очень жёстко нормируется расстояние между зданиями и очень жёстко нормируется огнестойкость конструкций.

Огнестойкость конструкции измеряется в минутах. Огнестойкость - это способность некоторых конструктивных элементов здания сопротивляться воздействию огня. Она определяется по трём признакам:

Потеря целостности. Когда в конструкции появляются щели и огонь начинает проникать из горящего помещения в не горящее.
Потеря теплоизолирующей способности. Когда с холодной стороны стенка прогревается на столько, что уже сама может служить источником возгорания.
Потеря несущей способности. Если стена несущая, если на неё опираются перекрытия, то после определённого прогрева, после утраты каких - либо своих прочностных функций она может "сложиться" и тогда утратит свою основную функцию.

Перейдём к огнестойкости газобетонной кладки.

На фото дом из газобетона с мансардным этажом, кровля которого сгорела. Деревянная конструкция кровли, деревянная обшивка изнутри дома привели к тому, что при проблемах с электрикой произошёл пожар, пожал длился более 4 часов. На фотографии видим, что стало с газобетонными стенами. Закоптилась штукатурка , почернела краска. После того как отбили штукатурку , мы увидели не повреждённую газобетонную стену, без особых признаков повреждений. При подробном рассмотрении газобетона видно, что изнутри кладка покрыта очень мелкими трещинками, сетью мелких трещин. И глубина проникновения этих трещин, по следам молотка видно, составляет 5 миллиметров. Т.е. за четыре часа пожара газобетон ослаб только своей 5 миллиметровой поверхностью. И всё - больше стена никаких повреждений не получила. Пять миллиметров после будут счищены щёткой и заново отштукатурены .

Перейдём к лабораторному эксперименту.

Сложенная газобетонная кладка толщиной 150мм. Сверху прессом дана равномерно распределённая нагрузка 7,5 тонн на погонный метр. И с другой стороны огневой отсек, где имитируется пожар с определённым графиком набора температуры, где за 30 минут нагоняется температура в 800 градусов и через 30 минут поднимается до 1000 градусов. И на этом уровне держится далее в процессе испытания. Эти условия жёстче, чем на обычном пожаре.

Эксперимент показывает, что температура за час такого интенсивного нагрева на обратной стороны кладки в 150 мм нагрелась на 2 градуса. Т.е. это говорит о том, что при возникновении пожара в соседней комнате, температура воздуха в Вашей не поднимется, если не учитывать дверные и оконные проёмы.

Главный кадр, иллюстрирующий огнестойкость стены из газобетона. На нём фрагмент стены после разбора, толщина блока 150мм. и Вы видите, на сколько продвинулся процесс дигидротации (разрушения материала). Продвинулся на 3-4 сантиметра. Это те слои, которые при лабораторном пожаре, который мощнее реальных пожаров, за два часа ослабили газобетон на глубину 30-40 мм. Вот и всё что происходит с газобетонной стенкой при пожаре.

Что происходит с прочностью газобетона при перегреве. Когда весь массив прогреется до 700 градусов, то его прочность снизится в два раза относительно первоначальной.

Что произойдёт с усадкой. Когда определённый слой стены прогреется почти до 1000 градусов, его усадка с обычных 0,5 мм на метр увеличится до 2 мм на метр. Что мы и видим на поверхности стены, обращённой к огню, - это появление сеточки трещин. Это развивается усадка перегретых слоёв.

Резюме: материал не горюч, кладка толщиной от 100 мм имеет огнестойкость 3 часа по признакам потери целостности и теплоизолирующей способности. Кладка толщиной от 150мм имеет 2 часа огнестойкости по признаку потеря несущей способности и 4 часа теплоизолирующей способности и целостности. Кладка толщиной от 200 мм по всем трём признакам обеспечивает огнестойкость от 4 часов. Эти значения можно принимать универсально вне зависимости от марки плотности.

Газобетон негорюч, а конструкции из него весьма огнестойки.
Для разбора этого тезиса пройдем от частного к общему. Сначала картинки, потом чуть-чуть теории.
Для наглядности приведу примеры реального пожарища и лабораторного испытания на огнестойкость.

1. Вот дом с газобетонными стенами, у которого из-за проблем с электрикой выгорели интерьеры второго этажа и сгорела кровля, сделанная из дерева.

2. Вот вид на стены бывшей мансарды. Шпаклевка поотваливалась, стены живы.

3. Вот стена вблизи. Сеточка трещин — усадка от удаления кристаллизационной влаги. Глубина повреждения 3–10 мм.

4. А вот не осмотр пожарища с неконтролируемым режимом горения, а лабораторный эксперимент. Испытания кладки на огнестойкость под нагрузкой.
Толщина испытуемой кладки 150 мм. Нагрузка на образец около 20 тс (газобетон D400 В2,5, длина фрагмента около 3 м).

5. Изнутри испытательной установки установлены горелки, которые обеспечивают рост температуры по нормативному графику, имитирующему так называемый «целлюлозный пожар».

6. 46 минут одностороннего огневого воздействия на конструкцию. С «холодной» стороны кладка нагрелась с 13 до 14-15 градусов Цельсия (На 1–2 градуса на 45 минут!), в «горячем» отсеке температура уже далеко за 800 градусов.

7. Испытания длились 120 минут — два часа активного огневого воздействия. Температура была поднята выше 1000 градусов Цельсия.
На фотографиях видно, что остаточная светимость более активна у клеевых швов и у обрамляющих конструкций испытательной установки. Сами газобетонные блоки, как малотеплопроводные изделия, светятся значительно менее интенсивно.

8. И в завершение самый наглядный кадр. Фрагмент демонтированной кладки, при взгляде на который видна глубина, до которой продвинулся фронт дегидратации гидросиликатов — произошли изменения, приведшие к растрескиванию и потере прочности материалом:
30–40 мм за 120 минут.

Под занавес немного общих рассужений.

Строительство в России традиционно было преимущественно деревянным. Деревянные города периодически выгорали, поскольку деревянным было всё — стены, кровли, ставни на окнах, полы, крыльца, заборы, мостовые.
Сухая ветренная погода, оброненный спьяну уголь и — пых! — нет города Рязани.
Поэтому противопожарные нормы у нас весьма жесткие. В силу исторического опыта.

Классификация материалов и конструкций.
Первейшая и простейшая классификация материалов — по горючести.
Горит/не горит. Если горит, то сколь интенсивно. Соответственно, материалы разбиваются на группы: негорючие — НГ, горючие — от Г1 (слабогорючие) до Г4 (сильно горючие). [ГОСТ 30244-94]
Для горючих материалов учитываются также воспламеняемость (В1–В4), дымообразующая способность (Д1–Д4), токсичность дыма (Т1–Т4).
Газобетон негорюч (НГ).

Конструкции, сделанные из материалов, характеризуются огнестойкостью, которая с горючестью не очень коррелирует.

Например деревянные балки более огнестойки, чем металлические, хотя и горят.
Суть в следующем. Огнестойкость классифицируется по трем признакам :
потеря несущей способности (R);
потеря целостности (Е);
потеря теплоизолирующей способности (I).
Предел огнестойкости по каждому из признаков оценивается в минутах. Например, конструкция с R30 EI60 будет в течение получаса сохранять свою несущую способность и в течении часа (если нагрузки нет) сохранять целостность и теплоизолировать ограждаемое помещение.
Вернемся к деревянным балкам перекрытий. При пожаре они довольно легко воспламеняются, начинают дымить в пределах своей способности к дымообразованию, но продолжают нести нагрузку. Поэтому требуемые для индивидуального дома 15 минут сохранения несущей способности они всегда обеспечат. А жильцы за это время успеют из дома эвакуироваться.
Металлические же балки перекрытий, без специальной огнезащиты легко перегреваются и «текут» — сталь теряет несущую способность и перекрытие обрушивается вместе с теми, кто сверху, на тех, кто внизу.

Вернемся, однако, к газобетону.
Минеральные строительные материалы вообще весьма огнестойки, но газобетон выделяется даже в их ряду. Он самый огнестойкий материал для каменной кладки.
Низкая теплопроводность обеспечивает защиту заглубленных слоев от воздействия жара огня. Поэтому, когда наружная поверхность газобетона после полутора часов непрерывного пожара терят гидратационную влагу и гидросиликаты кальция деградируют до безводных силикатов, внутренние слои остаются в исходной целостности.

Что мы имеем применительно к газобетону:
материал – НГ .
кладка толщиной от 100 мм — EI180 .
кладка толщиной от 200 мм — REI240 .

Примечание.
Снижение плотности газобетона влечет снижение его теплопроводности. Снижение теплопроводности уменьшает скорость продвижения фронта дегидратации.
Следовательно, снижение плотности увеличивает предел огнестойкости по признакам E и I.

Заказать проект / Купить готовый проект

Основное, чем мы можем быть полезны — проекты домов с каменной основой.

Предлагаю:

— проекты домов, оптимизированные по затратам на строительство и эксплуатацию;

— оптимизацию готовых проектов под конкретные технологии и рынки;

— консультации по строительству вообще и каменной кладке в особенности;

— строительство домов из газобетона (и других камней) в Московской и Ленинградской областях.

Читайте также: