Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА1. Анализ современного состояния противопожарного нормирования и основные принципьі разработки вспучивающихся средств огнезащиты 8
1.1. Противопожарное нормирование в строительстве для повышения степени огнестойкости многофункциональных комплексов 8
1.2. Практические достижения в области разработки новых средств огнезащиты и особенности их применения для многофункциональных комплексов 26
ГЛАВА 2. Исследования по созданию новых средств огнезащиты 38
2.1. Математическое планирование эксперимента для определения и прогнозирования оптимального соотношения компонентов средств огнезащиты на водной основе 38
2.2. Подбор компонентов для средств огнезащиты 48
2.3 .Методы испытаний 62
2.4 Исследование свойств средств огнезащиты и изменения огнезащитной эффективности с учетом эсплутационных свойств 77
ГЛАВА 3. Экспериментально - теоретические исследования разработанных средства огнезащиты 84
3.1. Исследование на моделях 84
3.2. Испытания на конструкциях 95
3.3. Методические основы расчета огнезащитной эффективности стальных конструкций 99
3.4. Исследование изменения огнезащитной эффективности нового средства огнезащиты в зависимости от эксплутационных свойств 108
ГЛАВА 4. Внедрение средства огнезащиты для повышения пожарной безопасности многофункциональных комплексов 118
4.1. Проектирование и разработка технологии промышленного производства средства огнезащиты 118
4.2. Контроль качества средства огнезащиты на водной основе в процессе производства 122
4.3. Применение средства огнезащиты на практике при строительстве в целях снижения пожарной опасности строительных объектов 124
Основные результаты работы 133
Список литература
- Практические достижения в области разработки новых средств огнезащиты и особенности их применения для многофункциональных комплексов
- Подбор компонентов для средств огнезащиты
- Методические основы расчета огнезащитной эффективности стальных конструкций
- Контроль качества средства огнезащиты на водной основе в процессе производства
Введение к работе
В последнее десятилетие в Российской Федерации возросли темпы строительства современных многофункциональных зданий и комплексов — сооружений, предназначенных для размещения в едином развитом объеме различных по назначению и использованию групп помещений (административно - офисных, зрелищных, общественного питания, торговли, игорного бизнеса, и т.д.). По оперативным данным в течении 2006 г. зарегистрировано в среднем 229 тыс. пожаров, из которых 35 тыс. пожаров произошли в зданиях с массовым пребыванием людей, в том числе во многофункциональных комплексах. [1,2,3,4].
Материальные и людские потери происходят из-за обрушения-строительных конструкций, воздействия тепла, дыма и токсичных газов при горении, как пожарной нагрузки, так и строительных материалов. Одной из важнейших задач пожарной безопасности является защита строительных
конструкций и материалов от воздействия опасных факторов пожара с целью
\ предотвращения их преждевременного(до ликвидации пожара) обрушения.
і, Важнейшей задачей специалистов является разработка новых средств
»
I огнезащиты, позволяющих снижать температуру нагрева металла, и
образующих при этом минимальное количество токсичных продуктов горения.
Как показывают испытания, при температуре 500 С через 15 минут интенсивного воздействия1 опасных факторов пожара сталь теряет
« прочностные характеристики и начинает изменяться геометрия конструкции.
Для целей повышения пределов огнестойкости стальных конструкций служат вспучивающиеся средства огнезащиты, эффективность которых основана на теплоизолирующем действии вспененной при тепловом воздействии массы, которая препятствует притоку избыточного тепла к защищаемой поверхности и предохраняет ее от нагревания до критической температуры. К таким средствам огнезащиты предъявляются жесткие требования - это не только надежность защиты конструкции от воздействия опасных факторов
5 пожара, но и высокие показатели адгезии к подложке металла, долговечности в нормальных условиях эксплуатации, технологичности в изготовлении и нанесении на поверхность материала конструкции [5,6,7].
Этим требованиям в наибольшей степени отвечают вспучивающиеся средства огнезащиты, на водной основе, создание и применение которых в практике строительства позволяют повышать пределы огнестойкости стальных строительных конструкций, а, следовательно, обеспечивать безопасность людей при пожаре, минимизировать материальные потери.
Целью исследований является создание нового средства огнезащиты, обладающего высокими физико-механическими и эксплуатационными характеристиками для повышения пределов огнестойкости стальных строительных конструкций в многофункциональных комплексах.
Для достижения цели в работе решались следующие задачи:
1. Выполнить аналитический обзор: научных и практических
достижений в области создания средств огнезащиты, повышающих предел
огнестойкости стальных строительных конструкций; существующих
нормативных документов по пожарной безопасности в области
строительства; информации о современных подходах к повышению степени
огнестойкости многофункциональных комплексов.
2. Изучить методы, разработать» рецептуру и провести
экспериментальные исследования свойств нового средства огнезащиты,
обладающего огнезащитной эффективностью и высокими физико-
механическимиг и эксплуатационными характеристиками, с определением
концентраций газообразных токсичных веществ при воздействии
повышенной температуры.
3. Провести сертификационные испытания нового средства
огнезащиты на соответствие требованиям НПБ 236-97, а также исследовать
изменение огнезащитной эффективности разработанного средства
огнезащиты с целью снижения пожарной опасности и увеличения пределов
огнестойкости стальных строительных конструкций многофункциональных комплексов в зависимости от сроков эксплуатации.
Провести опытную эксплуатацию программного обеспечения экспериментально-расчетного метода определения пределов огнестойкости стальных строительных конструкций, подвергнутых обработке новым средством огнезащиты на водной основе.
Провести проектные и опытно-конструкторские работы по отработке технологии промышленного производства нового средства огнезащиты, предложить методические рекомендации по, контролю показателей качества средства огнезащиты в процессе производства.
Объект исследования - стальные строительные конструкции многофункциональных комплексов, подвергаемые огнезащитной обработке средствами огнезащиты.
Предмет исследования - повышение пределов огнестойкости стальных* строительных конструкций- многофункциональных комплексов новым вспучивающимся-средством огнезащиты-на водной основе.
Методы исследования. При разработке основных положений диссертационной работы использовали методы термического анализа, методы, применяемые в лакокрасочной промышленности, метод определения огнезащитной эффективности, методы математического моделирования.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
Многофакторная регрессионная математическая модель, позволяющая-проводить количественную оценку компонентов рецептуры нового средства огнезащиты , обладающее огнезащитной эффективностью и высокими физико-механическими и эксплуатационными характеристиками.
Результаты экспериментальных исследований зависимости огнезащитной эффективности нового средства огнезащиты для повышения пределов огнестойкости строительных конструкций многофункциональных комплексов от условий влажностно-температурных режимов эксплуатации.
Методика расчетного определения огнезащитной эффективности фактических пределов огнестойкости стальных строительных конструкций, обработанных новым средством огнезащиты в условиях стандартного температурного режима пожара.
Предложение по промышленному освоению производства и методики контроля показателей качества нового средства огнезащиты.
Научная новизна работы. Получено новое средство огнезащиты на водной основе, в котором при высокотемпературном воздействии с поглощением и выделением теплоты возникают новообразования, образующие пористую структуру огнезащитных покрытий с повышенной теплоизолирующей, способностью, препятствующей возникновению и распространению горения.
-Предложена многофакторная математическая модель, позволяющая проводить количественную оценку влияния* компонентов и их сочетаний* на основные эксплуатационные характеристики средства огнезащитььна водной основе.
-Получены новые количественные оценки средства огнезащиты на водной основе по огнезащитной эффективности и долговечности покрытия в условиях эксплуатации на реальных строительных объектах с разными влажностно -температурными условиями.
Теоретическая значимость. Заключается в том, что полученная математическая модель вносит вклад в1 теорию агрегативной устойчивости дисперсных систем в аспекте стабильности и коагуляции водных латексов, используемых для производства средств огнезащиты.
Практическая- значимость. Разработано средство огнезащиты, рекомендованное для повышения пределов огнестойкости стальных конструкций в многофункциональных комплексах.
Освоено промышленное производство. Проведены работы по огнезащитной обработке стальных строительных конструкций более 20
8 объектов Санкт- Петербурга, Москвы, Ленинградской области и получены положительные отзывы соответствующих руководителей и специалистов.
Применение разработанных методик и программного обеспечения позволяет проводить расчет необходимой толщины сухого слоя средства огнезащиты для достижения заданной огнезащитной эффективности без проведения дорогостоящих натурных испытаний.
Апробация работы. Результаты работы апробированы на Научно-практических конференциях «Интегрированные системы* пожарной безопасности» (Санкт-Петербург, 2004), «Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях» (Санкт-Петербург, 2004), «Обеспечение пожарной безопасности на объектах культурно-исторического наследия» (Санкт-Петербург, 2006), «Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах» (Москва, ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007) «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам» (Санкт-Петербург, 2007).
Практические достижения в области разработки новых средств огнезащиты и особенности их применения для многофункциональных комплексов
В последнее время, в связи с расширением объемов строительства, а так же с возведением уникальных сооружений значительно возросли требования к огнестойкости строительных конструкций. В связи с этим в строительной отрасли возник интерес к новым огнезащитным покрытиям, а также к сталям, способным сохранить достаточный, запас прочности при кратковременном нагреве в условиях пожара, и вместе с тем удовлетворять всем рабочим требованиям, используемым в металлических конструкциях.
Огнестойкость.металлических конструкций в условиях пожара зависит от множества факторов, среди которых основными являются напряженно-деформированное состояние, интенсивность огня и способы- огнезащиты конструкции. Для повышение огнестойкости строительных конструкций применяют различные способы огнезащиты: обетонирование, огнезащитные облицовки, огнезащитное покрытие и т.д. Несущий каркас высотных зданий, как правило, проектируют из монолитного железобетона и (или), стальных конструкций с огнезащитой их конструкционными материалами, при этом долговечность огнезащиты должна соответствовать расчетному сроку эксплуатации здания до капитального ремонта.
Сами эксплутационные свойства огнезащитных покрытий напрямую связаны со сроком эксплуатации самих зданий, поскольку обработанные стальные конструкции после нанесения огнезащитного покрытия часто зашиваются гипсокартонным листом или другими материалами, и доступ к этим покрытиям навсегда закрыт, в противном случае нужно провести достаточно сложный демонтаж стеновых панелей.
А в связи с тем, что срок эксплуатации зданий и сооружений исчисляется десятилетиями, возникает еще вопрос сохранения эффекта огнезащиты покрытий в процессе длительной эксплуатации. Важность решения этого вопроса становится очевидной, если предположить, что эффект огнезащиты может быть утрачен со временем частично или полностью без видимых изменений самого покрытия.[24]
Для обеспечения требуемого предела огнестойкости конструкций проводят мероприятия по пассивной защите, одним из них является нанесение на поверхность конструкций специальных покрытий, задача которых - образовывать при нагревании экран с низкой теплопроводностью, предохраняющий металл от прогрева и разрушения.[9]
Поэтому необходимо расширить номенклатуру отечественных средств огнезащиты, понизить их стоимость и улучшить свойства, дающие возможность механизированного нанесения, особенно на конструкции сложной конфигурации и в труднодоступных местах, отвечающих эстетическим требованиям, исключающих выделение токсичных компонентов.
В настоящее время, как в России так и за рубежом применяют широкую гамму вспучивающихся средств огнезащиты для повышения пределов- огнестойкости стальных конструкций, таких как Nullifire S607, Полистил, КРОЗ-М, Протерм Стил, Uniterm, Огракс-В-СК, Джокер, Файэфлекс Крилак, Огнелат, «Энерготерм», «Гефест-М», «Файепротек», «ПИРЕКС-METAL PLUS», «ТЕКНОСЕЙФ», «Феникс СТВ», «ПЕНОЛЮКС-М-0145». Большинство этих составов рекомендуется использовать в многофункциональных комплексах.
Из отечественных разработок по созданию вспучивающихся покрытий следует отметить ряд работ [25-30], в которых поднимались проблемы не только создания вспучивающихся средств огнезащиты, но и модели поведения огнезащитных средств при воздействии огня. Так же в российских разработках уделяется внимание и таким проблемам как прогнозирование сроков службы огнезащитных покрытий (методические аспекты).
В большинстве зарубежных работ [31-41] говорится о композициях, не выделяющих при нагревании токсичных газов, в основном это касается составов либо содержащих воду, либо содержащих неорганические наполнители (вермикулит, асбест). Отмечается, что новые вспучивающиеся покрытия, выпускаемые на основе водных дисперсий отличаются малотоксичностью, характеризуются низкой интенсивностью выделения запахов. Немецкими разработчиками отмечено, что малой токсичностью обладают материалы, в состав которых входит меламин.
Основным источником информации об исследованиях по созданию огнезащитных средств являются патентные описания. Как видно из патентного поиска, разработано довольно большое число разнообразных вспучивающихся средств огнезащиты на основе поливинилацетатных, акрил-стирольных и др. связующих. Наносятся такие вспучивающиеся средства огнезащиты для достижения предела огнестойкости 45 мин толщиной около 1 мм. Вспучивание таких покрытий происходит в диапазоне температур 200-500 С, образуется пористый термоизоляционный слой с кратностью вспучивания 40-60 раз. Полученный термоизоляционный слой обладает низкой теплопроводностью за счет образования ячеистой структуры, заполненный газами с низкой теплопроводностью.
Японскими разработчиками предлагается водоразбавляемая краска с вязкостью 50-1000 Па с, которая содержит (А) 100 ч. смеси (рН 7.5-9.5), состоящей из (1) 2-15% (в пересчете на сухой остаток) эмульсии сополимера (СПЛ) на основе акрилатов или метакрилатов, содержащих алкильную группу С1-8, или СПЛ указанных (мет) акрилатов и 30% стирола, (2) 1-5 % (в пересчете на сухой остаток) эмульсии диановой эпоксидной смолы, (3) 25-70% наполнителя, (а4) 20-60% а или р полуводного гипса, (5) 1-5% цветного пигмента и (6) 0,8-1,2 экв. полиамина или алициклического полифункционального амина в качестве отвердителя компонента (2) и, при необходимости, небольшого количества других добавок, при этом компоненты находятся в весовом отношении [(1)+(2)/(4) = 0,15-0,28 и [(2)+(6)3/(1)+(2)+(5=0,2 - 0,45.
Подбор компонентов для средств огнезащиты
На основании научно-практического опыта автора и сведений патентного обзора, за 1986-2006 гг. прослеживаются единые схемы разработки огнезащитных составов.
Выбор компонентов производили исходя из эксплутационных свойств МФК. Так, при капитальном строительстве срок эксплуатации зданий составляет десятки лет. Однако в настоящее время на рынке представлены средства огнезащиты со средним сроком эксплуатации покрытия 5 лет. В нормативно-технической документации указывается, что для увеличения пределов огнестойкости или снижения классов пожарной опасности конструкций, не допускается применение специальных огнезащитных покрытий и пропиток в- местах, исключающих возможность их периодической замены или восстановления. В технической-документации на эти покрытия и пропитки должна быть указана периодичность их замены или восстановления в-зависимости от условий эксплуатации. Поэтому количество связующего выбирали исходя.из максимального количества срока эксплуатации. Высокими сроками эксплуатации характеризуются фасадные лакокрасочные материалы, содержащие в качестве связующего акриловые смолы в количестве 15-20 % [54,55,56,57]. Следующим критерием выбора связующего стала экологическая безопасность средства огнезащиты. В связи с этим средство огнезащиты разрабатывали на водной основе, как наиболее безопасное.
Основным компонентом любого средства огнезащиты является связующее. Связующими называют природные и синтетические смолы и другие высокомолекулярные соединения, которые при определенных условиях способны формировать на твердой подложке сплошную пленку, обладающую остаточной твердостью, прочностью и эластичностью, адгезией к подложке и верхним слоям покрытия, устойчивостью к воздействию влаги и т.д. Промышленные синтетические латексы имеют размер частиц до 0.25 мкм. При содержании сухого вещества 50% это отвечает содержанию в 1 мл такого ла-текса 10 частиц удельной поверхностью 7,5 м /мл (частицы шарообразны).
При выборе связующего для того или иного покрытия исходят прежде всего из его эксплутационных свойств. Природа связующего определяет технологию получения и основные свойства лакокрасочного покрытия [58,59,60].
Наиболее распространенным и простым связующим является поливи-нилацетатная дисперсия. Эта распространенность поливинилацетатных красок обусловлена легкостью изготовления водной дисперсии полимера и относительной дешевизной мономера, а также пригодностью поливинилацетатных средств огнезащиты как для внутренних, так и для наружных покрытий. Средства огнезащиты на основе поливинилацетатной дисперсии достаточно светостойки и атмосферостойки.
Структуру молекулярной цепи поливинилацетатной смолы можно представить следующим образом: Средства огнезащиты, включающие в себя поливинилацетатную дисперсию, наносят по грунту ГФ-021 ГОСТ 25129-82 практически на любые виды поверхностей (металл, дерево, бетон и др.). Основные свойства наиболее часто употребляемых поливинилацетатных дисперсий различных марок указаны в таблице 2.3. [61].
Средства огнезащиты на водной основе являются многокомпонентными, а следовательно, более сложными и менее стабильными системами, чем синтетические латексы, используемые для их изготовления. Поэтому следует кратко рассмотреть влияние некоторых факторов на их стабильность и как следствие - на изменение технологических характеристик при хранении.
Средства огнезащиты на водной основе содержат ряд компонентов, являющихся поверхностно-активными веществами и выполняющих роль стабилизаторов, препятствующих слипанию или выпадению в осадок частиц связующего и пигментов [62-66]. Тем не менее, сразу же после изготовления средств огнезащиты на водной основе начинают протекать процессы, обусловленные потерей кинетической и агрегативной устойчивости компонентами дисперсной фазы: частичная коагуляция латексных частиц, флокуляция пигментных частиц и образование осадков, а также биологическое разрушение некоторых органических компонентов, приводящее к изменению технологических характеристик (понижению вязкости, появлению запаха).
Задача составления рецептуры средства огнезащиты на водной основе заключается в таком подборе добавок, при котором краска обладала бы достаточной стабильностью, хорошими технологическими свойствами и формировала бьъпленку максимально замкнутой структуры.
Под пленкообразованием, из дисперсий понимается1 процесс слипания частиц дисперсной фазы, при удалении дисперсионной среды, например, в результате испарения, с образованием однофазной сплошной пленки. На основе рассмотрения закономерностей пленкообразования из водных дисперсий полимеров можно сформулировать положения, которые необходимо учитывать при выборе связующих для средств огнезащиты на водной основе и условий формирования покрытия. Существенное (если не решающее) влияние на пленкообразующую способность водной дисперсии оказывает подвижность полимерной цепи при температуре пленкообразования. Как правило, в качестве связующих для средств огнезащиты на водной основе используют латексы тех полимеров, у которых Тс и минимальная температура пленкообразования лежат ниже комнатной температуры [58].
Методические основы расчета огнезащитной эффективности стальных конструкций
В работе использована программа расчетов пределов огнестойкости стальных конструкций, на персональном компьютере на основе теоретической модели разработанной в ООО «НИЦ С и ПБ», покрытых слоем вспучивающегося средства огнезащиты при стандартном температурном режиме в печи. При этом учитывается форма защищаемой конструкции и все основные теплофизические параметры состава. И применена к разработанному средству огнезащиты, проведены сравнения результатов расчета и результатов, полученных при испытаниях в ФГУП ВНИИПО МЧС России. Для вспучивающегося покрытия используется двухфазная модель "холодная" фаза + вспучившаяся (пористая) фаза. Методические основы расчета пределов огнестойкости стальных конструкций можно использовать как при четырехстороннем обогреве, так и при трехстороннем обогреве. Настоящая версия программы реализована для вспучивающегося средства представленного в данной работе.
Предполагается, что защищаемые стальные конструкции имеют вытянутую форму (двутавр, швеллер, труба), и процесс тепло- и массопереноса в них можно рассматривать в двумерной постановке. Схема расчетной области показана на рисунке 3.11.
К основным теплофизическим характеристикам, определяющим теплозащитные параметры материала можно отнести - коэффициент теплопроводности X удельная теплоемкостьср и плотность р. Отметим, что если вещество представляет собой смесь различных веществ, то указанные параметры для всей смеси будут характеризоваться некими средними или эффективными значениями (например, эффективный коэффициент теплопроводности Дг#). Существуют методики определения эффективных значений теплофизических характеристик (например, [92]).
При разработке нового вспучивающего средства, его разработчик может в той или иной степени влиять на значения его теплофизических характеристик, чем может добиваться повышения огнезащитной эффективности средства. Возникает вопрос - какие из упомянутых выше характеристик оказывают наибольшее влияние на огнезащитную эффективность средства, а какие влияют относительно слабо.
Проведем качественную оценку на модельной задаче прогрева двухслойной пластины. Итак - пусть мы имеем стальную пластину с параметрами h,, сР1, р,, \ покрытую слоем вспучивающегося средства параметры которого обозначим как h2, сР2, р2, Х2, к, Твсп. Пусть, толщина металлического слоя h, составляет 10 мм, а толщина вспучивающегося покрытия Ь2=1мм?в исходном состоянии и 10 мм после вспучивания (что соответствует кратности вспучивания k = 10 ).
Если проанализировать теплофизические характеристики типовых строительных материалов [94] то можно отметить, что величина удельной теплоемкости как металлов, так и неметаллических строительных материалов меняется не многим более чем в два раза в примерном диапазоне 0.5... 1 кДж/(кг К).
Примем значение плотности металла р, равным 7000 кг/м , а плотность вспучивающего состава р2 в исходном состоянии 2000 кг/м и во вспученном состоянии 200 кг/м . Пусть теплопроводность металла Ху равна 30 Вт.(м К), а для вспучивающегося материала теплопроводность Х2 до и после вспучивания равна 2 Вт/(м К) и 0.02 Вт/ (м К) соответственно [93].
Теперь- можно провести оценки, чтобы выявить, какие из, вышеназванных параметров дают наибольший вклад в огнезащитные свойства.
Что касается температуры вспучивания Твсп, то огнезащитная эффективность средства проявляется именно после того, как оно переходит во вспученное состояние.
Теперь оценим влияние изменения величин сР2, р2 на огнезащитную эффективность средства. Понятно, что чем выше полная теплоемкость конструкции, тем медленнее повышается его температура. Для рассматриваемой двухслойной стенки ее полная эффективная теплоемкость будет складываться из теплоємкостей ее слоев: (hpcP)eff=h1p,cPl+h2p2cP2 (3.1)
Из формулы 3.1 видно, что при принятых выше числовых значениях величин, как ни меняй величины сР2, р2 в реально достижимом диапазоне, вклад второго слагаемого (вклад свойств вспучивающегося средства) в полную теплоемкость конструкции составит не более 5...10% и примерно на столько же уменьшится прирост температуры при нагреве. Проведем теперь оценку влияния изменения коэффициента теплопроводности и толщины слоя состава на его теплозащитные свойства. Определим эффективную теплопроводность рассматриваемой двухслойной стенки.
Контроль качества средства огнезащиты на водной основе в процессе производства
Совершенствование методов контроля качества средств огнезащиты создает условия применения эффективной продукции с высокими показателями надежности.
Выбор методов контроля качества средств огнезащиты начинается с первого этапа разработки продукции с последующим внедрением ее в производство и завершается в процессе проведения огнезащитных работ и контролем при эксплуатации.
Известно, что фирмы, которые занимаются производством огнезащитной продукции, отрабатывают собственные методы управления качеством.
Процесс прохождения продукции (того или иного средства огнезащиты) через всю технологическую цепочку: проектирование (разработка) -производство - внедрение на рынок - применение при производстве огнезащитных работ - эксплуатация, находится в управляемых условиях и отражается во внутренних нормативных документах.
Для всех организаций (особенно для разработчиков средств огнезащиты) необходима разработка и применение методов контроля качества на всех этапах.
Однако не маловажным остается и контроль качества входящего сырья, рассмотрим ниже основные методы контроля качества сырья для производства средства огнезащиты на водной основе.
После проведения испытаний в лаборатории лаборант-контролер оформляет акт лабораторных испытаний исходного сырья. В производстве данного состава используется только то сырье, которое прошло входной контроль на соответствие требуемым показателям.. Первым объектом в 2003 году по обработке средством огнезащиты на водной основе для повышения предела огнестойкости стальных конструкций стал ООО «Комбинат Химико-пищевой ароматики»Ул. Партизанская 11. Была произведена огнезащита косоуров лестничных маршей. Требуемый предел огнестойкости стальных конструкций составлял не менее 0,75 часа в соответствии с ППБ 01-03. Список объектов, где применялось новое средство огнезащиты представлено в таблице № 4.3.
1. Выполнен аналитический обзор: научных и практических достижений в области создания огнезащитных средств, повышающих предел огнестойкости стальных конструкций действующих в настоящее время нормативных документов в области пожарной безопасности; приведены сведения о современных подходах к повышению огнестойкости многофункциональных комплексов. Выявлено, что представленные на Российском рынке огнезащитные средства не обладают полным комплектом свойств, обеспечивающих надежность их применения. Поэтому актуальным является изучение изменений свойств огнезащитного средства с течением времени.
2. Выбраны методы проведения исследований, разработана рецеп тура и проведены экспериментальные исследования свойств нового вспучи вающегося средства огнезащиты на водной основе, в результате получены их количественные значения: огнезащитная эффективность 45, 60; 90 мин; кратность, вспучивания 20-40; средняя плотность 1400 кг/м ; время высыха- т ния - 24 часа; вязкость 1400 Па с; степень дисперсности 65 мкм; сухой остаток 50-60%; толщина пленки при однократном- нанесении - 0;4 - 0,6 мм; прочность при изгибе - 2мм; прочность при ударе- 20 см; теплопроводность -0,0991 Вт/мК; смываемость пленки- 3,5 г/м".
Разработана математическая многофакторная модель, экспериментально - расчетным методом произвести количественную оценку влияния компонентов и их сочетаний на основные эксплуатационные характеристики огнезащитного покрытия на водной основе.
3. Проведены сертификационные испытания нового средства огнезащиты, получены сертификаты пожарной безопасности с огнезащитной эффективностью 45, 60, 90 мин. На образцах вспучивающегося средства огнезащиты, используемого в реальных условиях эксплуатации строительных объектов, произведена оценка экспериментальных данных по огнезащитной эффективности с помощью термоаналитического анализа.
4. Разработана методика и программное обеспечение для расчета пре делов огнестойкости стальных строительных конструкций, обработанных новым средством огнезащиты. Результаты экспериментальных исследова ний согласуются с теоретическими данными.
5. Проведены исследовательские, проектные и опытно конструкторские работы по освоению технологии промышленного производ ства нового средства огнезащиты на водной основе.
6. Разработаны предложения по методике контроля показателей качества нового вспучивающегося средства огнезащиты на водной основе и приведен пример его проведения в процессе производства.
7. В целях повышения степени огнестойкости строящихся и эксплуатируемых многофункциональных комплексов и других объектов в г. Москве, г. Санкт- Петербурге и Ленинградской области вспучивающимся средством огнезащиты на водной основе произведены работы по огнезащитной обработке стальных строительных конструкций. Реализация результатов исследования подтверждена актами о внедрении.
Похожие диссертации на Повышение степени огнестойкости многофункциональных комплексов новым средством огнезащиты
