Pirmā aizsardzības līnija: 10 visizplatītākie ugunsdrošie materiāli, ko izmanto būvniecībā

 

Būvētā vidē drošība ir ārkārtīgi svarīga, un ugunsdrošība ir viens no tās svarīgākajiem pīlāriem. Ugunsgrēka postošais potenciāls sniedzas tālāk par tūlītēju iznīcināšanu līdz pat cilvēku upuriem, ekonomiskiem zaudējumiem un kaitējumam videi. Tāpēc mūsdienu būvniecība balstās uz sarežģītu materiālu arsenālu, kas nav obligāti “ugunsdrošs” – termins, ko reti lieto –, bet gan ļoti ugunsdrošs. palēninošsŠie materiāli aizkavē aizdegšanos, palēnina liesmas izplatīšanos, ierobežo dūmu veidošanos un saglabā konstrukcijas integritāti pietiekami ilgi, lai iemītnieki varētu evakuēties un neatliekamās palīdzības dienesti varētu reaģēt. Tā ir "pasīvās ugunsdrošības" būtība — iebūvēta, vienmēr aktīva sistēma, ko veido pati ēkas konstrukcija.

 

Šajā rakstā aplūkoti desmit labākie ugunsdroši materiāli kas veido šīs pasīvās aizsardzības mugurkaulu. Mēs izpētīsim to sastāvu, darbības mehānismus, galvenos pielietojumus un galvenās priekšrocības, sniedzot tehnisku pārskatu arhitektiem, inženieriem, celtniekiem un ikvienam, kas interesējas par drošāku konstrukciju zinātni.

 

1. Ģipškartons (ģipškartons, ģipškartons)

Mehānisms un sastāvs: Neapstrīdams iekštelpu ugunsdrošības čempions, ģipškartona efektivitāte slēpjas tā kalcija sulfāta dihidrāta (CaSO₄·2H₂O) kodolā. Pakļaujot ugunij, siltums atdala ķīmiski saistītās ūdens molekulas (aptuveni 21 masas%) procesā, ko sauc par kalcinēšanu. Šī endotermiskā reakcija absorbē milzīgu siltuma daudzumu, aktīvi atdzesējot substrātu aiz plāksnes. Izdalītais tvaiks arī palīdz atšķaidīt viegli uzliesmojošas gāzes. Atlikušais kalcinētais ģipsis (anhidrīts) veido stabilu, izolējošu ogli, kas noteiktu laiku (piemēram, 30, 60, 90 minūtes) aizsargā tērauda statņus vai koka karkasus.

 

Pieteikumi: Visur sastopams iekšējās sienās, griestos un šahtu norobežojumos. Specializētais X tipa (vai dažos reģionos C) ģipsis satur stikla šķiedras un citas piedevas, lai uzlabotu ugunsdrošību, un to parasti izmanto ugunsdrošās konstrukcijās.

 

Priekšrocības: Izmaksu ziņā efektīvs, viegli uzstādāms, krāsojams un, ņemot vērā tā svaru un biezumu, nodrošina izcilu ugunsdrošību. Tas veido pamatu lielākajai daļai sienu un griestu ugunsdrošības reitingu.

 

 

2. Intumescent pārklājumi

Mehānisms un sastāvs: Tie ir “viedie” reaģējošie materiāli, ko, piemēram, krāsu vai mastiku, uzklāj uz konstrukcijas elementiem, galvenokārt tērauda. Normālos apstākļos tie ir plāni un neuzkrītoši. Pakļaujot tos temperatūrai, kas parasti pārsniedz 200–250 °C, tie pakļaujas sarežģītai ķīmiskai reakcijai, uzbriestot līdz 50–100 reizēm lielākam biezumam nekā sākotnējais, veidojot stabilu, oglekļa saturu saturošu ogli. Šī daudzšūnu ogli pilda ļoti efektīvu izolācijas slāni, kas aizsargā tērauda substrātu no kritiskās bojājuma temperatūras sasniegšanas (aptuveni 550 °C).

Pieteikumi: Būtiski svarīgi tērauda kolonnu, siju un kopņu aizsardzībai komerciālās un rūpnieciskās ēkās, kur estētisku vai funkcionālu apsvērumu dēļ ir vēlams atsegts metāls. Izmanto arī uz koka un ugunsdrošās caurlaidībās.

Priekšrocības: Saglabā arhitektūras dizainu, pieļaujot atsegt tēraudu, nodrošina augsta līmeņa ugunsdrošību bez apjomīga apvalka, un to var uzklāt gan ārpus objekta, gan uz vietas.

 

 

3. Minerālvate (akmens vate un izdedžu vate)

Mehānisms un sastāvs: Minerālvate, kas izgatavota no izkausēta ieža (bazalta), izdedžiem vai diabāzes, kas savīta smalkās šķiedrās, pēc savas būtības ir nedegoša. Tās ugunsdrošības stublāji pateicoties tā augstajai kušanas temperatūrai (virs 1000°C), lieliskajām siltumizolācijas īpašībām un spējai aizturēt gaisu statiskā matricā. Saskaroties ar uguni, tas nerada ievērojamu daudzumu toksisku dūmu un efektīvi palēnina siltuma pārnesi.

Pieteikumi: Izmanto kā dobumu izolāciju sienās, ugunsdrošību apkalpošanas vietās, konstrukciju elementu ugunsdrošību, kā arī ugunsdrošās durvīs un starpsienās. Blīvas plātnes tiek izmantotas nodalījumu veidošanai.

Priekšrocības: Lieliska termiskā un Akustiskā izolācija, hidrofoba (ja apstrādāta), nedegoša (eiroklase A1), izmēru ziņā stabila karstumā un neveicina liesmas izplatīšanos.

 

 

4. Kalcija silikāta plāksnes

Mehānisms un sastāvs: Tās ir stingras, augstas veiktspējas plāksnes, kas izgatavotas no kalcija silikāta hidrāta, pastiprinātas ar celulozi un citām neorganiskām šķiedrām. Tās ir pilnīgi neorganiskas un nedegošas. To blīvā, cementa struktūra nodrošina izcilu stabilitāti ugunsgrēka iedarbībā, piedāvājot gan izolāciju, gan integritāti — pretoties plaisāšanai un šķembām.

Pieteikumi: Izmanto ugunsdrošām sienu un griestu sistēmām, kolonnu un siju ugunsdrošībai, ugunsdrošām durvīm un kā oderējumu krāsnīs vai augstas temperatūras rūpnieciskās telpās. Bieži izmanto, ja nepieciešama arī izturība un mitruma izturība.

Priekšrocības: Ļoti augsta ugunsizturība (līdz 4 stundām), lieliska strukturālā stabilitāte, izturība pret mitrumu un pelējumu, un to var izmantot ārpus telpām vai telpās ar augstu mitruma līmeni.

 

 

5. Vermikulīta un perlīta apmetumi/pārklājumi

Mehānisms un sastāvs: Tie ir ar izsmidzināšanu uzklājami ugunsdroši (SFRM) materiāli. Vermikulīts un perlīts ir viegli, dabiski sastopami minerāli, kas karsējot ievērojami izplešas. Sajaucot ar saistvielām (piemēram, portlandcementu vai ģipsi) un izsmidzinot uz virsmām, tie veido zema blīvuma, ļoti izolējošu pārklājumu. Ugunsgrēka ietekmē minerāli vēl vairāk izplešas, uzlabojot izolācijas barjeru.

Pieteikumi: Parasti izmanto tērauda konstrukciju ugunsdrošībai, īpaši slēptās telpās, piemēram, griestu plenumos. Izmanto arī dažās sienu konstrukcijās un ugunsdrošām klājiem.

Priekšrocības: Var ātri uzklāt uz sarežģītām formām un ģeometrijām, nodrošina labu akustisko slāpēšanu un ir salīdzinoši lēta liela mēroga tērauda aizsardzībai.

 

 

6. Ugunsdroši apstrādāta koksne (FRTW)

Mehānisms un sastāvs: Koksne pēc savas būtības ir degoša, taču tās īpašības var mainīt, impregnējot to zem spiediena ar ugunsdrošām ķīmiskām vielām (parasti fosfātu, borātu vai sulfātu bāzes sāļiem). Šīs ķīmiskās vielas darbojas divos veidos: 1) Tās veicina pārogļošanās veidošanos zemākā temperatūrā, radot izolācijas slāni, kas aizsargā pamatā esošo koksni. 2) Augstā temperatūrā tās izdala nedegošas gāzes (piemēram, ūdens tvaikus), kas atšķaida skābekli un viegli uzliesmojošas pirolīzes gāzes.

Pieteikumi: Izmanto iekštelpās, kur vēlama koka estētika, bet nepieciešama ugunsdroša konstrukcija, piemēram, jumta kopnēs, sienu karkasos un dekoratīvajos paneļos skolās, sabiedriskās ēkās un daudzdzīvokļu mājās.

Priekšrocības: Saglabā koksnes apstrādājamību un izskatu, vienlaikus sasniedzot A klases liesmas izplatīšanās reitingu. Ļauj izmantot atjaunojamu materiālu ugunsdrošās vietās.

 

 

7. Ugunsdrošs stikls (keramikas un ugunsdrošs stikls)

Mehānisms un sastāvs: Šis nav parasts stikls, kas karstuma ietekmē ātri saplīst. Ugunsdrošs stikls ir divu galveno veidu: stiepļu sieta stikls (kur lauskas notur vietā iestrādāta stieple) un uzlabots daudzslāņu keramikas vai intumescējošs laminēts stikls. Pēdējā gadījumā tiek izmantoti vairāki caurspīdīgas keramikas un caurspīdīgu intumescējošu starpslāņu slāņi. Karsējot, starpslāņi izplešas, veidojot necaurspīdīgu, izolējošu ogli, kas bloķē starojuma siltumu, vienlaikus saglabājot stikla integritāti kā barjeru.

Pieteikumi: Kritiski svarīgi ugunsdrošiem redzamības paneļiem durvīs, sienās un logos, kas nodrošina gaismas caurlaidību un redzamību, vienlaikus saglabājot nodalījumus koridoros, kāpņu telpās un ātrijos.

Priekšrocības: Nodrošina gan ugunsdrošību, gan drošību (jo tā satur kopā), ļauj projektēt ar gaismu un atvērtību, neapdraudot drošības standartus.

 

 

8. Betona

Mehānisms un sastāvs: Betonam, īpaši normāla svara betonam, kas ražots no portlandcementa un agregātiem, piemēram, kaļķakmens vai granīta, ir lieliska ugunsizturība. Tā zemā siltumvadītspēja nodrošina lēnu siltuma iespiešanos, aizsargājot iestrādāto tērauda stiegrojumu. Kalcija silikāta hidrāta gels un mitrums matricā arī veicina siltuma absorbciju. Tomēr augstas stiprības betonā var rasties lobīšanās — virsmas slāņu eksplozīva plaisāšana —, ko mazina polipropilēna šķiedras, kas kūst un rada spiediena samazināšanas ceļus.

Pieteikumi: Galvenais materiāls konstrukciju karkasiem, grīdām, sienām un pamatiem komerciālās un augstceltņu ēkās. Saliekamā betona paneļi tiek plaši izmantoti arī fasādēm un nodalījumu sienām.

Priekšrocības: Augsta konstrukcijas masa, lieliska spiedes izturība, nedegoša un nodrošina ilgstošu ugunsizturību (bieži vien 2–4 stundas biezām sekcijām).

 

 

9. Ugunsdrošie hermētiķi un javas

Mehānisms un sastāvs: Tie nav konstrukcijas materiāli, bet ir kritiski svarīgi ugunsdrošu konstrukciju integritātes saglabāšanai. Tie ietver intumescentus hermētiķus (kas izplešas, lai aizpildītu spraugas), endotermiskās javas un ablatīvās špakteles. Tie ir paredzēti, lai noslēgtu atveres ap caurvadiem (caurulēm, kabeļiem, kanāliem) un kustību šuvēm sienās un grīdās. Karstuma ietekmē tie vai nu izplešas, vai noārdās (upurējas), lai novērstu liesmu un karstu gāzu izplūšanu, kas ir galvenais bojājumu veids nodalījumos.

Pieteikumi: Izmanto visās ugunsdrošo sienu un grīdu apkalpošanas vados, kā arī perimetra savienojumos aizkaru sienās un izplešanās savienojumos.

Priekšrocības: Elastīgi un pielāgojami sarežģītām caurlaidībām, kas ir būtiski, lai saglabātu visas konstrukcijas projektēto ugunsdrošības pakāpi. Tie ir pasīvo ugunsdrošības sistēmu “līme”.

 

 

 

10. Magnija oksīda (MgO) plāksne

Mehānisms un sastāvs: MgO plāksne, kas arvien vairāk spēlē tirgū, ir cementa panelis, kas galvenokārt izgatavots no magnija oksīda, bieži pastiprināts ar stikla sietu un perlītu. Tā ir pilnīgi nedegoša un karsējot neizdala toksiskus dūmus. Tai ir augsts pH līmenis, kas padara to izturīgu pret pelējumu un miltrasu.

Pieteikumi: Izmanto kā tiešu alternatīvu ģipškartona plāksnēm apšuvumā, iekšējās sienās, griestos un kā flīžu un ārējo apšuvuma sistēmu substrātu. Izmanto arī ugunsdrošās šahtu oderēs.

Priekšrocības: Augsta ugunsizturība (eiroklase A1/A2), labāka mitruma un pelējuma izturība salīdzinājumā ar ģipsi, kā arī laba strukturālā izturība. Dažās receptūrās tas tiek uzskatīts arī par videi draudzīgāku materiālu.

 

 

Secinājumi

Izvēle un specifikācija ugunsdroši materiāli Nekad nav runa par viena “labākā” produkta izvēli. Svarīga ir izpratne par holistisku sistēmas pieeju. Divu stundu ugunsdrošas sienas efektivitāte ir atkarīga ne tikai no ģipškartona, bet arī no statņiem, izolācijas, ugunsdrošiem hermētiķiem ap izvadiem un ugunsdrošām durvīm tajā. Katram materiālam ir īpaša loma aizsardzības stratēģijā: ģipsis un uzbriestošie materiāli iegūst laiku, izmantojot endotermiskas reakcijas; betons un minerālvate nodrošina masīvu izolāciju; ugunsdroša siena ļauj droši izmantot tradicionālu materiālu; un ugunsdroši hermētiķi nodrošina aizsardzības nepārtrauktību.

Mūsdienu būvnormatīvi, kuru pamatā ir nerimstoši pētījumi un pagātnes traģēdijas, nosaka šo materiālu izmantošanu rūpīgi konstruētās konstrukcijās. Būvniecības speciālistiem dziļa tehniskā izpratne par to, kā šie desmit labākie materiāli darbojas ārkārtējas ugunsgrēka slodzes apstākļos, nav tikai normatīva prasība — tā ir fundamentāla ētiska atbildība. Gudri integrējot šos materiālus, mēs būvējam vairāk nekā tikai ēkas; mēs radām vidi, kas ir dabiski izturīga, piedāvājot to iemītniekiem visdārgāko resursu ugunsgrēka gadījumā: laiku.

Lai uzzinātu vairāk par pirmo aizsardzības līniju: 10 visizplatītākajiem būvniecībā izmantotajiem ugunsdrošajiem materiāliem, varat apmeklēt DeepMaterial vietni. https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ vairāk info.