Otpornost betona na požar
Štete od požara na građevinskim objektima, pogađaju i vlasnike objekata, ali i osiguravajuće kompanije. Podaci o požarima su dostupni građevinskoj industriji, ali kod nas se još uvek ne izdvajaju značajnija sredstva za protivpožarne sisteme čiji je cilj da zaštiti ljudske živote i materijalna sredstva na objektima u kojima se desi nesreća.
Učinak požara na konstrukciji zavisi od upotrebljenih materijala pri izvođenju konstrukcije, a najbolje ponašanje pri povišenim temperaturama pokazuje beton. Pokušaćemo prikazati neke od načina na koje se postiže vatrootpornost betona.
Agregat kao dominantni materijal u betonu, u velikoj meri određuje ponašanje betona u slučaju izloženosti požaru.
Od svih građevinskih materijala, beton pruža najbolju požarnu otpornost i ne gori, ne oslobađa toksične gasove i ima izuzetno malu toplotnu provodljivost.
Hemijske promene, mala požarna otpornost armature, kao i deformacije porečnog preseka pri dejstvu požara su povezani mehanizmi koji dovode do kolapsa konstrukcije.
U betonu izloženom delovanju požara na visokim temperaturama dolazi do hemijskih promena na cementnoj pasti, a na temperaturi od 100° C voda u porama betona prelazi u vodenu paru i kada pritisak vodene pare prekorači vrednost koju može podneti struktura betona počinje ljuspanje konstrukcije. Na temperaturama do 200° C armaturni čelik ne menja ponašanje, ali već na temperaturama većim od 600° C nosivost armature je manja od 70%.
Beton ima prihvatljivo ponašanje do 300° C, ali ni preko te temperature ne nastupa lom konstrukcije, ali to ne znači da beton koji je bio izložen delovanju te temperature nije pretrpeo promene (menja boju, smanjuje se pritisna čvrstoća u zavisnosti od hemijskog sastava upotrebljenog cementa i agregata). Već na temperaturama preko 600° C modul elastičnosti je manji od 10% od vrednosti pre nastupanja pozara, a verovatni uzrok sloma konstrukcije verovatno će se pripisati gubitku nosivosti armature.
Kao što je već rečeno, glavni doprinos vatrootpornosti betona daje agregat, primena zgure, perlita kao i ekspandirane gline kao zamene za prirodni agregat mže se razmatrati pri spravljanju vatrootpornih betona. Trenutno se zgura upotrebljava najčešće kao mineralni dodatak cementu, pri čemu se većim dodatkom zgure povećava obradljivost betonske mešavine, smanjuje potreba za vodom i odlaže vreme vezivanja. Sama upotreba zgure kao zamene za agregat još nije dovoljno istražena, ali odnedavno razvijene zemlje ulažu napor u izradi standarda u ovoj oblasti. Veliki problem može biti značajno prisustvo sumpora čiji veči deo oksidira u sulfade i može uzrokovati koroziju, doći do zapreminske ekspanzije betona.
Perlit je amorfno vulkansko staklo koje ima relativno visok sadržaj vode. Nastaje prirodnim putem i ekspandira na velikim temperaturama. Na temperaturama preko 800 ° C omekšava.
Ekspandirana glina nastaje izlaganjem sirove gline na 1200°C u rotacionoj peći. Tokom prosesa organske materije sagorevaju, a rezultat procesa su kuglice vrlo fine strukture pora. Oblik ovih kuglica je gotovo savršen, a površina umereno gruba. Mala težina,a velika čvrstoća čini ovaj materijal pogodnim za primenu. Obzirom da je ovaj materijal nastao na veoma visokoj temperaturi, smatra se veoma podobnim za primenu u projektovanju vatrootpornih betona.
