Химические процессы, протекающие в каменных материалах при пожаре
Развитие науки в области пожарной безопасности невозможно без опоры на методы исследования других наук. Привлечение методов химии было направлено на изучение способов увеличения стойкости материалов к воздействию огня или объяснение поведения одних материалов в разрезе с другими. Было выяснено, что при нагревании в строительных материалах происходят разные процессы, которые в нашем случае можно перенести на каменные материалы.
При нагревании бетона М400 [1] было выяснено следующее. Вплоть до температуры 240 °С удаляется вода. Кстати, в некоторых источниках указывается, что потеря влаги в каменных материалах в этом промежутке сопровождается увеличением прочности.
При температуре 574 °С происходит переход кварца из α- в β-форму и разложение гидроксида кальция.
Большая часть кристаллогидратов (основа «цементного камня») разрушается при 700 °С, что ведет к большей потере прочности. Также в промежутке температуры от 650 до 800 °С наблюдается разложение карбонатов.
Ввиду вышеперечисленных химических превращений наблюдается изменение прочности бетона М400 на сжатие.
Наблюдая за полученными данными, ученые предположили, что добавление веществ, которые имеют высокую термоустойчивость, повысит также и термоустойчивость бетона. Одним из таких материалов является оксид алюминия – за счет его добавления можно повышать термостойкость бетонов до 72%.
Таким образом, изучение химических процессов в строительных материалах при нагревании помогает понять картину происходящего внутри материала, позволяет улучшать его свойства и создавать новые строительные материалы.
В дальнейшем рассмотрим процессы, которые протекают при нагревании в древесине.
Литература
- Корзанов В.С., Красновских М.П. Влияние термического воздействия термического воздействия на прочность бетона // Вестник ПГУ. Химия. 2020. №3. C. 277-284. DOI: 10.17072/2223-1838-2020-3-277-284.
