СТО-НСОПБ 20/ОЖБК
Огнезащита железобетонных конструкций. Метод определения эффективности средства огнезащиты

Система добровольной сертификации в области пожарной безопасности (НСОПБ)

ОГНЕЗАЩИТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Метод определения эффективности средства
огнезащиты

СТО-НСОПБ-20/ОЖБК

г. Москва 2011

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандарты организации. Общие положения».

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией «Национальный союз организаций в области обеспечения пожарной безопасности», Федеральным государственным унитарным предприятием 26 Центральным научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (ФГУП 26 ЦНИИ МО РФ), Государственным учреждением города Москвы Городской координационный экспертно-научный центр «ЭНЛАКОМ» (ГУ Центр «ЭНЛАКОМ»), Московским областным общественным учреждением «Региональный сертификационный центр «Опытное» (МООУ «РСЦ «Опытное»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Протоколом Общего собрания членов Ассоциации «Национальный союз организаций в области обеспечения пожарной безопасности» от 14 января 2011 года № 9-1.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к испытательному оборудованию, образцам для испытаний, организации и порядку проведения испытаний средств огнезащиты железобетонных конструкций с целью определения их огнезащитной эффективности.

Требования стандарта не распространяются на определение пределов огнестойкости железобетонных конструкций с огнезащитой.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ Термопары. Номинальные статистические характеристики преобразования;

ГОСТ Р 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля;

ГОСТ Р 51293-99 Идентификация продукции. Общие положения;

ГОСТ Р 52293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация способами термического анализа;

ГОСТ 5781-82* Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия;

ГОСТ 6616-2001 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия;

ГОСТ 7164-78 Приборы автоматические следящего уравновешивания ГСП. Общие технические условия;

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам;

ГОСТ 21718-84 Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности;

ГОСТ 26633-91* Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия;

ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования;

ГОСТ 2.114-95* ЕСКД Технические условия;

ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования;

ГОСТ 12.1.007-76* ССБТ Вредные вещества. Классификация и общие требования;

ГОСТ 12.1.019-79* ССБТ Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения, условные обозначения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями:

3.1.1 огнезащита: Увеличение огнестойкости конструкций путем огнезащитной обработки или применения конструктивных или комбинированных способов повышения пределов огнестойкости.

3.1.2 огнезащитная обработка: Нанесение огнезащитного состава на поверхность объекта огнезащиты (окраска, обмазка, напыление и т.п.).

3.1.3 конструктивные способы огнезащиты: Облицовка объекта огнезащиты материалами или иные конструктивные решения по его огнезащите.

3.1.4 комбинированный способ: Сочетания различных способов огнезащитной обработки.

3.1.5 огнезащитный состав: Вещество или смесь веществ специально предназначенные для огнезащиты железобетонных элементов строительных конструкций.

3.1.6 объект огнезащиты: Конструкция, защищаемая средством огнезащиты с целью увеличения огнестойкости.

3.1.7 средство огнезащиты: Огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и специально предназначенный для огнезащиты различных объектов.

3.1.8 огнезащитная эффективность средства огнезащиты: Сравнительный показатель, характеризующийся временем в минутах от начала огневого испытания до достижения предельного состояния образцов для испытания с огнезащитой и без огнезащиты.

3.1.9 огнезащитное покрытие: Слой огнезащитного состава, обладающего огнезащитной эффективностью, полученный в результате обработки поверхности объекта огнезащиты.

3.1.10 гарантийный срок хранения (годности): Время, в течение которого огнезащитный состав (отдельные его составляющие) может быть использован для огнезащитной обработки конструкции без снижения его огнезащитной эффективности и гарантийного срока эксплуатации.

3.1.11 гарантийный срок эксплуатации: Время, в течение которого обеспечивается заданная огнезащитная эффективность покрытия, эксплуатируемого в соответствии с технической документацией.

3.1.12 образец для испытаний: Предназначенный для испытания образец, имитирующий железобетонную конструкцию.

3.2 В настоящем стандарте использованы следующие условные обозначения и сокращения:

термопара - термоэлектрический преобразователь;

ТУ - технические условия;

ТХА - термопара хромель-алюмелевая.

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в определении огнезащитной

эффективности средства огнезащиты в минутах при тепловом воздействии на образцы для испытаний (далее - образцы) до наступления одного из предельных состояний.

5 Предельные состояния

5.1 Различают два вида предельных состояний.

5.1.1 За предельное состояние первого вида принимается достижение критической температуры арматуры образцов, равной 300 °С.

5.1.2 За предельное состояние второго вида принимается достижение критической температуры арматуры образцов, равной 500 °С.

5.2 Критическая температура предельного состояния определяется как среднее арифметическое значение температур каждой из трех термопар закрепленных по 6.3 на арматуре образцов.

6 Требования к стендовому оборудованию

6.1 Стендовое оборудование состоит из:

- испытательной печи с системой подачи и сжигания топлива (далее печь);

- системы регистрации контролируемых параметров и средств измерений.

Образец для испытания устанавливается в потолочный проем печи в соответствии с приложением Б без дополнительного крепления.

6.2 Конструкция печи должна соответствовать требованиям ГОСТ 30247.0.

6.2.1 Печь должна обеспечивать испытания образцов в соответствии с настоящей методикой.

6.2.2 В испытательной печи должно быть предусмотрено окно размером не менее (150×150) мм для визуальных наблюдений за образцом в процессе испытаний.

6.2.3 Температурный режим печи должен соответствовать стандартной кривой пожара по ГОСТ 30247.0 и обеспечиваться сжиганием жидкого топлива. Система сжигания должна быть регулируемой.

6.2.4 Пламя горелок не должно касаться поверхности испытываемых образцов.

6.3 Требования к системе регистрации контролируемых параметров и средствам измерения.

6.3.1 В процессе испытаний регистрирующая система должна обеспечивать измерение и регистрацию:

- температурного режима в огневой камере печи;

- изменение температуры арматуры испытываемых образцов от начала теплового воздействия до момента наступления предельного состояния.

6.3.2 Температуру в огневой камере печи и на испытываемом образце измеряют при помощи термопар типа ТХА по ГОСТ 6616 с диапазоном измерения - 0 … 1300 °С.

6.3.3 Термопары типа ТХА, предназначенные для измерения температуры образцов, должны иметь номинальный диаметр электродов - 0,75 мм, для измерения температурного режима печи - диаметр 1,5 мм.

6.3.4 Для регистрации измеряемых температур следует применять средства измерений с классом точности не менее 1.

6.3.5 Средства измерений должны быть поверены в соответствии с правилами [1].

7 Требования к образцам

7.1 Для проведения испытаний изготавливают четыре идентичных образца железобетонных плит размерами (620×620) ± 10 мм и толщиной 100 ± 5 мм, два из которых подлежат защите средством огнезащиты.

7.2 Образцы изготавливают из тяжелого бетона средней плотностью 2500 кг/м³, класса В60 с одиночным армированием сеткой с поперечными и продольными стержнями 3Ø10-АШ. Толщина защитного слоя бетона 20 ± 1 мм. Для подъема и монтажа образцы должны иметь монтажные петли.

7.3 При изготовлении образцов на стержне арматурной сетки в среднем сечении устанавливаются три термопары в соответствии с приложением А.

7.4 Образцы должны изготавливаться из бетона одной партии в формах, обеспечивающих соблюдение установленных требований к качеству по 6.6 - 6.7.

7.5 Бетон, а также материалы, применяемые для его приготовления, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26633, а арматурная сталь - ГОСТ 5781. Прочность бетона контролируют по ГОСТ 10180 в возрасте 28 суток.

7.6 Трещины, отслоения, инородные включения и другие повреждения на обогреваемой поверхности образца не допускаются.

7.7 Показатели влажности образцов не должны превышать 3 %.

7.8 На два из четырех образцов, подлежащих огнезащите, наносят и (или) закрепляют огнезащиту в соответствии с требованиями настоящего стандарта и нормативной документацией на огнезащиту.

Примечание - Перед выполнением работ по огнезащите должна быть проведена идентификация средства огнезащиты.

7.9 Образцы с огнезащитой должна быть выдержаны в помещении с относительной влажностью (60 ± 15) % при температуре (20 ± 10)°С не менее 2 суток.

7.10 Средство огнезащиты на образцах должно соответствовать требованиям к внешнему виду огнезащиты, предъявляемым в конкретных ТУ.

7.11 Для проведения испытаний представляют:

- образцы, изготовленные в соответствии с п. 7.1 - 7.10;

- технические условия или описание на средство огнезащиты;

- инструкцию по огнезащите конструкций;

- акт по результатам идентификации средства огнезащиты;

- сертификаты соответствия применяемых материалов (при наличии);

- санитарно-эпидемиологическое заключение (при наличии).

7.12 В технических условиях на средство огнезащиты должно быть указано:

- наименование, марка и назначение средства огнезащиты;

- основные параметры и характеристики средства огнезащиты;

- гарантийный срок хранения (для огнезащитных составов);

- гарантийный срок эксплуатации средства огнезащиты;

- другие требования по ГОСТ 2.114.

8 Подготовка к проведению испытаний

Подготовка к проведению испытаний включает:

- входной контроль образцов;

- проверку и отладку систем подачи и сжигания топлива;

проверку и отладку системы регистрации контролируемых параметров и средств измерений

- установку термопар в печи;

- установку опытных образцов.

8.1 Образцы, представленные на испытания, подвергают входному контролю.

8.1.1 Геометрические размеры образцов (7.1) проверяют стальной линейкой по ГОСТ 427 и (или) рулеткой по ГОСТ 7502 с ценой деления не менее 1 мм;

8.1.2 Внешний вид образцов (7.6) проверяют визуально.

8.1.3 Влажность образцов (7.7) измеряют по ГОСТ 21718.

8.1.4 В зависимости от конструктивного способа огнезащиты измерение фактической толщины средства огнезащиты проводится в соответствии с требованиям нормативной документации (техническим условиям) на конкретное огнезащитное средство.

8.1.4.1 Огнезащитные покрытия измеряют не менее чем в пяти точках. Расстояние между точками должно быть не менее 100 мм. За результат принимается среднее арифметическое значение всех измерений.

8.1.4.2 Погрешность измерения толщины покрытия должна быть не более 1 % от толщины покрытия.

8.1.5 Идентификация средства огнезащиты (7.8) проводится в соответствии с ГОСТ Р 51293 и ГОСТ Р 52293.

Для образцов с огнезащитной обработкой или защищенных комбинированным способом огнезащиты должна проводиться экспериментальная идентификация огнезащитного состава с помощью аппаратуры термического анализа.

8.2 Образцы устанавливают в проеме печи по схеме, приведенной в приложении Б. Обогреваемой стороной должна быть сторона армирования образца по 6.2.

8.3 Термопары для измерения температурного режима в огневой камере печи устанавливаются в соответствии с рисунком Б1.

8.4 Спаянные концы термопар, предназначенных для контроля температурного режима в печи, должны устанавливаться у обогреваемой стороны образца с учетом конструктивного способа огнезащиты на расстояниях, предусмотренных следующими вариантами:

первый - для пары образцов без огнезащиты и пары образцов защищенных средствами огнезащиты, не подверженными вспучиванию ℓ = (100 ± 5) мм;

второй - для пары образцов без огнезащиты и пары образцов со вспучивающимися огнезащитными покрытиями; вычисляется по следующей формуле:

где: К_вс - коэффициент вспучивания, определяемый по ГОСТ Р 12.3.047;

δ_расч - расчетная толщина огнезащитного покрытия, нанесенного на образцы, мм.

8.5 Работоспособность печи и измерительно-регистрирующей системы должна быть проверена и соответствовать требованиям ГОСТ 30247.0.

9 Проведение испытаний

9.1 Условия проведения испытаний и их контроль - в соответствии с разделом 8 ГОСТ 30247.0.

9.2 В процессе испытания каждого из четырех образцов измеряют и регистрируют:

- температуру в печи в соответствии с 6.2.3 в контролируемых точках по 8.3 и 8.4;

- изменение во времени температуры арматуры образцов в точках по 7.3;

- время появления изменений на обогреваемой поверхности для всех четырех образцов (трещины, прожиги, отколы и т.п.) и развитие во времени изменений состояния обогреваемой поверхности (сползание, отслоение, осыпание и др.);

- время наступления предельного состояния образцов.

9.3 Испытания проводят без приложения статической нагрузки до наступления предельного состояния каждого из четырех образцов.

9.4 Образцы подвергаются исследованию на соответствие 6.2 и 6.3 если их изготовление образцов проводилось не под контролем представителей испытательной лаборатории.

10 Обработка результатов испытаний

10.1 Обработка результатов испытания в целях оценки огнезащитной эффективности предполагает определение значений времени достижения предельных состояний для образцов с огнезащитой и без нее.

10.2 Время достижения предельного состояния для образцов с огнезащитой определяется как среднее арифметическое значение результатов испытаний двух образцов с огнезащитой. При этом максимальные и минимальные значения результатов испытаний образцов не должны отличаться друг от друга более чем на 20 % (от большего значения). Если значения результатов испытаний отличаются друг от друга более чем на 20 %, должно быть проведено дополнительное испытание, а за результат принимается среднее арифметическое двух меньших значений.

10.3 Время достижения предельного состояния для образцов без огнезащиты определяется как среднее арифметическое значение результатов испытаний двух образцов. При этом максимальные и минимальные значения результатов испытаний образцов не должны отличаться друг от друга более чем на 20 % (от большего значения). Если значения результатов испытаний отличаются друг от друга более чем на 20 %, должно быть проведено дополнительное испытание, а за результат принимается среднее арифметическое двух меньших значений.

10.4 Огнезащитная эффективность определяется как разность двух значений полученных по 10.2 и 10.3.

11 Протокол испытаний

11.1 По результатам испытаний составляют протокол и пояснительную записку к нему.

11.2 Протокол испытаний должен содержать следующее:

- наименование и полный адрес организации, проводящей испытания;

- наименование организации заказчика с указанием их полного адреса;

- цель испытания и величину предельного состояния;

- дату проведения испытаний;

- обозначение стандарта на метод испытания;

- наименование средства огнезащиты, его маркировку с указанием технических условий;

- описание огнезащиты и результаты идентификации на соответствие нормативной документации на огнезащиту;

- показатели, характеризующие бетон (прочность, плотность, влажность и др.);

- время достижения предельных состояний для образцов с огнезащитой и без нее;

- заключение.

11.3 Пояснительная записка к протоколу испытаний должна содержать следующее:

- цель испытания и величина предельного состояния;

- дату проведения испытаний;

- наименование организаций заказчика и изготовителя средства огнезащиты, подлежащего испытанию, с указанием их полных адресов;

- наименование средства огнезащиты, его маркировку с указанием технических условий;

- обозначение стандарта на метод испытания;

- применяемые средства измерений и сроки очередной поверки;

- описание средства огнезащиты и способ его применения на образце;

- результаты идентификации на соответствие нормативной документации на огнезащиту;

- данные по температуре и влажности образцов непосредственно перед проведением испытаний;

- результаты измерений в процессе испытаний, в том числе результаты пределов огнестойкости образцов без огнезащиты, визуального наблюдения за поведением образцов в ходе проведения испытаний;

- выводы с указанием огнезащитной эффективности средства огнезащиты.

К пояснительной записке прилагаются следующие обязательные документы:

- заключение об идентификации примененного огнезащитного состава в случае применения;

- графики измерения температуры в контролируемых точках огневого пространства печи и образцов;

- фотоснимки образцов после испытания;

- комплект документов по 6.11.

12 Требования безопасности

12.1 При испытании образцов на огнестойкость должны соблюдаться требования безопасности и производственной санитарии согласно ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.019, ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 30247.0.

12.2 Во время испытаний следует использовать зеркало с рукояткой, периодически вставляемое на (15 - 20) с в смотровое окно печи для осуществления визуального наблюдения за обогреваемой поверхностью образца.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Схема армирования образца

1, 2 и 3 - термоэлектрические преобразователи
в среднем сечении на стержнях арматуры;
4 - стержни арматуры

Рисунок А1 - Схема размещения термопар на арматуре образца

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
Схема установки образцов в огневой печи для проведения испытаний

1 - образец, защищенный средством огнезащиты;

2 - стенка печи;

3 - термоэлектрические преобразователи;

ℓ = (100 ± 5) мм - для пары образцов без огнезащиты и пары образцов
защищенных средствами огнезащиты, не подверженными вспучиванию;

ℓ =Δ - для пары образцов без огнезащиты и пары образцов со вспучивающимися
огнезащитными покрытиями

Рисунок Б1 - Схема установки термопар для контроля температурного режима печи

Библиография

[1] ПР 50.2.006 ГСИ-94 Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения