1. Нормативные требования к огнестойкости

Требования к огнестойкости строительных конструкций и узлов их крепления регламентируются Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводами правил:

• СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»
• ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»
• ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции»

Предел огнестойкости анкерного узла обозначается индексом R с числовым значением в минутах: R30, R60, R90, R120, R180. Индекс R означает потерю несущей способности (от французского «résistance»). Для анкерного крепления инженерных систем, путей эвакуации и противопожарных преград типовое требование — R90 или R120.

2. Поведение химических анкеров при нагреве

При повышении температуры в химическом анкере происходят следующие процессы:

Ключевой вывод: стандартные винилэфирные и полиэфирные составы теряют несущую способность уже при 50–80 °C и не могут обеспечить огнестойкость без специальных добавок. Эпоксидные составы сохраняют работоспособность до 120–150 °C, а с термостойкими модификаторами — до 300 °C.

3. Специальные огнестойкие составы

Для обеспечения огнестойкости анкерного крепления применяются следующие типы составов:

Эпоксидные составы с неорганическими наполнителями. Введение в эпоксидную матрицу алюмосиликатных микросфер, базальтовой муки, оксида алюминия повышает термостойкость до 300–400 °C. Примеры: Fischer FIS EM Plus, Hilti HIT-RE 500 V3, Mungo MIT-E.

Эпоксиакрилатные гибриды. Сочетают термостойкость эпоксидов с технологичностью акрилатов. Работоспособны до 200–250 °C. Пример: Fischer FIS EM.

Цементно-полимерные составы. Неорганическая матрица на основе специальных цементов с полимерными модификаторами. Сохраняют прочность до 500 °C и выше. Пример: Hilti HIT-FP 700 R.

Составы с интумесцентными добавками. При нагреве вспучиваются, создавая теплоизолирующий коксовый слой, замедляющий прогрев анкерного элемента.

4. Методика испытаний на огнестойкость по ГОСТ 30247

Испытания анкерного крепления на огнестойкость проводятся в следующем порядке:

1. Подготовка образцов. Анкера устанавливаются в бетонные блоки (обычно плиты перекрытия толщиной 200–250 мм) в соответствии с инструкцией производителя. Выдерживаются до полного отверждения (не менее 24 часов при +20 °C).
2. Нагружение. К анкеру прикладывается растягивающая нагрузка, равная расчётной несущей способности при пожаре N_Rd,fi. Нагрузка поддерживается постоянной в течение всего испытания.
3. Тепловое воздействие. Образец помещается в огневую печь, где температура повышается по стандартной кривой «температура–время»:

T = 345 × log₁₀(8t + 1) + T₀

где T — температура в печи, °C; t — время, мин; T₀ — начальная температура, °C.

Стандартные значения температуры по кривой:

4. Критерии отказа. Предел огнестойкости считается достигнутым при:
   • Разрушении анкерного узла (вырыв, разрушение по стали)
   • Превышении предельной деформации (обычно 2–5 мм)
   • Превышении предельной скорости нарастания деформации

5. Расчёт огнестойкости анкерного крепления

Расчётное сопротивление анкера при пожаре определяется по формуле:

N_Rd,fi = N_Rk,fi / γ_M,fi

где N_Rk,fi — характеристическое сопротивление при пожаре (из ETA/ЕТС), γ_M,fi — частный коэффициент безопасности при пожаре (обычно 1,0).

Для стального анкерного элемента критическая температура T_cr определяется по СП 16.13330.2017. Для углеродистой стали класса 5.8 T_cr ≈ 500 °C, для класса 8.8 T_cr ≈ 550 °C, для нержавеющей стали A4-70 T_cr ≈ 600 °C.

Температура анкерного элемента на глубине h_ef через время t пожара может быть оценена методом конечных элементов или по упрощённым методикам, приведённым в EN 1992-1-2 (Еврокод 2, часть 1-2).

6. Конструктивные меры повышения огнестойкости

Помимо выбора огнестойкого химического состава, применяются следующие конструктивные решения:

• Увеличение глубины анкеровки — снижает температуру на наиболее нагруженном участке
• Применение анкерных элементов из нержавеющей стали — повышает T_cr на 50–100 °C
• Установка теплоизолирующих прокладок между анкеруемой деталью и бетоном
• Защита анкерного узла огнезащитными покрытиями (вспучивающиеся краски, штукатурки)
• Применение анкерных пластин увеличенной толщины как теплового экрана
• Утапливание анкерного элемента в тело бетона с последующей заделкой огнестойким раствором

7. Практические рекомендации

При проектировании анкерного крепления с требованиями по огнестойкости необходимо:

1. Определить требуемый предел огнестойкости узла (R30–R180) по СП 2.13130
2. Выбрать анкерную систему, имеющую ETA/ЕТС с подтверждённой огнестойкостью
3. Выполнить расчёт N_Rd,fi по данным производителя для заданного предела огнестойкости
4. Предусмотреть конструктивные меры защиты при недостаточной огнестойкости
5. При отсутствии данных производителя — провести натурные огневые испытания по ГОСТ 30247