23 11 2021 knauf gzhel Строительные материалы 800х85px v1


Пожарная опасность композитных материалов

Журнал: №9-2021
Авторы:

Гравит М.В.,
Лазарев Ю.Г.,
Васюткин Е.С.,
Мальчева А.В.,
Семенов М.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-795-9-54-63
УДК: 614.841.34

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Наиболее перспективная отрасль применения композитных материалов строительная, а именно их использование в качестве несущих и ограждающих конструкций, когда они заменяют традиционные сталь и железобетон, а также древесину, главным недостатком которой является повышенная пожарная опасность. Современное производство полимерных композитных материалов (ПКМ) позволяет изготовить элементы различных размеров, сечений и структуры. В представленной работе обоснована актуальность применения композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов) в строительстве. Рассмотрены преимущества и недостатки композитных материалов в сравнении с традиционными материалами, а также проанализированы публикации, отражающие особенности создания конструкций из полимерных композиционных материалов с точки зрения обеспечения требуемого уровня их пожаробезопасности. На примере композитного изгибаемого средства огнезащиты, содержащего полимерную матрицу на стекловолокне, получены экспериментальные данные по пожарно-техническим характеристикам. Установлено, что большинство композитов имеет следующие показатели пожарно-технических характеристик согласно российской классификации: слабо- и умеренногорючие, трудно- и умеренновоспламеняемые; дымообразование – с умеренной дымообразующей способностью, токсичность – мало- и умеренно опасные.
М.В. ГРАВИТ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Ю.Г. ЛАЗАРЕВ1, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.С. ВАСЮТКИН2, генеральный директор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.В. МАЛЬЧЕВА1, студентка (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.А. СЕМЕНОВ1, студент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29)
2 ООО «Композитные технологии и оснастка» (143983, Московская обл., г. Балашиха, ул. Керамическая, д. 2А, к. 513)

1. Флеров А.В. Материаловедение и технология художественной обработки металлов. М.: Высшая школа, 1981. 288 с.
2. Ивлиев А.А., Кальгин А.А., Скок О.М. Отделочные строительные материалы. М.: Academia, 2008. 487 с.
3. Омаров Ж.М., Жолдыбаев Ш.С., Жандалинова К.А. Использование композитных материалов в строительной отрасли // Наука и техника Казахстана. 2019. № 4. С. 7–16.
4. Современные строительные материалы и товары: Справочник. М.: Эксмо, 2006. 576 с.
5. Лысенко Е.И., Котлярова Л.В., Ткаченко Г.А., Трищенко И.В., Юндин А.Н. Современные отделочные материалы / Под общ. ред. проф. А.Н. Юдина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 448 с.
6. Строительное материаловедение / Под общ. ред. В.А. Невского. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 571 с.
7. Байер В.Е. Материаловедение для архитекторов: Учебное пособие. М.: Астрель; АСТ; Транзит-книга. 2005. 254 c.
8. Лейкин А.Е., Родин Б.И. Материаловедение. М.: Высшая школа, 1971. 416 с.
9. Айрапетов Д.П. Архитектурное материаловедение. М.: Стройиздат, 1986. 310 с.
10. Гравит М.В., Сердюк Д.О., Бардин А.В., Прусаков В.А., Бука-Вайваде К. Методы определения огнестойкости конструкций деревянного каркаса // Инженерно-строительный журнал. 2019. № 1 (85). С. 92–106. DOI: 10.18720/MCE.85.8.
11. Гаращенко A.Н., Берлин A.A., Кульков A.A. Способы и средства обеспечения требуемых показателей пожаробезопасности конструкций из полимерных композитов (обзор). Пожаровзрывобезопасность. 2019. Т. 28. № 2. С. 9–30. https://doi.org/10.18322/PVB.2019.28.02.9-30
12. Салатов Е.К., Чурсина А.М. Перспективы применения углеволоконных композитных материалов в промышленном и гражданском строительстве // Вестник Московского информационно-технологического университета – Московского архитектурно-строительного института. 2018. № 4. С. 29–35.
13. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Программные комплексы для расчетов тепломассопереноса в строительных конструкциях с огнезащитой с учетом термического разложения, вспучивания–усадки и испарения–конденсации // Пожаровзрывобезопасность. 2001. Т. 10, № 4. С. 9–11.
14. Гаращенко Н.А., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Теплотехнические расчеты огнестойкости деревоклееных конструкций с огнезащитой // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2006. № 10. С. 14–18.
15. Гаращенко А.Н., Страхов В.Л., Рудзинский В.П. Методика расчетов толщин огнезащитных покрытий на основе минеральных вяжущих для строительных конструкций из металла (на примере покрытия Сотерм-1М) // Пожаровзрывобезопасность. 2005. Т. 14. № 4. С. 17–22.
16. Гаращенко А.Н., Страхов В.Л., Рудзинский В.П. Экспериментальные и теоретические исследования особенностей тепломассопереноса вспучивающейся огнезащиты на примере покрытия «Протерм Стил». Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. 2002. Т. 6. С. 254–257.
17. Назаренко В.А., Гаращенко А.Н. Результаты исследований и перспективы использования вспучивающегося покрытия СГК-2 для защиты от пожаров конструкций и оборудования различного назначения // Пожаровзрывобезопасность. 2005. Т. 14. № 6. С. 17–22.
18. Дьячкова А.А., Кузнецов В.Д. Расчет усиления железобетонных плит углеродными композиционными материалами // Инженерно-строительный журнал. 2009. № 3. С. 25–28.
19. Cruz J.S., Barros J. Modeling of bond between near-surface mounted CFRP laminate strips and concrete. Computer and Structures. 2006. No. 82, pp. 1513–1521. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2004.03.047
20. FIB. Bulletin 14. Externally bonded FRP reinforcement for RC structures. Sprint-Digital-Druck Stuttgart, 2001.
21. Гаращенко А.Н., Суханов А.В., Гаращенко Н.А., Смирнов Н.В., Константинова Н.И., Меркулов А.А. Снижение пожарной опасности полимерных композиционных материалов при использовании вспучивающихся огнезащитных покрытий // Пожарная безопасность. 2012. № 4. С. 61–67.
22. Гаращенко А.Н., Страхов В.Л., Разин А.Ф., Канина Е.П., Рудзинский В.П. Отработка тепло-огнезащиты несущей конструкции гребного вала из композитных материалов // Вопросы оборонной техники. Сер. 15: Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. 1992. Вып. 1 (109). С. 12–15.
23. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Расчет нестационарного прогрева многослойных огнезащитных конструкций // Вопросы оборонной техники. Сер. 15: Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. 1994. Вып. 1 (109)–2 (110). С. 30–36.
24. Зверев В.Г., Назаренко В.А., Цымбалюк А.Ф. Снижение пожарной опасности полимерных композиционных материалов при использовании вспучивающихся огнезащитных покрытий // Исследования теплопередачи. 2005. Т. 36. Вып. 7. С. 543–556.
25. Теплоухов А.В. Исследование поведения многослойных конструкций в условиях воздействия внешних тепловых потоков // Труды МИТ. 2008. Т. 9. Ч. 1. С. 231–238.
26. Зверев В.Г., Назаренко В.А., Цимбалюк А.Ф. Тепловая защита многослойных контейнеров от воздействия пожаров // Теплофизика высоких температур. 2008. Т. 46. № 2. С. 283–289. DOI: 10.1134/s10740-008-2015-9
27. Гаращенко А.Н., Васин В.П., Натрусов В.И. Повышение пожаробезопасности тары для боеприпасов, изготавливаемой из полимерных композиционных материалов, с помощью огнезащиты // Вопросы оборонной техники. Сер. 15: Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. 2012. Вып. 1 (164)–2 (165). С. 44–50.
28. Плотников В.И., Кульков А.А., Слитков М.Н., Плотников Р.В., Гаращенко А.Н. Отработка конструкций и исследование теплового состояния укупорки из полимерных композиционных материалов в условиях пожара. Фундаментальные основы баллистического проектирования: Сб. тр. 5-й Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 2016. С. 193–196.
29. Корольченко А.Я., Гаращенко А.Н., Гаращен-ко Н.А., Рудзинский В.П. Расчеты толщин огнезащиты, обеспечивающих требуемые показатели пожарной опасности деревоклееных конструкций // Пожаровзрывобезопасность. 2008. Т. 17. № 3. С. 49–56.
30. Альменбаев М.М., Арцыбашева О.В., Асеева Р.М., Макишев Ж.К, Москалев В.А., Серков Б.Б., Сивенков А.Б. Исследование скорости обугливания деревянных конструкций длительного срока эксплуатации // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 9 (158). С. 246–254.
31. Альменбаев М.М. Эффективность различных способов повышения огнезащиты древесины с лакокрасочными материалами // Технологии техносферной безопасности. 2015. № 2 (60). С. 56–60.
32. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Применение огнезащитных пропиточных композиций для снижения пожарной опасности деревянных конструкций с различными сроками эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность. 2017. Т. 26. № 2. С. 22–35.
33. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Применение огнезащитных пропиточных композиций для повышения класса пожарной опасности деревянных конструкций длительного срока эксплуатации. Ройтмановские чтения: Материалы 5-й Международной научно-практической конференции. Москва. 2017. С. 10–14.
34. Патент RU 2711076 C1. Огнезащитное интумесцентное рулонное покрытие. Гравит М.В., Пруса-ков В.А. Опубл. 15.01.2020.
35. Гравит М.В., Прусаков В.А., Коротин И.Г., Тимофеев Н.В., Симоненко Я.Б. Интумесцент-ная конструктивная изгибаемая огнезащита для строительных конструкций и кабельных линий /Пожаровзрывобезопасность. 2020. T. 29 (3). C. 18–32.
36. Семенов В.В., Буторов И.А. Проблемы применения полимерных композиционных материалов в промышленном и гражданском строительстве // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2016. № 4. C. 129–137.
37. Гравит М.В., Недрышкин О.В., Вайтицкий А.А., Шпакова А.М., Нигматуллина Д.Г. Пожарно-технические характеристики строительных материалов в европейских и российских нормативных документах. Проблемы гармонизации методов исследования и классификации // Пожаровзрывобезопасность. 2016. Т. 25 (10). С. 16–29.

Для цитирования: Гравит М.В., Лазарев Ю.Г., Васюткин Е.С., Мальчева А.В., Семенов М.А. Пожарная опасность композитных материалов // Строительные материалы. 2021. № 9. С. 54–63. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-795-9-54-63


Печать   E-mail