„КНАУФ” е водеща фирма в разработването и предлагането на системи за сухо строителство по едноименната марка. Името е станало нарицателно за тези системи. От 1993 г. световния гигант навлиза и на нашия пазар, със основаване на търговското представотелство, а по-късно със закупуването и преоборудването на завода за гипсфазерни плоскости в гр. Видин.

В момента „КНАУФ” се представлява в страната от дружеството „КНАУФ” ЕООД, което включва представителство в София и завод във Видин.

В завода се произвеждат гипсфазерни плоскости. Те представляват плоскости, съставени от еднородна смес - гипс и целолозни нишки. Произвежданите продукти са с дебелина 10 mm, 12,5 mm, 15 mm и 18 mm.

Разнообразието в дебелините на гипсфазера, неговата устойчивост на огън и възможността за комбинирането му с други топлоизолационни материали, обуславя и използването му в изграждането на огнеустойчиви строителни елементи и конструкции.

Приобщаването на Р България в Европейския съюз, налага гарантирането на общоприетите мероприятия, осигуряващи сигурността на хората, сградите и имуществото. Тази стратегия е отразена в Директивите на Съюза и се отнася до уеднаквяване на нормативните документи по отношение и на строителните продукти.

Във връзка с необходимостта от оценяване на продуктите и издаване на разрешение за влагането им в строежите, фирма „КНАУФ” ЕООД извърши серия от изпитвания за определяне границата на огнеустойчивост на защитени с гипсфазер стоманени колони. Изпитванията се проведоха в Изпитвателния център по пожарна и аварийна безопасност на Научно-приложния институт по пожарна и аварийна безопасност към Национална служба „Пожарна и аварийна безопасност”- МВР.

Системата за сухо строителство с търговска марка „КНАУФ” предлага два начина на защита на стоманени греди и колони [3]. Първият представлява монтиране на гипсфазерните плоскости с помоща на конструкция от подцинкована стманена ламарина /фиг. 1/. Тези клипсове спомагат за бързото сглобяване на огнезащитата и позволяват използването и на допълнителни топлоизолационни материали като минерална вата с различна плътност. Най- често те се използват при защита на стоманени греди и високи строителни конструкции и елементи. Вторият начин е със закрепване на гипсфазерните една към друга посредством стоманени кламери. Така около стоманения строителен елемент се изгражда също кутия, която го защитава от огневото въздействие. Изграждането на защитата по този начин е по- бързо, пестят се време и средства, като се създава възможност за конструкция с по- маки габаритните размери.

Бяха защитени 8 броя стоманена колона с 2Т- сечение с височина 1200 mm, габаритни размери на сечението 180 mm х 340 mm, дебелина на поясите 16 mm и дебелина на стеблото 10 mm. Факторът на масивност на профила с така описаните размери е 147 m^-1.

Факторът на масивност на стоманените елементи представлява фиктивен параметър на строителните елементи. Той се определя като отношение на околната повърхност на нагрявания елемент, към неговия обем и се измерва в m^-1. Той е параметър, които единствено влияе върху скоростта на нагряване на стоманените елементи.

Тъй като според БДС 6316-81 [2], границата на огнеустойчивост на строителни елементи и конструкции се определя, като средноаритметична стойност на получените стойности от изпитванията на най- малко два образеца, то изпитваните образци бяха два по два идентични.

Защитата на изпитаните образци представлява изграждане около колоните на куха правоъгълна кутия с 1x18 mm, 2x15 mm, 3x15 mm и 3x18 mm гипсфазерни плоскости тип ”Vidiwall”, без закрепване на облицовката към колоната [3]. Между гипсфазера и стоманената колона, както и между отделните слоеве на защитата не е оставена въздушна междина фиг. 2.

Плоскостите се захващат една към друга със стоманени кламери с дължина минимум 40 mm, като максималното разстояние между тях е 12 сm. Оформянето на ъглите става с „Алукс”– ъглозащита и шпакловачна маса „Кнауф Унифлот”.

Фиг. 1. Система за защита на греди и колони с гипсфазерни плоскости при използване на клипсове

Фиг. 2. Защитени с гипсфазер стоманени колони

Колоните предварително са почистени от ръжда, термични окиси, мазнини и соли. Преди защитата стоманата е обработена с антикорозионен грунд. За измерване на температурата на стоманата на колоните се монтираха пет термодвойки /ТД/ тип К, които са разположени на разстояние 400 mm от долния край на образеца. Тяхното разположение също е показано на фиг. 2. Изпитванията са проведени съгласно изискванията на БДС 6316-81 “Пожарно дело. Пожарна безопасност в строителството. Метод за изпитване на строителни конструкции на пожароустойчивост”.

В пещното пространство е създадено топлинно въздействие с температурен режим по следната зависимост: Т = 20+ 345 lоg10(8.t + 1), [°C], където: Т- температурата в пещта след време t, °C; t - времето, мерено от началото на изпитването (фиг. 3). Отчитането на температурата в пещта е извършено с две термодвойки тип K, с открит споен край, разположени на разстояние 100 mm от повърхността на опитния образец. Колоните са изпитани ненатоварени с четиристранно топлинно въздействие върху изпитваните образци. По време на изпитването са наблюдавани следните по- характерни явления, като времеинтервала зависи от дебелината на гипсфазерните плочи: 8та - 18та min- напукване по фугите на ъглите; 23та - 29та min- напречно напукване на плоскостите на първия слой; 36та - 95та min- начало на разрушаване на външната облицовка; 63та - 72ра min- деформация на защитните плочи; разрушаване на външната облицовка; 96та - 110та min - напукване на вътрешната облицовка и отваряне на всички фуги и начало на отваряне на фугите на втория слой; 112та - 117та min- разрушаване на вторият слой; 136та - 168маmin- разрушаване на трети защитен слой (фиг.4).

Критичната температура за всяка колона се определя съгласно проекта в зависимост от: статическата схема, натоварването, вида на сечението, марката на стоманата и др. Затова изпитването се проведе до достигане на гранично състояние “Загуба на носеща способност, чрез достигане на критичната за стоманата температура (Ткр.= 440°С ё 550°С)”. Достигнатите по време на изпитването граници на огнеустойчивост са дадени в Таблица 1.

Фиг. 5 Измерени температури на стоманата на изпитани колони, защитени с гипсфазерни плоскости

Графичното визуализиране на измерените на стоманата температури е показано на фиг. 5. Така се прави сравнение между защитата на стоманена колона с един фактор на масивност, при промяна на дебелината на гипсфазерната защита - съответно 18 mm, 30 mm, 45 mm и 54 mm.

На база резултатите от проведените изпитвания, с помоща на математическа обработка се създаде възможност за екстраполация и интерполация [1]. За стоманени колони с фактор на масивност 147 m^-1 се получиха следните стойности за граница на огнеустойчивост, при защита с гипсфазерни плоскости с 1, 2 и 3 слоя с дебелина 10 mm; 12,5 mm; 15 mm и 18 mm, посочени в Таблица 2.

Резултатите са с точност до ±10%, което задоволява практическото им използване в практиката.

В строителството се използват стоманени строителни елементи с фактори на масивност от 30 m^-1 до 380 m^-1. Чрез математически преобразувания се построиха кривите за границите на огнеустойчивост на стоманени строителни елементи с фактори на масивност от 90 m^-1 до 300 m^-1 за защита с гипсфазерни плоскости съответно с дебелина 1х10 mm и 3х18 mm (фиг. 6). За всяка точка от площта, определена между двете криви може да се намери такава комбинация от гипсфазерни плоскости с различни дебелини, с която да може да се постигне необходимата граница на огнеустойчивост. Цитираните граници на огнеустойчивост се отнасят до защита на стоманени строителни елементи само с комбинация на гипсфазерни плоскости с различна дебелина. При използването в защитата на минерална вата и други топлоизолационни елементи с по-добри характеристики може само да увеличи границата на огнеустойчивост на защитените строителни елементи. При изграждането на защитата е необходимо да се спазват всички конструктивни изисквания на фирмата. Всяко едно внесено изменение ще промени крайните резултати. Това може да се установи само с провеждане на допълнителни огневи изпитвания.

Фиг. 6 Осигурени граници на огнеустойчивост при защита на стоманени колони с гипсфазерни плоскости

Литература:

1. Б. Бартелеми, Ж. Крюппа, „Огнестойкость строительных конструкций”, Москва, 1985

2. БДС 6316- 81 “Пожарно дело. Пожарна безопасност в строителството. Метод за изпитване на строителни конструкции на пожароустойчивост“.

3. Технически проспекти на „Кнауф”.

н.с. I ст. инж. Детелин Спасов – НПИПАБ при ДНСПАБ
арх. Даниела Иванова, фирма „КНАУФ” ЕООД