Испытания перекрытий МАРКО на огнестойкость во ВНИИПО

Оценка показателей огнестойкости сборно-монолитных перекрытий МАРКО с газобетоном BONOLIT

6 февраля 2017 года при непосредственном участии и содействии специалистов Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МЧС России ВНИИПО проведено испытание по оценке огнестойкости сборно-монолитного перекрытия МАРКО.

Испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 30247.0-94. Межгосударственный стандарт. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.

Стандарт устанавливает «Предельное состояние конструкции по огнестойкости — состояние конструкции, при которой она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций».

Сущность испытаний заключается в определении времени от начала огневого воздействия на конструкцию до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом функционального назначения конструкции. ГОСТ устанавливает следующие основные виды предельных состояний строительных конструкций по огнестойкости:

     — Потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных для данной конструкции значений (I).

     — Потеря целостности в результате образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (Е).

   — Потеря несшей способности вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций (R).

Для испытаний была изготовлена плита, чертеж которой приведен на картинке слева. Температура арматуры плиты в процессе испытаний фиксировалась с помощью термопар, установленных в плите непосредственно на арматуру. В процессе испытаний фиксировалась также температура на поверхности плиты.

Для изготовления плиты использовались газобетонные блоки производства завода  БОНОЛИТ (Старая Купавна) с размерами 600х200х250 мм и плотностью D400. Габаритные размеры плиты 6300х2296х250 мм, вес 4700 кг. 

В процессе испытаний плита нагружалась по схеме двухточечного изгиба равномерно распределенной нагрузкой равной 500 кг/м2, что эквивалентно общей нагрузке на плиту в шесть тонн. Отметим сразу,  что в процессе оценки огнесохранности плиты указанная нагрузка была превышена почти в 8 раз. 

Кривая роста температуры при испытаниях соответствовала «стандартному пожару» — зеленая кривая на картинке. В процессе испытаний фиксировалась температура на наружной поверхности плиты. 

В результате испытаний после 128 минут огневого воздействия температура на внешней поверхности плиты повысилась только на четыре градуса. Никакого сквозного прогорания плиты не произошло. Прогиб плиты под нагрузкой достиг к этому моменту 300 мм. Для плиты длиной 6 метров это значение является критической величиной. На этом основании дальнейшие испытания были прекращены. Других видимых изменений (картинка справа) на поверхности плиты не произошло.

На следующий день после остывания изогнутую плиту сняли с печи и положили на бетонных пол лаборатории ВНИИПО. Спустя еще три дня плиту осмотрели специалисты компании. В результате осмотра выявлены следующие особенности:

  • плита после остывания «выпрямилась» и вернулась к исходной плоской форме;
  • ни один газобетонный блокBONOLIT после воздействия температуры в 1000 градусов  не треснул;
  • стальные тонкостенные оцинкованные профили  не поменяли форму, не изогнулись, не покоробились;
  • на профилях обгорело цинковое покрытие. 

По рекомендации научного руководителя испытаний доцента Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) Марины Гравит было принято решение провести  статические испытания  плиты (нагружение до разрушения)  для оценки огнесохранности (остаточной несущей способности) перекрытия МАРКО. При этом резонно предполагалось, что после двухчасового огневого воздействия плита потеряла значительную часть своей проектной несущей способности. 

Статические испытания проводились по схеме аналогичной схеме нагружения плиты при огневых испытаниях. При этом была поставлена задача довести плиту до полного разрушения. Таковым должно было стать падение обломков плиты на дно камеры.

Сразу скажем — разрушить конструкцию плиты до такой степени не удалось. Плита продемонстрировала удивительную живучесть: под нагрузкой в 52 тонны (3800 кг/м2), которая намного превышает расчетную, газобетонные блоки  BONOLIT отделились от обвязочной бетонной балки, но из плиты не выпали.  Более того, «остатки» плиты удалось краном снять с огневой камеры и внимательно осмотреть. 

Результаты осмотра удивили даже многоопытных специалистов ВНИИПО. На картинке слева представлен общий вид плиты после огневого и силового воздействия по предельной схеме нагружения.  На поверхности плиты появилась трещина  (картинка справа), которая не  привела к полному разрушению плиты. 

Полученные результаты предстоит осмыслить. Сегодня однозначно можно утверждать только одно — сборно-монолитные перекрытия МАРКО испытания на огнестойкость с успехом прошли. С протоколом и отчетом по результатам испытаний можно ознакомиться здесь

Официально зафиксированный в протоколе предел огнестойкости REI120 позволяет утверждать, что перекрытие МАРКО с блоками из газобетона BONOLIT плотностью 400 кг/м3 является самым огнестойким перекрытием в России.

Для сравнения можно отметить, что огнестойкость французских сборно-монолитных перекрытий RECTOR, испытания которых проводились во ВНИИПО 25 января 2017 года составила 45 минут. 

Фотографии, приведенные ниже, позволят Вам понять некоторые детали  проведенных испытаний. 

Добавит понимания видео,. которое специалисты компании снимали в процессе проведения испытаний.