Краткие сведения о пожароопасных свойствах строительных материалов

Предупреждение возникновения и ограничение распространения пожаров осуществляется еще на стадии проектирования на базе знаний о взрывопожароопасных свойствах веществ. Поэтому изучение поведения строительных материалов в условиях действия высоких температур является необходимым шагом в деле организации пожарной профилактики. Известно, что горение возможно при наличии горючего вещества, окислителя /чаще всего кислорода воздуха/ и источника воспламенения. Однако встречаются некоторые вещества органического происхождения, которые при нормальных условиях могут воспламеняться. Это, например, торф, опилки, промасленная ветошь - материалы, обладающие большой поверхностью окисления. Вещества, имеющие температуру самовоспламенения ниже 50 °С, называются самовозгорающимися. Самовозгорающиеся материалы представляют большую пожарную опасность.

При поднесении источника к горючей системе /горючее вещество и окислитель/ и местном нагреве ее до температуры самовоспламенения процесс горения будет распространяться в сторону не воспламененной части. Наименьшее значение температуры такого источника воспламенения называют температурой воспламенения.

Температура самовоспламенения твердых горючих материалов колеблется в широком интервале от 50 до 600 °С. Например, такие строительные материалы, как основная древесина, линолеум самовоспламеняются при температурах 400…410 °С. Температуры горения различных материалов также существенно различаются при одинаковой их плотности размещения на 1 м² поверхности. Так, бумага и хлопок имеют максимальную температуру горения около 380 и 500 °С, древесина - около 900 °С, полистирол - 1400 °С при плотности их размещения 50 кг/м².

Пожарная опасность зданий, сооружений в значительной мере определяется степенью их огнестойкости. Огнестойкость - это способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять свои эксплутационные функции. Огнестойкость определяется в часах. Время (в часах) от начала испытания конструкции на огнестойкость до момента, при котором она теряет способность сохранять несущие или ограждающие функции, называется пределом огнестойкости.

Согласно ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть» строительные материалы в зависимости от значения параметров горючести подразделяются на негорючие и горючие (таблица 2).

К негорючим также относятся материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются: все естественные и искусственные неорганические материалы, металлы, а также гипсовые и гипсоволокнистые плиты при содержании органической массы до 8 % по массе; минераловатные плиты на синтетической, крахмальной или битумной связке при содержании ее до 6 % по массе.

К горючим относятся материалы, которые под воздействием огня высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня, а после удаления источника огня горение и тление прекращается. К горючим относятся также материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых, например, асфальтобетон, гипсовые и бетонные материалы, содержащие более 8 % по массе органического заполнителя; минераловатные плиты на битумном связывающем при содержании его от 7 до 15 % по массе; глиносоломенные материалы объемной массой не менее 900 кг/м³; войлок, заключенный в глиняном растворе; древесина, пропитанная антипиреном и др.

К горючим также относятся материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.

Огнестойкость и группы горючести основных строительных конструкций находятся в определенной зависимости, определяемой СНиП-П-А. 21-01-97 (таблица 1). Так, самой низкой степени огнестойкости - V, при которой конструкция может разрушиться менее, чем за 15 мин., соответствуют материалы с группой горючести Г4. Исключение составляют противопожарные стены, выполняемые из несгораемых материалов и имеющих предел огнестойкости 2 ч.(120 мин.)

Группа горючести строительных материалов определяется экспериментальным методом. Для этой цели применяют известные методы огневой трубы, керамической трубы и калориметрии.

 

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

 

Прибор для определения группы возгораемости материала состоит из трубы 2 диаметром 50 мм и длиной 165 мм, изготовленной из стали. Труба и испытуемый образец 3 крепятся к штативу 1 держателями 4. Для наблюдения за

изменениями образца установлено смотровое зеркало 5. Под огневой трубой помещена газовая или спиртовая горелка 6 с фитилем диаметром 7 мм.

 

1 - штатив; 2 - огневая труба; 3 - испытуемый образец; 4 - держатели;

5 - зеркало; 6 - горелка.

Рисунок - Схема лабораторной установки для огневого испытания по методу сжигания в "огневой трубе"

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1 Получить у преподавателя 3 образца размером 10 х 10 х 150 мм. При толщине материала образца от 1 до 10 мм, размеры его 35 х 75 мм.

2 Взвесить образцы на весах и результаты записать в таблицу экспериментальных данных.

3 Образец подвесить вертикально в центре трубы так, чтобы нижний конец его находился на 10 мм выше горелки. Смотровое зеркало установить так, чтобы видеть весь образец.

4 Зажечь горелку и отрегулировать высоту пламени. У спиртовой горелки высота пламени должна быть 55 мм (у газовой - 40 мм). Затем подвести пламя горелки под середину нижнего торца образца и одновременно включить секундомер.

5 Через 1 мин. горелку убирают и наблюдают за горением или тлением образца. После остывания образец взвешивают.

6 По таблице 2 определяют группу горючести материала образцов. По таблице 1 – степень огнестойкости строительной конструкции из материала образца.

Таблица 1 – Огнестойкость строительных конструкций

Степень огнестой-кости зданий	Максимальные пределы огнестойкости строительных конструкций
несущие элементы здания	наружные стены	перекрытия междуэтажные чердачные и над подвалом	покрытия бесчердачные	лестничные клетки
внутренние площадки стен	марш лестниц
I
II
III
IV	Не нормируется

 

Таблица 2 – Характеристика групп горючести строительных материалов.

Группа горючести материалов   Г 1 Г 2 Г 3 Г 4	Параметры горючести
Температура дымовых газов t, °C	Степень повреждения по длине, Sl,,%	Степень повреждения по массе, Sm,,%	Продолжительность самостоятельного горения t cr, °C
< 135 < 235 < 450 >450	< 65 < 85 >85 >85	< 20 < 50 < 50 >50	< 30 < 300 >300
НГ	Прирост температуры в печи за счет горения образца не превысил 50 °С, потеря массы образца была не более 50 %, а продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10°С.

Результаты испытаний образцов материалов представить в виде таблицы

3. В заключении привести выводы о группе горючести образцов.

 

Таблица 3

№ опы тов	масса образца воздейств. пламени, г	длительн. воздейств. пламени, с.	длительн. горения и тления без горелки, с.	темп-ра пламени под образцом, °С	масса образца после опыта, г	потеря массы, %

 

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1 Огневые работы, связанные с испытанием образцов строительных материалов, проводить в металлическом вытяжном шкафу.

2 Перед началом работы убедиться в отсутствии лишних предметов, горючих веществ, включить вентиляцию, опустить защитные экраны шкафа и аккуратно зажечь горелку.

3 После полного удаления продуктов горения из вытяжного шкафа вентиляцию отключить.

4 Нельзя трогать голыми руками горячий обуглившийся образец. Во избежание поражения рук от ожога пользоваться пинцетом.

7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Причины пожаров на предприятиях. Влияние материала зданий на распространение огня и планировочные мероприятия. Классификация производств по пожаро-и взрывоспособности. Возгораемость строительных материалов и конструкций. Огнестойкость строительных конструкций. Противопожарная преграда и разрывы. Защита зданий от взрывов, гарь паров и пыли внутри помещения. Безопасная эвакуация людей, аварийное удаление гари и дыма из помещения.

2. Пожарная профилактика в технологических процессах. Оценка пожарной опасности процессов, причины взрывов и пожаров и меры пожарной безопасности. Методы предупреждения и предотвращения распространения пожара и взрыва. Огнепреградители принцип действия и устройства. Электрооборудование для пожаро-и взрывоопасных производств. Взрывозащищенное электрооборудование и их подбор. Взрывоопасные зоны и их классификация.

3. Средства, методы тушения пожаров. Тепловой режим пожаров, способ тушения пожаров. Принцип выбора средств тушения пожаров. Стадия развития пожара, огнетушащие свойства воды. Форма подачи воды на пламя, преимущество и недостатки тушения инертными газами. Твердые огнетушащие вещества. Автоматические средства тушения пожара. Дренгерные установки. Установки для тушения нефти и нефтепродуктов, обязанности ИТР и рабочих при ликвидации производственных аварий.

 

 

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Филиал УГНТУ в г. Салавате