Вопрос №2. Основные процессы, характеризующие поведение материалов в условиях пожара.

Физические процессы:

• Теплоперенос (теплопередача) – непрерывное перемещение теплового потока от обогреваемой поверхности образца материала вглубь. Основной показатель, характеризующий развитие этого процесса – температура материала.

• Влагоперенос – отражает процесс перемещения влаги в пористой структуре материала одновременно с развитием процесса теплопереноса. Основной показатель процесса – избыточное давление пара в зоне испарения

Поскольку оба процесса действуют одновременно, их рассматривают как единый- процесс влаго-теплопереноса.

Деформирование образцов материала при воздействии пожара происходит в результате влияния ряда факторов, внутренних и внешних, в частности: температуры материала, его влагосодержания, внешнего силового воздействия на образец материала

Химические процессы:

• Дегидратация – химическая реакция отщепления от молекулы вещества химически связанной воды. Дегидратация приводит к усадке материала в основном.

• Диссоциация – расщепление (распад) молекул. Эта реакция свойственна в частности каменным материалам.

Химическое разложение твердых материалов состоит в том, что при повышении их температуры до опреленного для каждого материала значения (температуры начала деструкции) начинается процесс разрыва химических связей с образованием более простых компонентов (твердых, жидких, газообразных). Причем с повышением температуры скорость химических реакций возрастает. термическое разложение является сложным процессов, зависящим от множества факторов.

Таким образом, химические процессы приводят к разрушению (снижению прочности) материалов и другим негативным последствиям, в частности, горению.

Физико-химические процессы:

Основным физико-химическим процессом является процесс горения.

Горение – сложный физико-химический процесс превращения горючих материалов в продукты горения, сопровождающийся выделением тепла и света.

Процесс горения включает совокупность составляющих его процессов: воспламенения (процесс принудительного зажигания горючей смеси), распространения пламени, тепловыделения (сопутствующий процесс горению), дымовыделения.

.

Вопрос №3. Поведение каменных строительных материалов в условиях пожара

Природные каменные материалы:

Мономинеральные горные породы (гипс, известняк. мрамор и др.) претерпевают в начале свободное тепловое расширение, освобождаясь от физически связанной влаги в порах материала. Это не приводит к снижению прочности. Затем в результате действия химических процессов дегидратации и диссоциации, материал претерпевает постепенные разрушения.

Полиминеральные горные породы (гранит, и др) ведут себя аналогично мономинеральным, за исключением того, что при нагреве возникают значительные напряжения, обусловленные различными величинами коэффициентов теплового расширения у компонентов, входящих в состав горной породы.

Искусственные каменные материалы:

Поскольку бетон является композиционным материалом, его поведение при нагреве зависит от поведения цементного камня, заполнителя и их взаимодействия.

При нагреве бетона выше 200 С возникают противоположно направленные деформации претерпевающего усадку вяжущего и расширяющегося наполнителя, что снижает прочность бетона наряду с деструктивными процессами, происходящими в вяжущем и заполнителе. Расширяющаяся влага при температурах от 20 до 100 С давит на стенки пор и фазовый переход воды в пар также повышает давление в порах бетона, что приводит к возникновению напряженного состояния, снижающего прочность. По мере удаления свободной воды прочность бетона может возрастать. При прогреве образцов бетона, заранее высушенных в сушильном шкафу при температуре 105…110 С до постоянной массы, физически связанная вода отсутствует, поэтому такого резкого снижения прочности в начале нагрева не наблюдается. При остывании бетона после нагрева прочность, как правило, практически соответствует прочности при той максимальной температуре, до которой образцы были нагреты. Деформативность бетона по мере прогрева увеличивается за счет увеличения его пластичности.