Èksperimentalʹnoe issledovanie ognezaŝitnyh pokrytij dlâ metalličeskih konstrukcij

• Autorzy: Boris A. P. , Polovko A. P. , Veselivskii R. B.

Warianty tytułu

EN

An Experimental Study of Fire Retardant Coverings for Metal Structures

PL

Badanie eksperymentalne powłok ogniochronnych konstrukcji metalowych

• Języki publikacji: RU

Abstrakty

RU

Цель: Проведен анализ современных технологий повышения функциональных свойств строительных конструкций, в том числе термомеханических. Обосновано эффективный метод повышения огнестойкости металлических конструкций путем применения огнезащитных покрытий и облицовок, выполняющих функцию теплоизоляционных экранов, которые защищают поверхность конструкции от теплового воздействия во время пожара и увеличивают время достижения предельного состояния по огнестойкости. Целью работы, является экспериментальное исследование пассивных огнезащитых покрытий для металлических конструкций. Методы: Представлена пассивная огнезащита металлических конструкций, т.е. огнезащитное покрытие, которое при воздействии высоких температур не меняет свои физические параметры и обеспечивает огнезащиту благодаря физическим или тепловым свойствам. Проанализировав существующие методы определения огнезащитной способности, проведена идентификация огнезащитной способности эксперементальных образцов известной методикой. Предложена схема размещения термопар на опытных образцах. Оптимизировано размещение термопар на экспериментальных образцах и в печи с целью контроля температуры. Преимуществом данной методики испытания является то, что по ее результатам можно сделать вывод об огнезащитной способности огнезащитных покрытий в зависимости от их толщины защитного слоя без дополнительных математических расчетов. Для экспериментальных исследований было изготовлено два типа образцов из конструкционно-теплоизоляционного газобетона марки D 400 и D 500, а также высокотемпературного вяжущего материала (клей). Результаты экспериментальных исследований показали, что критическая температура нагрева металлических пластин для экспериментальных образцов достигнута. Соответственно время огнезащитной способности газобетонных плиток толщиной 40 мм марки D 400 и D 500 составляет не менее 120 и 110 мин соответственно. Результаты: По результатам, полученным в ходе проведения экспериментальных исследований пассивного огнезащитного покрытия, в соответствии с методикой ДСТУ-Н-П Б В.1.1-29:2010 «Огнезащитная обработка строительных конструкций. Общие требования и методы контролирования», экспериментально установлено время достижения критической температуры на необогреваемой поверхности металлической пластины с огнезащитой из газобетонных плиток толщиной 40 мм при ее испытании в условиях стандартного температурного режима пожара. Обоснованы области применения металлических конструкций в зданиях и сооружениях.

EN

Aim: The authors carried out an analysis of modern technologies with the aim of improving the functional effectiveness of building structures including thermo-mechanical properties. They verified an effective method of increasing fire resistance of metal structures by the use of fire-retardant coverings and sidings which act as thermal insulation screens. These protect the surface of structures from heat exposure during a fire incident and increase the time during which the structure maintains its fire resistance. The purpose of this work is to perform an experimental study of inert fire protection coverings for metallic structures. Methods: The authors described inert protective coverings for metal structures known as fire-retardant coating which, do not change their physical properties under the influence of high temperatures. Because of physical and thermal characteristics such coverings provide protection against fires. After an analysis of established methods used for determining fire resistance capability, the authors utilised one such method to test a sample covering. Thermo-couples were positioned on experimental structures and in the furnace so that temperature control could be maintained. Subsequently a different thickness of covering was applied to the sample and results observed. The benefit of such an approach rests with the way results can be obtained and conclusions drawn, without additional mathematical calculations. For the benefit of this study two samples were prepared, made up from heat-insulating construction aerated concrete D 800 and D 500, and a high-temperature binder (adhesive). Research results revealed that the temperature limits for heated metal plates were achieved. Corresponding protection time for aerated concrete plates D 400 and D 500, at thickness level of 40 mm, was maintained for at least 120 and 110 minutes respectively. Results: According to results obtained during research of inert fire-retardant coverings, performed in accordance with procedures ДСТУ-Н-П Б В.1.1-29:2010 “Fire retardant treatment of building constructions. General requirements and methods of control”, it was possible to determine the timescale required to achieve critical temperature levels on the surface of an unheated metal plate, covered by fire retardant aerated concrete tiles at a thickness of 40 mm, in standard temperature fire conditions. The application of this covering to metal structures in building construction was justified.

PL

Cel: Przeprowadzono analizę nowoczesnych technologii mających na celu zwiększenie skuteczności właściwości funkcjonalnych konstrukcji budowlanych, w tym termomechanicznych. Uzasadniono zastosowanie efektywnej metody zwiększenia odporności na ogień konstrukcji metalowych poprzez zastosowanie powłok i okładzin ognioodpornych, pełniących funkcję ekranów termoizolacyjnych, które chronią powierzchnię konstrukcji przed oddziaływaniem ciepła w czasie pożaru oraz wydłużają czas osiągnięcia granicznych wartości odporności ogniowej. Celem pracy jest przeprowadzanie badania eksperymentalnego pasywnych powłok ogniochronnych konstrukcji metalowych. Metody: Opisano pasywne zabezpieczenie ogniochronne konstrukcji metalowych, tj. powłokę ogniochronną, która pod wpływem wysokich temperatur nie zmienia swoich parametrów fizycznych, a także dzięki swoim właściwościom fizycznym i cieplnym zapewnia ochronę przeciwpożarową. Po przeanalizowaniu funkcjonujących metod określania zdolności ogniochronnej przeprowadzono za pomocą znanej metodologii identyfikację właściwości przeciwpożarowych próbek. Zaproponowano schemat rozmieszczenia termopar na próbkach eksperymentalnych. Zoptymalizowano rozmieszczenie termopar na próbkach eksperymentalnych oraz w piecu celem kontroli temperatury. Przewagą danej metodologii badania jest to, iż na podstawie jej wyników można wyciągnąć wnioski o właściwościach przeciwpożarowych powłok ogniochronnych w zależności od grubości ich warstwy ochronnej bez dodatkowych obliczeń matematycznych. Na potrzeby badań eksperymentalnych przygotowano dwa rodzaje próbek z konstrukcyjno-termoizolacyjnego gazobetonu marki D 400 i D 500 oraz wysokotemperaturowego materiału wiążącego (kleju). Wyniki badań eksperymentalnych pokazały, że krytyczna temperatura grzania metalowych tafli próbek eksperymentalnych została osiągnięta. Odpowiednio czas zdolności ognioochronnej bloczków gazobetonowych o grubości 40 mm, marek D 400 i D 500 wynosi nie mniej niż odpowiednio 120 i 110 min. Wyniki: Na podstawie wyników, otrzymanych w rezultacie badań eksperymentalnych pasywnej powłoki ogniochronnej, przeprowadzonych zgodnie z metodyką ДСТУ-Н-П Б В.1.1-29:2010 „Ogniochronna obróbka konstrukcji budowlanych. Wymagania ogólne i metody kontroli”, określono czas osiągnięcia krytycznej temperatury na powierzchni nieogrzewanej metalowej tafli pokrytej zabezpieczeniem ogniochronnym z gazobetonowych bloczków o grubości 40 mm podczas badań w warunkach standardowej temperatury przy pożarze. Uzasadniono obszar zastosowania konstrukcji metalowych w budynkach i budowlach.

Słowa kluczowe

EN

inert fire-retardant covering; fire resistance degree; metal structure; fire-retardant ability; thermocouple; aerated concrete

PL

pasywne pokrycie ogniochronne; poziom odporności ogniowej; konstrukcja metalowa; zdolność ogniochronna; termopara; gazobeton

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 3
• Strony: 123--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il.

Twórcy

autor

Boris A. P.

• Lviv State University of Life Safety

autor

Polovko A. P.

• Lviv State University of Life Safety

autor

Veselivskii R. B.

• Lviv State University of Life Safety

Bibliografia

• 1. DSTU-N B EN 1993-1-2:2010 EVROKOD 3. Proektuvannia stalevikh konstruktcii „Chastina 1-2. Osnovni polozhennia. Rozrakhunok konstruktcii na vognestiikist”.
• 2. DSTU B V.1.1-17:2007. Vognezakhisni pokrittia dlia budivelnykh nesuchikh metalevikh konstruktcii. Metod viznachennia vognezakhisnoi zdatnosti (ENV 13381-4:2002, NEQ).
• 3. Zakhist vid pozhezhi. Budivelni konstruktciii. Metody vyprobuvanniia na vognestiikist. Zahalni vymohy (ISO 834:1975) : DSTU B V.1.1-4-98 [Chinnii vid 1998-10-28], K.: Ukrarkhbudinform, 1999, s. 21.
• 4. EN 1993-1-2 (2005) Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC].
• 5. Zakhist vid pozhezhi. Vognezakhysne obrobliannia budivelnykh konstruktcii. Zakhalni vymohy ta metody kontrolyuvanniia : DSTU-N-P B V.1.1–29:2010. – [Chinnii vid 2011-11-01], K.: Minrehionbud Ukrainy, 2011, s. 9.
• 6. GOST R 53295-2009. Sredstva ognezashchity dlia stalnykh konstruktcii. Metody opredeleniia ognezashchitnoi effektivnosti. Obshchie trebovaniia.
• 7. Zakhist vid pozhezhi. Pozhezhna bezpeka obektiv budivnitstva : DBN V.1.1-7-2002. – [Chinnii vid 2003-05-01], Derzhpozhbezpeka, 2003, s. 87.