ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКА В УСЛОВИЯХ ПОЖАРА

FEATURES OF LIMESTONE BEHAVIOR IN FIRE CONDITIONS

Vladimir Dezhkin

listener, Institute of Correspondence and Distance Learning, St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены основные характеристики поведения известняка в условиях повышенного температурного режима источником которого является пожар. В начале статьи рассмотрены внутренние и внешние факторы определяющее поведение материалов при пожаре.

ABSTRACT

The article discusses the main characteristics of the behavior of limestone in conditions of elevated temperature conditions, the source of which is a fire. At the beginning of the article, internal and external factors determining the behavior of materials in case of fire are considered.

Ключевые слова: каменная порода, известняк, температурный режим, порода, пожар.

Keywords: rock, limestone, temperature regime, rock, fire.

Определим особенности поведение известняка при пожаре. Для начала определим, что из себя представляет известняк. Природный известняк – это природная горная порода, осадочно-биогенного происхождения, который состоит из карбоната кальция (CaCO₃) в виде кристаллов кальцита различного размера [1].

Виды известянков по своему происхождению:

• ракушечники, состоящие из раковин морских животных и обломков;
• нуммутиловые;
• мшанковые;
• мраморовидыне.

В основном вся текстура известняка массивная и различной толщины слоя. При метаморфизме известняк перекристаллизуется и образует мрамор.

Виды известняка представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Виды известняков

Известняк широко применяется в качестве строительного материала, мелкозернистые разновидности используют для создания скульптур.

При пожарах на известняк воздействуют различные факторы, способствующие изменению свойств данного природного материала [3]:

• повышенные температуры окружающей среды;
• повышенные температуры опасных факторов пожара;
• применение и последующее воздействие огнетушащих средств;
• изменение температуры окружающей среды;
• повышенная концентрация кислорода.

При воздействии опасных факторов пожара на известняк происходят преимущественно негативные факторы и процессы. Все воздействия введут к полному или частичному разрушению известняка. Для исключения разрушения известняка при пожаре известняк обрабатывают различными жаростойкими пропитками.

Разработаем схему поведения известняка при пожаре (рис. 2).

Рисунок 2. Поведение известняка при пожаре

Проанализируем особенности поведения известняка при нагреве. Известняк состоит из минерала кальцита СаСО³. Нагревание кальцита до 600 ^оС не вызывает значительных изменений минерала, а сопровождается лишь его равномерным расширением. Выше 600 ^оС (теоретически температура 910 ^оС) начинается диссоциация кальцита по реакции:

СаСО₃ = СаО + СО₂                                                                                        (1)

В результате данной реакции образуются углекислый газ (до 44% по массе от исходного материала) и рыхлый низкопрочный оксид кальция, что вызывает необратимое снижение прочности известняка [5].

Разработаем схему изменения прочности известняка при нагреве (рис. 3).

Рисунок 3. Изменение прочности известняка при пожаре

При контакте с водой при тушении пожара (либо влагой из воздуха после остывания материала) происходит повторно реакция гидратации, образовавшийся при высокотемпературном нагреве негашеной извести СаО. Причем эта реакция протекает с остывшей известью:

СаО + Н₂О = Са(ОН)2 + 65,1 кДж.                                                                (2)

Таким образом, образующийся при этом гидроксид кальция увеличивается в объеме и является очень рыхлым и непрочным материалом, который легко разрушает прочностные свойства известняка при пожаре.

Список литературы:

1. Гайдаров Л.Э. Строительные материалы [Текст] / Л.Э. Гайдаров. - М.: Техника, 2017. - 367 с.
2. Грызин А.А. Поведение строительных материалов при пожаре / А.А. Грызин. - М.: Проспект, 2018. - 241 с.
3. Зенков Н.И. Строительные материалы и их поведение в условиях пожара. - М.: 2014. - 176 с.
4. Лахтин Ю.M. Строительные материалы и материаловедение: учебник для высших учебных заведений / Ю.М. Лахтин - М.: Машиностроение, 2019. - 528 с.
5. Романов А.Л. Свойства строительных материалов и оценка их качества / А.Л. Романов. - М.: Мир книги, 2017. - 201 с.