Feuerbeständigkeit von beton: der einfluss hoher

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Beton zählt die Feuerbeständigkeit, die für die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Feuer im Brandfall verantwortlich ist. In diesem Artikel werden wir uns näher mit der Feuerbeständigkeit befassen, worauf es ankommt und wie dieser Indikator in verschiedenen Betonarten sein kann.

Allgemeine Informationen

Zunächst muss gesagt werden, dass die Feuerbeständigkeit von Stahlbetonkonstruktionen häufig mit Hitzebeständigkeit verwechselt wird. Dies sind einige unterschiedliche Konzepte:

• Feuerwiderstand - Materialbeständigkeit gegen kurzzeitige Einwirkung von offenem Feuer im Brandfall
• Hitzebeständigkeit - Es ist die Fähigkeit des Betons, seine Eigenschaften während des Betriebs thermischer Einheiten bei längerer oder sogar konstanter Aussetzung hoher Temperaturen zu erhalten.

Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit des Materials haben der Beton und die Bewehrung, die sich unter der Schutzschicht befindet, bei kurzzeitiger Hochtemperatureinwirkung nicht genügend Zeit, um sich ausreichend aufzuwärmen.

Daher ist es viel verheerender, wenn Beton Wasser darüber gießt, was beim Löschen eines Feuers auftritt. Wenn dies eintritt, ist das Reißen des Materials die Verletzung der Schutzschicht und folglich die Freilegung der Verstärkung.

Hohe Betontemperaturen

Unter dem Einfluss hoher Temperaturen treten in Beton verschiedene negative Prozesse auf:

Жароупорные бетон

Die Daten aus der Tabelle beziehen sich auf Normalbeton. Als Ergebnis wissenschaftlicher und praktischer Forschungen wurde jedoch die Möglichkeit eröffnet, hitzebeständigen Beton auf Portlandzementbasis herzustellen, der Temperaturen von 1100 Grad und mehr standhalten kann.

Dazu werden der Zusammensetzung des Materials Aluminiumoxidkieselsäure oder fein gemahlene feinkörnige Calciumoxid-Additive zugesetzt, die durch Zementhydratation freigesetzt werden.

Außerdem werden hitzebeständige und feuerfeste Materialien als Füllstoffe verwendet, wie:

• Ziegeltrümmer;
• Hochofenschlacke;
• Tuf;
• Schamotte;
• Andesit;
• Basalt;
• Chromeisenerz.

Die maximale Temperatur, die ein solcher Beton aushalten kann, hängt von den Füllstoffen ab. Bei Verwendung von Schamotte beträgt die maximale Temperatur beispielsweise 1100-1200 Grad Celsius. Wenn die Struktur nicht über 700 ° C erhitzt wird, können Lehmziegel oder Hochofenschlacke als Füllstoff verwendet werden.

So ist es möglich, hitzebeständigen Beton auch mit eigenen Händen auf der Baustelle herzustellen.

Tipp! Nach dem Bau von Stahlbetonkonstruktionen ist häufig eine Bearbeitung erforderlich. Verwenden Sie in diesem Fall eine spezielle Ausrüstung mit Diamantdüsen. Beispielsweise führen Bauarbeiter häufig Diamantbohrungen in Beton durch und schneiden Stahlbeton mit Diamantkreisen.

Feuerwiderstand von Stahlbetonkonstruktionen

Feuerwiderstand von Stahlbetonkonstruktionen зависит от многих параметров:

• Die Abmessungen des Abschnitts der Struktur;
• Die Dicke der Schutzschicht;
• Durchmesser und Stärke der Verstärkung;
• Laden Sie die Struktur.

Mit einer Abnahme der Dichte des Materials sowie einer Zunahme seiner Dicke steigt die Grenze der Feuerfestigkeit. Es ist auch zu beachten, dass dieser Indikator vom statischen Schema und der Art der Unterstützung der Struktur abhängt. Daher müssen die Experten vor dem Gießen eine Feuerwiderstandsberechnung für Stahlbetonkonstruktionen durchführen.

Horizontal angeordnete Strukturen

Frei getragene einspannige Biegeelemente werden im Brandfall durch Erwärmung der unteren Längsbewehrung zerstört. Daher hängt ihre Grenztemperatur von der Verstärkungsklasse, der Wärmeleitfähigkeit des Materials sowie der Dicke der Schutzschicht ab.

Diese Designs umfassen die folgenden Arten von Produkten:

• Bodenbeläge und Verkleidungen;
• Balkenplatten;
• Läuft;
• Balken usw.

Beachten Sie! Bei Läufen und Balken hängt die Feuerwiderstandsgrenze stark von der Breite des Abschnitts ab.

Es ist auch zu beachten, dass bei den gleichen Parametern die Feuerfestigkeit der Balken und Platten unterschiedlich ist, da die Balken während eines Brandes von drei Seiten erwärmt werden.

Dünnwandige Biegekonstruktionen können unter Einwirkung von Feuer entlang schrägen Abschnitten der Stützen vorzeitig zusammenbrechen. Eine solche Beschädigung wird durch die Installation von vertikalen Rahmenlängen verhindert. Spanne an Support-Sites.

Gebogene dünnwandige Strukturen umfassen:

• Gerippte und hohle Platten;
• Balken und Träger;
• Bodenbeläge usw.

Entlang der Kontur der Platte abgestützt haben sie eine viel größere Feuerfestigkeit als die gebogenen Elemente. Solche Platten sind in zwei Richtungen verstärkt, daher hängt ihre Feuerfestigkeit vom Verhältnis der Länge der Verstärkung in den langen und kurzen Öffnungen ab.

Bei quadratischen Platten beträgt die kritische Temperatur 800 Grad Celsius. Mit dem Ansteigen einer der Seiten sinkt die kritische Temperatur bzw. die Feuerwiderstandsgrenze. Wenn das Aspektverhältnis mehr als vier beträgt, ist die Feuerfestigkeit der Platten die gleiche wie die der Strukturen, die auf zwei Seiten abgestützt sind.

Beachten Sie! Unter dem Gesichtspunkt der Feuerbeständigkeit ist der Bewehrungsstahl der Güteklasse 25G2S Klasse A-III der haltbarste. Die kritische Temperatur beträgt 570 Grad Celsius. Ich muss sagen, dass der Preis für Beschläge aus solchen Stahl relativ hoch ist.

Spalten

Die Feuerfestigkeit von Bauwerken wie Säulen hängt auch von einer Reihe von Faktoren ab:

• Die Last auf sie (zentral und außermittig);
• Querschnittsabmessungen;
• Art des groben Aggregats;
• Prozentuale Verstärkung;
• Die Dicke der Schutzschicht in der Längsverstärkung. Beim Einfüllen der Struktur muss daher die Anweisung genau befolgt werden.

Die Zerstörung von Säulen unter dem Einfluss von offenem Feuer erfolgt als Ergebnis einer Abnahme der Festigkeit von Beton und Bewehrung. Darüber hinaus verringert eine exzentrische Last ihre Feuerfestigkeit.

In Fällen, in denen die Belastung mit einer großen Exzentrizität auftritt, hängt die Feuerfestigkeit der Struktur von der Dicke der Schutzschicht im Bereich der gespannten Bewehrung ab. Mit anderen Worten - die Arbeit der Säulen bei Erwärmung ist bei einfachen Balken ähnlich. Wenn die Belastung mit einer kleinen Exzentrizität auftritt, kann die Konstruktion den Auswirkungen von Feuer sowie zentral zusammengepressten Säulen standhalten.

Обратите внимание! Feuerwiderstand колонн, выполненных из раствора на гранитном щебне, на 20 процентов меньше, чем колонн на известковом щебне.

Feuerwiderstand von Porenbeton

Wie bereits erwähnt, ist das Material umso resistenter gegen Brandeinwirkung, je geringer die Dichte des Materials ist. Daher ist die Feuerbeständigkeit von Porenbetonblöcken und anderen Produkten aus Porenbeton höher.

Laut zahlreicher Studien, die von der schwedischen Technischen Universität sowie vom finnischen technischen Zentrum durchgeführt wurden, ändert sich die Festigkeit von Porenbeton beim Erhitzen wie folgt:

• Temperaturerhöhung auf 400 Grad - die Festigkeit des Materials steigt auf 85 Prozent
• Erwärmung auf 700 Grad - die Festigkeit reduziert sich auf die Originalfiguren.
• Erwärmung auf 1000 Grad - die Festigkeit nimmt um 86 Prozent ab und diese Zahl stabilisiert sich.

Somit beträgt die Feuerfestigkeit von Schaumbetonblöcken etwa 900 Grad. Zum Vergleich verliert gewöhnlicher Beton bei einer Temperatur von etwa 400 bis 700 Grad den größten Teil seiner Festigkeit.

Daher wird dieses Material häufig beim Bau von Gebäuden verwendet, in denen eine erhöhte Brandgefahr geplant ist.

Fazit

Wie wir festgestellt haben, hängt die Feuerbeständigkeit und Wärmebeständigkeit von Beton von einer Reihe von Faktoren ab, die vom Füllstoff bis zu den Eigenschaften von Betonstrukturen reichen. Daher sollte dieser Indikator in allen Bauphasen beachtet werden.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in dem Video in diesem Artikel.