Vakolatok szerepe áthidalók és födém tűzállósági vizsgálatánál Tudományos Tanácsülés Egy kutatás eredményei… Vakolatok szerepe áthidalók és födém tűzállósági vizsgálatánál Dr. Hajpál Mónika, Somorjai Antal ÉMI Nonprofit Kft., Tűzvédelmi Tudományos Osztály Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

Tudományos Tanácsülés Kutatás célja Meghatározni a vakolatok szerepét vízszintes teherhordó szerkezetek tűzállóságánál: különböző fajtájú vakolatok tűzállósági határértékre gyakorolt hatásának vizsgálata vakolatok eltérő vastagságban történő alkalmazása esetén a tűzállósági határértékre gyakorolt hatás vizsgálata különböző vízszintes teherhordó szerkezetek (előre gyártott, feszített, kerámia burkolatú nyílásáthidalók és födémgerendás, kerámia béléstestes födém) vizsgálata esetén Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

Kutatás fő részei Egy új fejlesztésű, előre gyártott, feszített, kerámia burkolatú nyílásáthidaló modellkísérletei vakolat nélkül és 3 hagyományos fajtájú, 2 eltérő vastagságú vakolat alkalmazásánál Egy korábban vakolat nélkül már minősített, előre gyártott, feszített, kerámia burkolatú nyílásáthidaló modellkísérlete 3 különböző perlit vakolat alkalmazásánál Egy korábban vakolat nélkül már minősített födémgerendás, kerámia béléstestes födém modellkísérlete vakolattal Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

Kutatás I. rész – Áthidaló 1 Egy új fejlesztésű, előre gyártott, feszített, kerámia burkolatú nyílásáthidalónál mechanikai és tartószerkezeti modellkísérletek alapján az eltérő kialakítású változatok közül a legmegfelelőbb kiválasztása Mechanikai Tudományos Osztály, Tartószerkezeti Tudományos Osztály a kiválasztott változat tűzállósági modellkísérletei Tűzvédelmi Tudományos Osztály a tűzállósági határérték meghatározása vakolat nélkül a tűzállósági határérték meghatározása 3 különböző fajtájú hagyományos (javított meszes, gipszes, perlites) vakolat 2 vastagságban (10 ill. 15 mm) történő alkalmazásánál Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/1 A vakolat nélküli Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete a modell: 3 db 3,50 m hosszú áthidaló az áthidalókon 2 sor pórusbeton  áthidaló rendszer szabad fesztáv: 3,25 m felfekvés: 12,5 cm terhelés: F = 18,0 kN Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/1 A vakolat nélküli Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete TH: 53 perc ( R 45 ) Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/2 Különböző fajtájú, 10 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete 1 – perlitvakolatú, 2 – gipszvakolatú, 3 – javított mészvakolatú áthidaló a modell: 3 × 3 db 3,50 m hosszú áthidaló az áthidalókon 2 sor pórusbeton  áthidaló rendszer szabad fesztáv: 3,25 m felfekvés: 12,5 cm terhelés: F = 18,0 kN Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/2 Különböző fajtájú, 10 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete javított mészvakolatú áthidaló Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/2 Különböző fajtájú, 10 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete gipszvakolatú áthidaló TH: 61 perc (R 60) javított mészvakolatú áthidaló TH: 65 perc (R 60) perlitvakolatú áthidaló TH: >77 perc (R 60) Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

I/2 Különböző fajtájú, 10 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete javított mészvakolatú gipszvakolatú perlitvakolatú

I/3 Különböző fajtájú, 15 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete 1 – javított mészvakolatú, 2 – gipszvakolatú, 3 – perlitvakolatú áthidaló a modell: 3 × 3 db 3,50 m hosszú áthidaló az áthidalókon 2 sor pórusbeton  áthidaló rendszer szabad fesztáv: 3,25 m felfekvés: 12,5 cm terhelés: F = 18,0 kN Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

TH: 52 perc (gipszes), 53 perc (jav. meszes), >122 perc (perlites) I/3 Különböző fajtájú, 15 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete perlitvakolatú áthidaló javított mészvakolatú áthidaló TH: 52 perc (gipszes), 53 perc (jav. meszes), >122 perc (perlites)

I/3 Különböző fajtájú, 15 mm vastagságú hagyományos vakolattal védett Áthidaló 1 tűzállósági modellkísérlete javított mészvakolatú gipszvakolatú perlitvakolatú

Kutatás II. rész A korábban már minősített előre gyártott, feszített, kerámia burkolatú nyílásáthidaló (Áthidaló 2) tűzállósági modellkísérletei a tűzállósági határérték meghatározása vakolat nélkül a tűzállósági határérték meghatározása 3 azonos fajtájú, de különböző típusú, 10 mm vastag perlites vakolat alkalmazásánál Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

II/1 A vakolat nélküli Áthidaló 2 tűzállósági vizsgálata a modell: 2 db 3,25 m hosszú áthidaló az áthidalókon 16,5 cm felbeton és 2 sor pórusbeton  áthidaló rendszer szabad fesztáv: 3,00 m felfekvés: 12,5 cm terhelés: q = 6,16 kN/m TH: 32 perc ( R 30 ) Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

II/2 Eltérő típusú, 10 mm perlitvakolattal védett Áthidaló 2 tűzállósági modellkísérlete 1 – száraz előkevert „A” perlitvakolatú, 2 – hagyományos perlitvakolatú, 3 – száraz előkevert „B” perlitvakolatú áthidaló a modell: 2 db 3,00 m hosszú áthidaló az áthidalókon 16,5 cm felbeton és 2 sor pórusbeton  áthidaló rendszer szabad fesztáv: 2,75 m felfekvés: 12,5 cm terhelés: F = 3,91 kN Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

II/2 Eltérő típusú, 10 mm perlitvakolattal védett Áthidaló 2 tűzállósági modellkísérlete „A” száraz előkevert perlitvakolatú áthidaló „B” száraz előkevert perlitvakolatú áthidaló TH: >152 perc ( R 120 )

II/2 Eltérő típusú, 10 mm perlitvakolattal védett Áthidaló 2 tűzállósági modellkísérlete hagyományos perlitvakolatú „B” száraz előkevert perlitvakolatú áthidaló „A” száraz előkevert perlitvakolatú áthidaló

Kutatás III. rész Födémgerendás, kerámia béléstestes födém modellkísérlete A vakolat nélküli födém tűzállósági vizsgálata 10 mm vastag száraz, előkevert mészcement vakolattal védett födém tűzállósági modellkísérlete Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

III/1 Vakolat nélküli födémgerendás, kerámia béléstestes födém tűzállósági vizsgálata a modell: 1470 × 4500 × 210 mm méretű födémszerkezet 4 db 4,25 m hosszú födémgerenda, 51 db kerámia béléstestet szabad fesztáv: 4,00 m felfekvés: 25 cm terhelés: q = 1,5 kN/m Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

III/1 Vakolat nélküli födémgerendás, kerámia béléstestes födém tűzállósági vizsgálata TH: 32 perc ( REI 30 ) D = L2/400d = 190,47 mm L/30 = 133,33 mm vD = L2/9000d = 8,46 mm/perc Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

III/2 10 mm vakolattal védett födémgerendás, kerámia béléstestes födém tűzállósági modellkísérlete a modell: 1920 × 4500 × 210 mm méretű födémszerkezet, 4 db 4,25 m hosszú födémgerenda, 51 db kerámia béléstestet szabad fesztáv: 4,00 m felfekvés: 25 cm terhelés: q = 1,5 kN/m TH: 145 perc ( REI 120 )

III/2 10 mm vakolattal védett födémgerendás, kerámia béléstestes födém tűzállósági modellkísérlete födémgerenda 2 födémgerenda 1 külső felület

Tűzállósági határérték Kutatási eredmények összegzése Vakolat Teherhordó képesség [perc] Tűzállósági határérték osztály Tűzvédelmi Típus Vastagság [mm] Áthidaló 1 Vakolat nélkül - 53 R 45 A1 Javított mészvakolat 10 65 R 60 Gipszvakolat 61 Perlitvakolat > 77 15 52 > 122 R 120 Áthidaló 2 32 R 30 Perlitvakolatok > 152 Födém REI 30 Mészcement vak. 145 REI 120

Konklúzió Rúdszerkezeteknél a 10 mm vastagságban felhordott javított mészvakolat és gipszvakolat alkalmazásával jobb tűzvédelmi osztály érhető el a javított mész- és gipszvakolat 15 mm vastagságban való alkalmazása már nem (!) jelent tűzállósági határérték-növekedést a vakolat nélküli szerkezetekhez képest a tűzállósági határérték kis mértékű növelése tehát a javított mészvakolattal és a gipszvakolattal, nagyobb mértékű növelése a perlitvakolattal érhető el Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

Konklúzió Födémszerkezetnél a vakolat nélküli födém tűzállósági határértéke (32 perc – REI30) a szerkezet tűzben való viselkedéséből adódóan a javított mészvakolat lényegesen nagyobb javulást eredményez a tűzállósági teljesítményben már a javított mészvakolat alkalmazásával is a vakolat nélküli tűzállósági határérték több mint négyszerese biztosítható (145 perc – REI120) Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

Eredmények hasznosítása Vasbeton és feszített beton fal- és födémszerkezetnél MSZ 595-3:1996 „Épületszerkezetek tűzállósági követelményei” szabvány 2/2002. (I. 23.) BM rendelet 5. melléklete jelenleg hatályban levő Országos Tűzvédelmi Szabályzat, nincs (!) táblázat Jövőben tervezett Országos Tűzvédelmi Szabályzat ????? jövőben további kutatások és tűzállósági modellkísérletek szükségesek OTSZ-be ezek általános érvényű megállapításait átültetni szerkezetenként és vakolatonként differenciáltan Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.

mhajpal@emi.hu asomorjai@emi.hu Köszönöm a figyelmet! mhajpal@emi.hu asomorjai@emi.hu Tűzvédelmi Szakmai Napok Siófok, 2010. október 28-29.