Негорючие материалы и вещества: виды, классификация, применение

По способности к возгоранию как природные, так и искусственные материалы могут быть негорючими, горючими или трудногорючими.

Что это такое НГ материалы

Какие материалы и вещества являются негорючими? Это те, что при воздействии на них источника возгорания неспособны к тлению, воспламенению, распространению огня или обугливанию.

Согласно ст. 12 «Технического регламента о требованиях ПБ», классифицирующей материалы по пожарной опасности, ГОСТ 12.1.044-89 об их взрывопожарной опасности, группа горючести является квалификационной характеристикой к горению любых по происхождению веществ, способу производства материалов, при этом:

1. К негорючим/несгораемым относят материалы и вещества, что не способны гореть в окружающей воздушной среде.
2. Некоторые негорючие вещества, что выделяют горючие пары при контакте друг с другом, водой, О₂ воздуха, а также сильные окислители, относятся к взрывопожароопасным. Поэтому для установления реальной негорючести веществ, материалов, полученных из них, первоочередной задачей является определение их химического состава и свойств.

Полученные при оценке группы горючести лабораторные, сертификационные результаты испытаний материалов, веществ применяют в дальнейшем при их классификации, включают данные в ГОСТ, технические условия производства; а также используют при определении категории по взрывопожарной опасности защищаемых объектов, при разработке противопожарных мероприятий.

Где применяются

Большинство указанных негорючих материалов используется при возведении строительных объектов, для отсыпки, облагораживания прилегающих к ним земельных участков, а некоторые вещества в качестве теплоносителей, огнетушащих средств.

Наиболее важная область применения негорючих материалов – это строительство объектов, оснащение их наружными, внутренними инженерными коммуникациями, ведь только их использование в большем соотношении с изделиями из горючих веществ, например, древесины позволяет повысить стойкость к огню зданий, сооружений, в том числе отличающихся повышенным риском возгорания из-за особенностей технологических процессов, пожарной нагрузки.

Если еще недавно пол в многоэтажных жилых домах, общественных объектах выполнялся из деревянных досок, то теперь им на смену пришли цементно-песчаные стяжки, покрываемые огнестойким негорючим линолеумом, а стена, потолок, перегородки помещения для выравнивания их поверхностей обшиваются огнестойким пожаробезопасным картоном на гипсовой основе.

Дымоходы, трубы печей жилых домов, бань выполняются в основном из полнотелого кирпича, а противопожарные разделки в местах пересечении ими перекрытий, кровли строений уплотняются, отделяются от сгораемых конструкций из древесины огнезащитными мастиками, пастами, штукатурками.

Для возведения объектов чаще всего применяются штучные строительные материалы – кирпич, блоки из пенобетона, железобетонные готовые изделия; для внешней, внутренней отделки, утепления, как листовые, так и рулонные, сыпучие отделочные, теплоизоляционные материалы.

Учитывая холодный климат в большинстве регионов нашей страны, востребованы при возведении, ремонте строительных объектов, инженерных коммуникаций населенных пунктов негорючие волокнистые теплоизоляторы – от привычной минеральной ваты для огнезащитного базальтового материала, которые широко используют в следующих целях, для:

• теплоизоляции рулонными, полуцилиндрическими фольгированными элементами трубопроводных систем, транспортирующих воду и ее растворы, в том числе водяных, пенных установок тушения пожаров;
• утепления перекрытий верхних, технических этажей; оконных дверных проемов, пола, кровли;
• теплоизоляции конструкций мансардных этажей;
• звукоизоляции помещений, зданий, относящихся к развлекательным заведениям, предприятиям общественного питания.

Широка область применения различных металлов, их сплавов:

1. Сталь – для производства строительных несущих конструкций, в качестве арматуры для железобетонных сборных, монолитных конструкций строительных объектов.
2. Медь, алюминий – в качестве жил проводов, кабелей, токонесущих элементов систем электроснабжения.
3. Чугун, сталь – для изготовления корпусов промышленного, инженерного оборудования, труб различного диаметра, фасонных элементов для их соединения.

Хотя для некоторых систем водоснабжения, например, водяных, пенных установок пожаротушения, систем тушения тонко распыляемой водой, допустима замена стальной трубопроводной продукции пожаростойкими пластиковыми трубами, но в целом использованию негорючих металлических изделий пока нет альтернативы.

Классификация

Классификация, согласно ГОСТ 30244-94 о методиках огневых испытаний, используется при делении всех строительных материалов на классы по группам горючести:

• НГ – негорючие.
• Г – горючие.

К негорючим относят строительные материалы, полностью удовлетворяющие следующим условиям испытаний:

• Повышение температуры в печи – не больше 50%.
• Уменьшение массы испытуемого материала – не больше 50%.
• Период устойчивого горения открытым пламенем – не больше 10 с.

Те же материалы, используемые в строительстве, при утеплении, отделке объектов, что не удовлетворят, хотя бы одному показателю по результатам испытаний, относят к горючим.

Существует также классификация любых по назначению строительных объектов по степени огнестойкости:

• I – все элементы выполняются из негорючих материалов, при этом несущие элементы конструкций зданий, сооружений имеют предел стойкости к огню не меньше 2 ч.
• II – то же, но с пределом огнестойкости несущего конструктива 1,5 ч, при этом при создании бесчердачных покрытий объектов – ферм, балок, настилов допускается использовать элементы, выполненные из металлических сплавов, не прошедшие огнезащиту металлических конструкций.

Именно относящиеся к этим двум классам объекты, полностью выполненные из негорючих материалов, веществ, использованных для их утепления, звукоизоляции, наиболее устойчивы не только к возникновению пожара внутри них, но и к внешним аномальным воздействиям – землетрясениям, наводнениям.

Кроме того, существует следующая классификация негорючих материалов, веществ, используемых при возведении, ремонте объектов.

По назначению:

• Готовые строительные конструкции, включая различные виды кирпича, бетонных блоков.
• Теплозвукоизоляционные формовые материалы; сыпучие вещества, как перлит, керамзит.
• Декоративные материалы для отделки помещений зданий, например, мраморная, керамическая плитка.

По форме выпуска готовой продукции:

• Конструктивные элементы – от железобетонных плит, ферм до металлических сэндвич-панелей с негорючим утеплителем.
• Листовые, рулонные, плитные материалы.
• Сыпучие вещества.

Виды

По агрегатному состоянию различают три вида негорючих веществ, как природного, так искусственного происхождения.

Твердые, которые могут быть в виде строительных конструкций, теплоизоляционных, звукоизолирующих, отделочных материалов, сыпучих веществ:

1. Горные скальные породы – гранит, диабаз, мрамор, диорит, кремень, гнейс, доломит; а также более мягкие песчаники, известняки.
2. Гравий, щебенка, отсев, песок.
3. Мел, цемент, глина.
4. Асбест, гипс, известь, строительные растворы, штукатурки.
5. Бетонные, железобетонные изделия.
6. Чугун, различные виды стального проката – от большого размера двутавровых балок, швеллеров до листов.
7. Медь, латунь, бронза, алюминий.
8. Различные виды стекольной продукции, в том числе огнестойкое стекло.
9. Текстильные материалы – противопожарная негорючая ткань, базальтовые рулонные материалы.
10. Различные виды минеральных ват.

Жидкие:

1. Вода, используемая для питья, полива растений, а также как теплоноситель в системах теплоснабжения, огнетушащее вещество в сетях наружного, внутреннего пожаротушения.
2. Водные растворы солей, кислот, щелочей.
3. Растворы моющих веществ, пенообразователей.
4. Негорючие синтетические жидкости.

Газообразные:

1. Азот.
2. Углекислый газ.
3. Аргон.
4. Хладоны.

Требования

Они изложены во многих нормативных документах, регламентирующих пожарную опасность, стойкость к огню строительных конструкций, материалов, выполненных из негорючих материалов. Среди них:

• ГОСТ 30244-94 – о регламентах испытаний на горючесть строительных материалов, классификации по группам горючести. Стандарт не применяется в отношении лакокрасочной продукции, а также других строительных материалов, выпускающихся растворами, порошками, гранулами.
• НПБ 244-97 – о показателях пожарной опасности облицовочных, декоративно-отделочных, кровельных, тепло-, гидроизоляционных материалов, покрытий для пола.
• ГОСТ 4640-2011 – о технических условиях получения минеральной ваты из расплавов горных, осадочных пород, вулканических, металлургических шлаков, силикатных отходов, предназначенной для производства теплозвукоизоляционных строительных материалов. Полученная товарная вата используется в строительстве, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования, трубопроводов, имеющих температуру в диапазоне от – 180 до 700 ºC.
• ГОСТ 21880-2011 – о технических условиях производства прошивных теплоизоляционных матов из минеральной ваты, предназначенных для теплоизоляции ограждающего конструктива строительных объектов, резервуаров хранения воды, углеводородного сырья, нефтепродуктов; систем водоснабжения, промышленных трубопроводов.
• ГОСТ 32313-2011 – о жестких, полужестких плитах, матах, в том числе армированных металлической сеткой, фольгированных, цилиндрах, других изделиях из минеральной ваты промышленного производства, используемых для изоляции инженерных коммуникаций строительных объектов, технологических установок, эксплуатирующихся при температуре от 0 до 1000 ºC.
• ГОСТ 32314-2012 – об изделиях из различных видов минеральных ват, используемых в строительстве.
• ГОСТ 32603-2012 – о ТУ производства металлических панелей с минераловатным утеплителем, используемых как ограждающие конструкции при возведении гражданских, промышленных строительных объектов.

Кроме стойкости к огню, для негорючих материалов, веществ нормами выдвигаются и другие технические требования к:

• прочности на изгиб, разрыв;
• влагостойкости;
• гигроскопичности;
• плотности;
• удельной вязкости;
• теплопроводности;
• деформационным изменениям при нагревании, намокании.

Многие негорючие материалы, вещества используют не только в строительстве, при отделочных работах, оснащении объектов инженерными сетями, но и в производстве огнетушителей, стационарных систем тушения пожаров, противодымной защиты, поэтому требования к ним в каждом конкретном случае регламентируются соответствующими сводами правил, стандартами.