Огнестойкость бетона: предел жаростойкости

Бетон относится к огнеупорным и жаростойким строительным материалам. Температура его плавления варьируется от 1 000 до 2 000 °C. Порог зависит от состава смеси (включая дополнительные добавки, связывающие гидроокись кальция, выделяющуюся при гидратации цемента). Если температурный уровень превышает 1 000 °C, поверхность бетона начинает растрескиваться, а некоторые компоненты плавиться.

Огнестойкость бетона

Как можно установить температуру воздействия

По внешнему виду

При температурном воздействии в рамках 200 – 400 °C будут наблюдаться мелкие повреждения (микротрещины), более массовое разрушение — при 1 000 °C и выше.

По цвету

При достижении теплового излучения 300 °C бетон становится розовым, при 500 °C — краснеет, при 1 000 °C обретает бледно-серый цвет.

По звуку

Температуру пламени можно определить простукиванием — сильно поврежденное бетонное изделие при ударе издает глухой звук.

С помощью ультразвуковых волн

Температура возгорания определяется путем вычисления скорости распространения УЗ-волн. Для этого потребуются данные о прочности бетона и времени воздействия на него огнем.

По следам тепловой эрозии

При 200 – 400 °C имеют место незначительные повреждения, влияющие на прочность материала.
При 500 – 800 °C происходит разрушение бетона.
При 900 – 1 600 °C наблюдается оплавление неогнеупорных составляющих.
При температурном уровне, превышающем 1 700 °C, плавятся огнеупорные компоненты бетонного состава.

Степень огнеупорности и ее предел

Огнестойкость бетона определяется способностью противостоять высоким температурам без утраты эксплуатационных характеристик. Параметр можно вычислить по времени, требующемся для полного разрушения стройматериала.

Высоким пределом огнеупорности отличаются железобетонные конструкции. Показатель зависит от толщины изделия — чем он больше, тем выше предел огнестойкости. Степень огнеопасности, нормируемая I – II степенями, является важнейшим качественным показателем строительного бетона.

Как испытывают бетон на огнеупорность и жаростойкость

Для тестирования материала на степень огнестойкости имитируются условия пожара. В ходе испытательных мероприятий есть возможность управления огнем и наблюдения за реакцией бетона на изменение его интенсивности. Процесс проходит в помещении с датчиками, фиксирующими температуру образца.

Испытания, проходящие в реальном времени, позволяют измерить:

теплопроводность и температурный предел, когда начинается плавление стройматериала;
период времени, за который бетонное сооружение способно выдержать максимальное воздействие огнем при возможном пожаре.

На заметку! В состав бетонной смеси входят компоненты, имеющие разную температуру плавления. К примеру, у кремнезема она составляет 1 700 °C, а у керамзита — от 1 200 до 1 150 °C.

Горит бетон

Марки огнестойкого бетона

К огнеупорным маркам относится ячеистый бетон, характеризующийся высокой жаростойкостью. Для его получения к основному компонентному составу добавляется водород, образующий воздушные пузыри, формирующие поры. Способность огнеупорности обеспечена минимальной плотностью материала.

Бетон ячеистый толщиной 15 см способен до 2,5 часов выдерживать воздействие огнем без потери рабочих характеристик. Для сравнения, обычный бетон утрачивает свою прочность при температуре 500 – 700 °C, в то время как огнестойкость пеноблоков доходит до 900 – 1 000 °C.

Помимо ячеистого бетона производятся термостойкие плотные смеси, идущие на сооружение тепловых объектов.

Области использования

Огнеупорные марки бетона активно применяются в строительной сфере. Материал с максимальными показателями жаростойкости используется для возведения объектов, эксплуатация которых будет проходить при высоких температурах либо в условиях открытого огня.

Тяжелые термостойкие бетонные смеси идут на сооружение дымоходов и футеровку агрегатов на химических предприятиях. Материал также востребован при обустройстве труб атомных электростанций и прочих объектов, эксплуатируемых в условиях высоких температур.