Материалы для огнезащиты железобетонных конструкций в подземных сооружениях

Огнезащита железобетонных конструкций в подземных сооружениях требует особого внимания, поскольку возгорания в таких объектах сопровождаются значительным нагревом конструкций, высоким уровнем дымообразования и ограниченной возможностью оперативной эвакуации людей. Железобетон при нагревании теряет несущие свойства: арматура деформируется при температуре около 500 °С, а бетон растрескивается и разрушается при температуре 600–700 °С. Поэтому важно правильно подобрать материалы для огнезащиты конструкций, учитывая специфику эксплуатации в условиях подземных сооружений, таких как паркинги, тоннели метро, инженерные коллекторы и бункеры.

Особенности условий эксплуатации в подземных сооружениях

При выборе огнезащитных материалов для подземных сооружений следует учитывать, что конструкции эксплуатируются в условиях высокой влажности, ограниченной вентиляции, агрессивной среды (включая наличие солей и химических реагентов), а также возможного механического воздействия. Поэтому огнезащитные материалы должны обладать следующими обязательными характеристиками:

1. устойчивость к влажности и воде;
   
   

2. химическая стойкость (особенно к воздействию солей и кислотных испарений);
   
   

3. устойчивость к механическим повреждениям;
   
   

4. долговечность покрытия (срок эксплуатации не менее 10–15 лет);
   
   

5. низкое дымообразование и минимальная токсичность при пожаре.
   
   

Цементно-вермикулитовые огнезащитные штукатурки

Одним из наиболее надёжных решений для огнезащиты железобетона в подземных сооружениях являются цементно-вермикулитовые штукатурки. Вермикулит – это природный негорючий минерал, обладающий высокой теплоизоляцией. В сочетании с цементным вяжущим он образует прочный, долговечный и влагостойкий слой покрытия, который обеспечивает предел огнестойкости железобетонных конструкций до 240 минут (R240).

Примером таких составов являются штукатурки:

1. «Пирокситерм» (Россия);
   
   

2. «CAFCO FENDOLITE MII» (Promat, Бельгия).
   
   

Эти материалы имеют сертификаты соответствия российским стандартам пожарной безопасности и могут наноситься в слоях толщиной от 10 до 50 мм в зависимости от требуемого предела огнестойкости. Плюсом цементно-вермикулитовых штукатурок является высокая устойчивость к влажности и механическим повреждениям, что особенно важно в подземных паркингах и тоннелях. Минус – трудоёмкость нанесения и необходимость армирования покрытия металлической сеткой для увеличения прочности и долговечности.

Огнезащитные панели на основе силикатов кальция

Силикатные плиты и панели также широко применяются для огнезащиты железобетонных конструкций в подземных сооружениях. Это негорючие, влагостойкие и химически устойчивые материалы, не теряющие своих свойств в агрессивной среде и при перепадах температуры. Популярные марки силикатных плит:

1. PROMATECT-H (Promat);
   
   

2. «СУПЕРИЗОЛ» (Россия);
   
   

3. SILCA (Германия).
   
   

Панели монтируются на металлический каркас, закреплённый вокруг конструкций, обеспечивая предел огнестойкости до R180–R240 (3–4 часа). Достоинствами этого решения являются высокая механическая прочность, долговечность (до 25 лет), минимальное дымообразование при пожаре и простота обслуживания. Из недостатков стоит отметить увеличение габаритов конструкций и дополнительные затраты на монтаж каркаса и панели.

Вспучивающиеся (интумесцентные) огнезащитные покрытия

Вспучивающиеся покрытия на основе полимерных составов могут быть эффективны в подземных сооружениях при условии правильного подбора материала с учётом повышенной влажности. Примером специализированных влагостойких покрытий для подземных объектов являются:

1. «Nullifire S707» (Великобритания);
   
   

2. «HENSOTHERM 7 KS» (Германия);
   
   

3. «Огракс-СКВ» (Россия).
   
   

Эти краски при нагревании вспучиваются, образуя теплоизоляционный слой, замедляющий прогрев арматуры и бетона. Максимальный предел огнестойкости таких покрытий – до 120 минут (R120). Они подходят для конструкций с умеренными требованиями к огнестойкости и ограниченными размерами помещений, где нельзя применять более толстослойные материалы. Недостаток вспучивающихся покрытий – необходимость регулярного контроля состояния и периодического восстановления защитного слоя (каждые 5–7 лет).

Минераловатные огнезащитные покрытия и маты

Минераловатные покрытия и маты, пропитанные специальными огнезащитными составами, также эффективно защищают железобетонные конструкции. Они применяются преимущественно на технических участках тоннелей и инженерных коммуникаций подземных сооружений. Популярные решения:

1. Rockwool Conlit;
   
   

2. ISOVER FireProtect.
   
   

Минераловатные покрытия обеспечивают огнестойкость до 180 минут (R180), обладают высокой влагостойкостью и хорошей химической стойкостью. Преимуществом является возможность быстрого монтажа и демонтажа для обслуживания конструкций и коммуникаций. Минус – меньшая механическая прочность по сравнению с цементными и силикатными покрытиями, поэтому необходима дополнительная защита от механических повреждений.

Рекомендации по выбору материалов в зависимости от условий эксплуатации

При выборе материалов для конкретного объекта рекомендуется учитывать следующие факторы:

1. В тоннелях метро и автомобильных туннелях наиболее эффективны цементно-вермикулитовые штукатурки («CAFCO FENDOLITE MII», «Пирокситерм») и силикатные панели (PROMATECT-H).
   
   

2. В подземных паркингах, где конструкции часто подвергаются воздействию влаги, выхлопных газов и механическим повреждениям, целесообразно применять цементно-вермикулитовые штукатурки или силикатные панели с металлическим каркасом.
   
   

3. Для небольших помещений и узких коллекторов, где толщина покрытия должна быть минимальной, оптимальны влагостойкие вспучивающиеся покрытия («Nullifire S707», «Огракс-СКВ»).
   
   

Контроль качества и эксплуатация огнезащиты

После выполнения огнезащитных мероприятий обязательно проводится контроль качества. Проверяется толщина нанесённого слоя, отсутствие дефектов покрытия, проводится выборочная лабораторная проверка образцов на огнестойкость. Документально оформляются акты скрытых работ и сертификаты соответствия на применённые материалы.

Эксплуатация огнезащитных покрытий предполагает ежегодный визуальный осмотр состояния покрытий и инструментальный контроль не реже одного раза в три года. При обнаружении дефектов (трещины, отслоения, повреждения) проводится оперативное восстановление покрытия.