Otpornost porobetona robne marke Ytong

Činjenica je da se godišnje u Hrvatskoj dogodi preko 8.000 požara, od čega se preko 40% odnosi na požare u građevinama s ukupnom štetom od cca. 130.000.000,00 kn. Statistika je još crnja kada se posljedicama požara doda informacija o ukupno 39 smrtno stradalih osoba u Hrvatskoj u 2008. godini, dok ih je 110 bilo ozlijeđeno. Stoga je neobično važno poduzeti mjere predostrožnosti kako do požara ne bi ni došlo, a ukoliko se to ipak desi iz bilo kojih razloga (ljudska nepažnja, gospodarske havarije, prirodne nepogode i slično), posljedice požara trebamo i možemo svesti na najmanju moguću mjeru.

Usporedba otpornosti građevinskih materijala na požar

Siguran dom jamči samo inteligentan koncept protupožarne zaštite, a on počinje kod izbora pravog građevinskog materijala, koji znatno utječe kako na vatrootpornost konstrukcije te veličinu požarnog opterećenja, tako i na brzinu širenja požara, količinu oslobođene energije i vrstu i količinu produkata izgaranja. Naravno, i na vrijeme neophodno za siguran izlazak ljudi i drugih živih bića iz područja zahvaćenog požarom. Većina građevnih materijala tijekom promjene temperature nije stabilna jer dolazi do promjene njihove mikrostrukture, koja ujedno mijenja i njihova svojstva. Donosimo usporedbu o ponašanju u slučaju požara, nekih od najčešćih građevinskih materijala.

DRVO je gorivi materijal definiran s nekoliko parametara:

Visoki postotak zapaljivosti
Velika brzina sagorijevanja
Stvaranje velike količine dima
Toksičnost
Pojava pukotina uslijed unutarnjeg naprezanja
Prelazak u tekućinu ili plinovito stanje

Drvo pri temperaturi do 80°C isparava slobodnu vodu i suši se, nakon toga do 150°C voda potpuno ispari i počinju se stvarati zapaljivi plinovi, drvo se skuplja i puca te počinje mijenjati boju. Kod temperature od 270°C dolazi do kemijskog razlaganja uz pojavu plamena na površini drva i stvaranje do 70% ugljikovog dioksida te se počinje stvarati pougljenjeni sloj. Na temperaturi višoj od 600°C dolazi do potpunog razaranja drva. Zapaljivost drva pojavljuje se pri temperaturi od 250°C do 300°C, a samozapaljenje drva kreće so od 330°C do 470°C. Zbog svoje male toplinske vodljivosti jezgra drveta ima praktično nepovišenu temperaturu, a s time i neznatan pad čvrstoće, no brzina gorenja iznosi do 0,6 do 1,0 mm u minuti, što bi značilo da u svega 15 minuta greda 14/14 cm izgubi od 27% do 38% površine svog poprečnog presjeka!

OPEKA je građevinski materijal koji se dobiva pečenjem gline na temperaturi od 900°C do 1100°C.

Od raznih vrsta opeka, najbolje se u požaru ponaša puna opeka, no ona se danas iz razloga ekonomičnosti skoro više i ne upotrebljava. Šuplje opeke, kakve se danas uglavnom upotrebljavaju u graditeljstvu, zagrijavaju se puno brže od pune opeke, te je njihova primjena s gledišta vatrootpornosti nepovoljnija. Pri temperaturi od 1100°C površina opeke omekšava i s obzirom na malenu debljinu stijenke šuplje opeke, dolazi do razaranja konstrukcije. Prilikom gašenja požara u građevinama građenim opekom, treba voditi računa o temperaturnom šoku, zbog velike razlike u temperaturi vode za gašenje i temperature zidova, koja može izazvati dodatna naprezanja i pukotine.

BETON Kod betona je presudna njegova tlačna čvrstoća, a ista značajno opada s djelovanjem požara na beton i povišenju temperature. Već pri temperaturi od cca 400°C beton gubi 25% svoje tlačne čvrstoće, dok će pri temperaturi od 700°C izgubiti 80% svoje početne čvrstoće.

ČELIK ima veoma rasprostranjenu primjenu u graditeljstvu, kako kao samostalna konstrukcija, tako i u armirano- betonskim konstrukcijama kao sprega s betonom, koji ima veoma dobru tlačnu čvrstoću, a čelik je nadopunjuje svojom visokom vlačnom čvrstoćom. Čelik je isto tako prisutan i u zidanim omeđenim konstrukcijama, kao armatura u serklažima, te spojnim elementima u drvenim konstrukcijama. Povišena temperatura djeluje na deformaciju čeličnih elemenata povećanjem njihove duljine te padu osnovnih mehaničkih karakteristika čvrstoće, granice popuštanja i modula elastičnosti. Pri temperaturama višim od 300°C, smanjenje mehaničkih karakteristika postaje značajno, a pri temperaturi od 600°C, čelik više nema nosivost.

PORASTI BETON je negorivi građevinski materijal klase A1 po DIN 4102-4. i ne sadrži štetne tvari u plinovitom stanju. Porasti betoni imaju na uobičajenim sobnim temperaturama u svojim porama sadržaj vlage od oko 4 m.-%. Ova adsorptivno vezana voda bit će istjerana iz pora tek pri temperaturama oko 100°C i dovesti time, kao i kod svih ostalih mineralnih građevinskih materijala, do malog sakupljanja materijala. U temperaturnom području između 200°C i 800°C, dolazi do otcjepljivanja kristalne vode. Pri temperaturama do oko 700°C ne nastupaju još nikakve značajne promjene svojstava porastog betona. Tlačna čvrstoća blokova od porastog betona raste u temperaturnom području do otprilike 650°C, a pri 700°C ona doseže otprilike polaznu čvrstoću pri 20°C. Maksimalno naprezanje koje se može preuzeti nalazi se na oko 80% iznad polazne vrijednosti. Pri temperaturama višim od 800°C prelazi u Tobermorit, tada još djelomično sa sadržajem vode u Wollastonit bez vode. Ovim korakom izvršeno je potpuno uklanjanje vode iz porastog betona. Vremenski ograničeno – odgovarajućim klasama otpornosti na požar prema DIN 4102-4, porasti beton može izdržati temperature iznad 900°C. Ovoj tvrdnji u prilog govore rezultati dobiveni ispitivanjem po novoj euro klasi EN 13501 koji je provela tvrtka Xella Porenbeton Österreich GmbH u Austriji.

Ytong-protupožarni zid debljine 24 cm gustoće materijala 400 kg/m3 tlačne čvrstoće 2,5 N/mm2 bio je izložen plamenu u trajanju od ukupno 112 minuta, s otprilike 1000°C. Suprotna strana zida se tijekom ovog perioda zagrijala za samo 3°C.

Ytong-zid od termoblokova je tijekom čitavog pokusa opterećivan sa 120 kN/po tekućem metru. Tek nakon 100 minuta izlaganja plamenu, zid je s progibom od 2 mm pokazao minimalne deformacije.

Za testiranje otpornosti na mehaničko opterećenje, protupožarni zid Ytong je bio 3 puta izložen udarcima 200 kg teškog njihala. Osim najsitnijih pukotina, zid se pokazao neoštećenim, a zatvaranje prostora je potpuno zadržano tijekom čitavog pokusa.

Već prema namjeni zida, moraju se u okviru norme EN 15301 ispuniti različite kategorije i vremenske vrijednosti. U slučaju vatrozaštitnog zida, to su kategorije (R) nosivost, (E) zatvaranje prostora, (I) toplinska izolacija tijekom vremena od 90 minuta i (M) otpornost na mehaničko opterećenje.

Masivna izvedba Ytong porastim betonom, povezana s visokom izolativnošću, najvažnija je sigurnosna mjera – jer masivnost & izolativnost sprječavaju širenje požara na zidove i stropove, kao i na susjedne prostorije.

Nije dovoljno upotrijebiti samo pojedinačne „vatrootporne“ elemente, jer stvarna vatrootpornost ovisi o izvedbi čitave konstrukcije. To se na upečatljiv način potvrđuje i dolje navedenim usporednim grafičkim prikazom.

On pokazuje stvarno postignuto trajanje vatrootpornosti različitih građevnih elemenata s traženim razredom F 30 (ubuduće REI 30 prema EN 13501) kod 36 različitih tipova zgrada.

Gore navedenim podacima potrebno je dodati, da je porobeton robne marke Ytong trenutno jedini građevinski materijal za nosive vanjske ili ispunske vanjske zidove, kojem nije potrebna dodatna toplinska izolacija. Dodatne toplinske izolacije fasada, izuzev mineralnih vuna, gorivi su materijal i veoma ih je teško gasiti. Prilikom gorenja razvijaju izuzetno štetne plinove, gore na površini s koje bi vatrogascima trebao biti omogućen pristup za evakuaciju i gašenje, te je u zgradama višim od 4 kata iznimno otežano gašenje požara i spašavanje ljudi.

Iz svega gore navedenog, slijedi zaključak da se porasti beton može u odnosu na moguće opterećenje požarom, označiti kao vrlo otporan na požare, dapače često se koristi u Institutima koji vrše ispitivanja radi oblaganja komora za ispitivanje požara kao i u tvornicama pare, kao zid za oblaganje okana predgrijavanja, keramičkih peći i kanala za dimne plinove pri temperaturama od 800°C do 900°C.

Navedene činjenice dokaz su da je struka odavno prepoznala pozitivne karakteristike Ytong porastog betona u slučaju požarne opasnosti!