Степень огнестойкости кирпича: предел для стены и кладки

Пожар относится к самым разрушительным бедствиям. Неконтролируемый огонь способен уничтожить любую конструкцию или материал. Все меры пожарной безопасности зданий делятся на две категории: пассивные (те, что закладываются при строительстве объекта) и активные (их цель – защита от огня, если возгорание уже началось). Вторые должны сделать шанс возникновения пожара минимальным. Для этого наружные стены и внутренние перегородки выполняют из негорючих материалов, которые отвечают действующим требованиям нормативно-правовых актов.

В случае пожара огнестойкий кирпич не позволит пламени быстро распространится по поверхности, а также проникнуть во внутренние структуры. Используемые в строительстве материалы должны выдерживать воздействие высоких температур в течение определенного промежутка времени. В таком случае речь идет о негорючих материалах и пожаробезопасных конструкциях, технические характеристики которых подтверждены испытаниями.

Общие сведения

В Российской Федерации действуют достаточно жесткие нормы пожарной безопасности. Требования к строительным материалам установлены в ряде нормативно-правовых документах: Федеральных законах, ГОСТ, СП, СНИП, др. Отдельные положения документов касаются определения степени огнестойкости кирпича. Данный материал активно используется для возведения как частных домов, так промышленных объектов, административных, коммерческих зданий. От его качества зависит пожарная безопасность всей постройки, ее прочность, срок эксплуатации.

Среди всех строительных материалов кирпич считается одним из наиболее долговечных и износостойких. Он способен сохранять свои химические, а также физически свойства на протяжении десятилетий, при этом не деформируясь и не разрушаясь. Камень справляется с механическими и тепловыми нагрузками, отличается морозостойкостью, устойчивостью к агрессивному воздействию внешней среды.

На заметку! Сегодня камень является незаменимым стройматериалом. Производители выпускают разные по своим формам, характеристикам, назначению блоки. Каждый их них имеет собственный показатель огнестойкости.

Предел огнестойкости кирпичной стены рассчитывается путем проведения различных экспериментов. Во время исследования определяется вид материала: горючий или негорючий, его воспламеняемость, дымообразующая способность, токсичность.

Определение данных величина важно для обеспечения пожарной безопасности объекта. На основании полученных сведений строители предусматривают размещение автоматических систем оповещения, использование огнезащитных покрытий, установку противопожарных конструкций. Данные меры позволяют снизить количество пожаров, а также возможные последствия.

Чем опасен огонь

Огонь обладает огромной разрушительной силой. За несколько минут небольшой очаг возгорания может распространиться по помещению, затрагивая несущие конструкции и элементы, влияющие на целостность здания. Под воздействием высоких температур практически все из известных сегодня материалов начинают нагреваться, что впоследствии приводит к их разрешению. Так, стул с синтетическим наполнителем и обивкой сгорает за 5 минут. В связи с этим к строительным материалам предъявляют повышенные требования.

Как показывают эксперименты, предел огнестойкости кирпичной кладки достаточно хорош. Во время пожара блоки практически не нагреваются и не деформируются. Больше всего открытый огонь влияет на раствор, который использовался для установки камней. Способность конструкции локализовать пламя и при этом сохранять свою функциональность определяется до появления следующих критических состояний:

• потеря теплоизоляции;
• потеря несущей способности;
• потеря целостности.

Чтобы повысить предел огнестойкости, строители используют облицовку кирпичом, толщина которого составляет 65 мм. Такие блоки отличаются жаростойкость, низкой теплопроводностью, большей тепловой инерцией.

Предел огнестойкости

При определении пожарной безопасности объекта ключевую роль играет степень огнестойкости кирпича, а также других материалов и конструкций. Предельные состояния материала устанавливаются по стандартным методикам. Для этого блоки помещают в искусственно созданные условия пожара. Рассчитываются критические показатели в минутах.

Горючесть и группы строительных материалов указаны в нескольких нормативно-правовых актах: ГОСТ 30244, ГОСТ Р 57327-2016. Как правило, технические характеристики блоков или любых других изделий определяются по 4 параметрам (критическим состояниям). Обозначаются они латинскими буквами.

Предел огнестойкости для кирпичной перегородки шириной 120 мм составляет 2,5 часа.

Как определяется

Предел огнестойкости определяется путем испытаний конструкций, сравнения полученных данных с нормативными значениями. Во время эксперимента исследователи наблюдают как долго материал сохраняет целостность, теплоизоляцию, защитные функции, дымогазонепроницаемость.

Способность сопротивляться огню напрямую зависит от материала, из которого изготовлена конструкция. Помимо этого, важны такие факторы как критическая температура прогрева, вид и толщина средства огнезащиты, вид кирпича. Данные моменты учитываются проектировщиками, вносятся в техническую и сопроводительную документацию.

Варианты

Цифровой показатель в обозначении степени огнестойкости строительной конструкции должен соответствовать одному из следующих значений: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360. При выборе материала необходимо обратить внимание на маркировку.

Буква E отображает, что изделие прошло испытания на жаропрочность и герметичность в условиях огня в течение 30 или 60 минут (маркировка E30, E60 соответственно). Значение EI – это способность сохранять теплоизоляционные свойства. К таким классам относятся EI30, EI60. Символ EIS устанавливает газонепроницаемости. Такой материал не пропускает ни огонь, ни дым.

Особенности по видам кирпичей

Огнестойкость кирпичных конструкций зависит от того, из какого именно сырья был изготовлен блок. Самыми огнестойкими считаются клинкерные и шамотные блоки. Они используются для возведения бань, саун, гаражей перегородок, а также облицовки печей. Изделия способны изолировать открытый огонь и защитить строительные конструкции от разрушений. Под воздействием высоких температур огнеупорные блоки не нагреваются, а также не деформируются.

Качество и вид используемого сырья определяют конечную огнестойкость кирпича, его свойства, технические характеристики. Современные материалы отличаются устойчивостью к коррозии, агрессивным веществам, холоду.

Белый силикатный

Белый силикатный кирпич состоит из очищенных кварцевых пород и извести. Главное условия для производства прочного блока – это его тщательная очистка от органических примесей, глины, марганца. Известь не должна содержать много окиси кальция, поскольку это может негативно отразиться на конечных свойствах материала. Дополнительно в массу для производства часто добавляют морозостойкие компоненты, а также красители.

Алгоритм изготовления белых силикатных кирпичей достаточно прост. Все сухие ингредиенты перемешивают до однородного состояния, обрабатывают паром и выдерживают около суток. Далее масса уплотняется под давлением по пресс-формам. Готовые блоки помещают в камеры для обжига.

На заметку! Некоторые производители научились изготавливать силикатные камни, которые по своей прочности ничуть не уступают бетону.

Среди достоинств материала выделяют: экологичность, прочность, звукоизоляцию, морозостойкость. Благодаря правильной геометрии из блоков можно возводить постройки разной сложности и конфигурации. Поскольку белые силикатные кирпичи обладают низкой устойчивостью к влаге, их не рекомендуется использовать для строительства подвалов или цоколя. По структуре блоки делятся на полнотелые и пустотелые.

Конструкции, выполненные из силикатного кирпича, могут служить более 100 лет. Предел огнестойкости материала составляет 2,5 часа при температуре 600 °C. Если материал нагревается до 300 °C его прочность существенно повышается. Разрушение изделия происходит после нагрева в 700 °C.

Красный глиняный

Красный глиняный кирпич считается одним из самых популярных и доступных строительных материалов. Он используется для строительства всех объектов и конструкций. Такой материал прочен, устойчив к воздействию температур, агрессивных сред.

Во время пожара красный глиняный кирпич сохраняет целостность. Единственное, что можно заметить на поверхности блоков в случае возгорания – это небольшие трещины, а также отслоения. Эффективное сопротивление температуре в 900 °C происходит в течение 5 часов.

Порядок производства, испытаний, эксплуатации кирпичей указан в национальных стандартах. Для производства более огнестойких блоков производители часто используют каолинит, иллит, кварц, монтмориллонит, руду с железом. Все компоненты смешивают с измельченной красной глиной, придают нужную форму, высушивают, обжигают при температуре 800 °С.

Шамотный

Высокими показателями огнестойкости обладает шамотный кирпич. В соответствии с ГОСТ Р 52918-2008, ГОСТ Р 21436-2004, он представляет собой неметаллический материал, который сохраняет целостность при воздействии высоких температур (не менее 1580 ℃). Огнеупорные блоки используют для облицовки все нагревательных устройств, а также пожароопасного оборудования. Например, в качестве футеровки для высокотемпературных печей.

Шамотный кирпич имеет твердую структуру, выдерживает большие механические и тепловые нагрузки. Этот материал наряду с клинкером считается одним из самых прочных и огнеустойчивых материалов. Преимущества:

• низкая теплопроводность;
• энергосбережение;
• твердая структура;
• могут устанавливаться в нестандартные конструкции.

Для его производства используют глину тугоплавких сортов. Дополнительно в массу добавляют шихту: графит, кокс мелкой фракции, кварцевый песок. Изготавливаются блоки по принципу полусухого прессования. После подготовки массу помещают в бункер, из которого она поступает на каретку-дозатор. Здесь она приобретает нужную форму. На последнем этапе производства заготовки обжигаются. Шамотные кирпичи способны сопротивляться огню на протяжении нескольких часов.

Клинкерный

Клинкерный кирпич – это самый долговечный материал, который используется при строительстве зданий или возведении внутренних конструкций. Изготавливается он на основе «тощей» глины, в составе которой присутствует повышенное количество оксида алюминия и каолина.

На заметку! Клинкерные блоки обжигаются при температуре 1000-1400 °C. Благодаря длительному и при этом мощному обжигу изделия приобретают улучшенные технические характеристика, в том числе большую огнестойкость и прочность.

Клинкерные кирпичи используются не только для строительства домов, но и в качестве облицовки нагревательных приборов. Под воздействием открытого огня камень не нагревается и не разрушается. Он эффективно защищает конструкцию, локализует огонь, а также раскаленный уголь.

Керамический

Для производства керамического кирпича отбирают глину мелких фракций, а также подготавливают постоянный состав. Данный материал может похвастаться хорошей прочностью, долгим сроком службы, износостойкостью. Выпускаются блоки в самых разных размерах и формах, что позволяет строителям воплощать в жизнь самые необычные архитектурные решения. Стандартный размер составляет 250х120х88 мм.

Поскольку керамика отличается теплоемкостью, зимой в помещении будет тепло, а летом – прохладно. Исследования показали, что данный материал может сопротивляться воздействию температуры в 700 °С на протяжении 5 часов. При этом керамические блоки выстоят только во время 1 пожара, повторное возгорание может их разрушить.

Известняковый

Известняковый кирпич состоит из золы и извести, которые смешиваются в соотношении 3:1. Готовые блоки имеют пористую структуру. Благодаря этому они превосходят по своим техническим характеристикам и свойствам силикатные, а также некоторых другие блоки. При температуре 600°C пределы огнестойкости известняковой стены будут составлять:

• толщина перегородки 6,5 см – 45 мин;
• толщина перегородки 2 см – 1,5 часа;
• толщина перегородки 25 см – 5 ч.

Среди достоинств известняковых кирпичей выделяют прочность, теплопроводность, морозостойкость, влагопоглощение.

Применение

Огнеупорные материалы получили широкое распространение в строительстве. Их используют для возведения доменных печей, прочных дымоходов, стенок каминов. Высокая служебная температура позволяет эксплуатировать кирпичи для футеровки высокотемпературных печей, а также для плавки цветных или редких металлов. Помимо этого, огнеупорные материалы незаменимы в промышленности, например, в металлургии.

Требования к противопожарным стенам

Требования к противопожарным стенам регламентированы на законодательном уровне. Правила их установки и эксплуатации отображены в Федеральном законе от 22.07.2008 N 123-ФЗ и СП 2.13130.2012. Документы устанавливают, что в случае пожара такие конструкции не должны возгораться, терять своих физических свойств или разрушаться.

На заметку! Противопожарные стены возводятся для отсечения огня. Таким образом можно минимизировать последствия ЧС, а также предупредить масштабное возгорание.

Показатель огнестойкости конструкции зависит от материалов, которые были задействованы для ее производства. Кирпичные перегородки и стены считаются одними из самых прочных. Возводятся они на всю высоту здания или других перекрытий.

Когда стена считается перегородкой

В соответствии с национальными стандартами, под противопожарной перегородкой подразумевают внутреннюю стену, которая разделяет общее пространство объекта на разные зоны. Их виды определяются на основании предельных показателей огнестойкости. Требования к противопожарным перегородкам установлены в нескольких нормативно-правовых актах:

• СНиП 21-01-97*;
• СП 2.13130.2012;
• СП 4.13130.2013.

Как и другие строительные конструкции, перегородки подвергаются испытаниям.

На что опираться при выборе кирпича

От качества кирпича зависит прочность не только одной конкретной конструкции, но и всего здания в целом. Прежде всего необходимо определить вид блоков: пустотелые или полнотелые. Наличие пустот влияет на тепловые характеристики объекта. Пустотелые камни имеют меньший вес, что позволяет значительно снизить нагрузку на фундамент. Помимо этого, следует учитывать маркировку изделия.

У каждой партии должен присутствовать технический паспорт, в котором указывается марка. Например, М 100 выдерживает нагрузку в 100 кг/кв.см, а марка М 150 – 150 кг/кв.см.

В России важным показателем является морозоустойчивость материалов. Показатель Мрз 35 означает, что при испытаниях морозами кирпич выдержал 35 циклов последовательного замораживания и оттаивания.

Сертификация

Установленная законодательством РФ обязательная сертификация – это система контроля товаров, которая производится в регламентированном порядке. Применяется она для продукции, влияющей на безопасность населения, имущества или окружающую среду. Средства пожарной безопасности, в том числе огнеупорные кирпичи подлежат обязательной сертификации.

Свидетельство имеет унифицированную форму. Документ оформляется на официальном бланке от имени аккредитованного органа, который берет на себя часть ответственности за предоставленные сведения. Пожарный сертификат дополнительно заверяется личными подписями и печатями. После того как товары пройдут все этапы оценки, производитель получит право наносить на них соответствующую маркировку.

Как повысить огнестойкость

Повысить огнестойкость кирпича можно с помощью конструктивной защиты или обработки поверхности противопожарными покрытиями. Краски, лаки, пропитки способны локализовать огонь, уменьшая тем самым площадь воздействия. Главная функция противопожарных покрытий – не допустить быстрого распространения пламени, а также тления твердых горючих материалов.

Огнеупорные составы остаются стабильными даже при длительном воздействии высоких температур. Их применяют для дополнительно защиты всех конструкций и зданий.

Порядок монтажа

На кирпич с помощью шпателя наносят небольшое количество раствора. Сперва мертель грунтуют, убирают подтеки и тщательно расшивают швы. Слой покрытия должен составлять до 3 мм. При работах нужно придерживаться рекомендуемых показателей из таблицы. Это позволит избежать ошибок.

На заметку! Важнейший элемент укладки огнеупорных кирпичей – это раствор. При работе с такими блоками нельзя использовать обычные строительные смеси с цементом. Они не способны выдерживать высоких температур, поэтому под воздействием открытого огня быстро разрушатся.

Для облицовки нагревательных устройств применяют кладочный раствор, затворяемый водой. Называется он мертель. Продается раствор в сухом и двухкомпонентном виде.

Техника безопасности

При укладке кирпича необходимо соблюдать правила техники безопасности. В частности, СНиП 12-04-2002. Все роботы должны производиться в средствах защиты: спецодежда, каска, перчатки, обувь. Также нужно подготовить технологическую оснастку, а также инструмент.

Другие требования:

• место работы должно быть освещено;
• нельзя использовать неустойчивые или сломанные конструкции;
• каждый последующий слой возводится только после укладки предыдущего.

При попадании раствора на кожу, а также после окончания кладки, руки необходимо помыть теплой водой с мылом.

Возможные проблемы

При кладке кирпича можно столкнуться с ситуациями, которые приводят к трещинам, разрушению раствора, расслоениям. К распространенным ошибка относят: выбор некачественного материала, неровные швы, нарушение технологии.

Ответственность

Нарушение требований нормативно-правовых актов, а также строительной документации, влечет за собой ответственность. Вид и размер наказания зависят от тяжести правонарушения, а также последствий, которые оно повлекло. Чаще всего к нарушителю применяется дисциплинарная или административная ответственность.

При повторном правонарушении штрафные санкции увеличиваются вдвое.

Заключение

Среди всех стройматериалов кирпич считается одним из наиболее долговечных и износостойких. Он сохраняет свои физически свойства на протяжении десятилетий, при этом не деформируясь и не разрушаясь. Камень справляется с механическими, а также тепловыми нагрузками, отличается морозостойкостью, устойчивостью к агрессивному воздействию внешней среды.