Перспективы разработки методов моделирования теплопереноса в железобетонных конструкциях со вспучивающейся огнезащитой Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ СО ВСПУЧИВАЮЩЕЙСЯ ОГНЕЗАЩИТОЙ

А.А. Леденев, доцент, к.т.н., Т.В. Загоруйко, старший преподаватель, к.т.н., М.С. Денисов, доцент, к.ф-м.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

В.Т. Перцев, профессор, д.т.н., Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

Экспериментальная оценка пределов огнестойкости строительных конструкций является сложной задачей, для решения которой требуется энергозатратное дорогостоящее оборудование. В связи с этим большое значение отводится расчетным методам определения предела огнестойкости конструкций, а также определению эффективности применяемых средств огнезащиты основными из которых являются: конструктивная огнезащита, тонкослойное огнезащитное покрытие, а также комбинированный способ [1].

Конструктивная огнезащита представляет собой способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинации данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. Тонкослойное огнезащитное покрытие (вспучивающееся покрытие, краска) - это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных лакокрасочных составов с толщиной сухого слоя, не превышающей 3 мм, увеличивающих ее многократно при нагревании.

В ранее выполненных работах [2-5] было установлена возможность получения термостойких бетонов, применяемых в качестве огнезащиты железобетонных строительных конструкций. Результаты исследования динамики изменения теплофизических параметров разработанного бетона повышенной термостойкости при воздействии высокой температуры представлены в таблице.

Испытания образцов бетона на теплопроводность после одного цикла термических воздействий показали, что при температурном воздействии от 20 0С до 1100 0С теплопроводность бетона снижается от 0,26 до 0,19 Вт/м 0С, что объясняется вспучиванием шунгита, изменением элементного состава цементного камня в зоне контакта с зернами шунгита и изменениями нано- и микроструктуры бетона. При этом визуально наблюдалось вспучивание

материала, в тоже время, наличие трещин и локальных разрушений не наблюдалось. Таким образом, предложенный состав позволит повысить предел огнестойкости железобетонных конструкций.

Таблица

Результаты испытаний образцов бетона на теплопроводность после термических воздействий в диапазоне температур от 700 0С до 1100 0С

Номер серии образцов Плотность, кг/м3 Температура испытаний t, 0С Теплопроводность X, Вт/ м-°С

1 1480 20 0,26

2 1430 700 0,24

3 1160 900 0,22

4 860 1100 0,19

Следует отметить, что методы моделирования распространения теплового потока в невспучивающихся материалах при воздействии высоких температур в условиях пожара разработаны достаточно хорошо. При этом процессы тепло- и массопереноса во вспучивающихся покрытиях, применяемых для огнезащиты железобетонных конструкций, а также в зоне контакта между материалами имеют существенные отличия.

В связи с этим, актуальным направлением является разработка математической модели распространения тепла в конструкциях со вспучивающимися огнезащитными покрытиями, а также методики оценки температурных полей по сечению конструкций, что позволит определить предел огнестойкости железобетонных конструкций расчетным методом.

Список использованной литературы

1. СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» [Эл. ресурс Консультант Плюс].

2. Патент № 2014113872/03, RU 2555730 C1. Бетонная смесь для получения термостойкого огнезащитного покрытия / А.А. Леденев, В.Т. Перцев, О.Б. Рудаков, Т.В. Загоруйко; заявитель и патентообладатель ВГАСУ; заявл. 08.04.2014; опубл. 10.07.2015. Бюл. № 19. - 5 с.

3. Загоруйко Т.В. Разработка композиционных термостойких материалов для повышения огнестойкости железобетонных конструкций / Загоруйко Т.В., Перцев В.Т., Власов В.В. // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. - 2012. - № 2. - С. 62-68.

4. Леденев А.А. Разработка составов термостойких бетонов для получения огнезащитных покрытий строительных конструкций / А.А. Леденев, Т.В. Загоруйко, В.Т. Перцев, А.А. Бондарь // Сб. статей по матер. Всерос. науч.-практ. конф. «Проблемы безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций» / ВИ ГПС МЧС России. - Воронеж, 2012. - С. 42-44.

5. Перцев В.Т. Состав и технология получения бетона повышенной

термостойкости для огнестойких железобетонных изделий / В.Т. Перцев, А.А. Леденев, Т.В. Загоруйко, О.Б. Рудаков // Научный вестник ВГАСУ. Серия: физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения // ВГАСУ - Воронеж, 2015. С. 39-45.

АНАЛИЗ РИСКА ЭКСПЕРТНОЙ ОШИБКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СУДЕБНЫХ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ЭКСПЕРТИЗ

Е.В. Лендель, студентка, Академия ГПС МЧС России, г. Москва

Судебная экспертиза - процессуальное действие, состоящее из проведения исследований и дачи заключения экспертом по вопросам, разрешение которых требует специальных знаний в области науки, техники, искусства или ремесла и которые поставлены перед экспертом судом, судьей, органом дознания, лицом, производящим дознание, следователем, в целях установления обстоятельств, подлежащих доказыванию по конкретному делу [1].

Под риском экспертной ошибки понимается мера возможности совершения экспертом суждения или действия, не соответствующего объективной действительности и не приводящего к цели экспертного исследования.

Анализ риска включает анализ вероятности и последствий идентифицированных опасных событий и их использование для определения количественной оценки риска.

В данном случае используется методика определения частного риска, где последствия реализации источников риска будут сводиться к показателю «да/нет». Таким образом, характеристика риска

"P" (последствия) = const

В целях идентификации источников риска был проведен анализ экспертных ошибок и составлена классификация с вероятностными значениями в зависимости от частоты их возникновения [5].

Источники риска экпертной ошибки (R)

ЫР UD

у 6

н л/ у К

Рис. Диаграмма источников риска экспертной ошибки