144752 (Воздействие строительных материалов на человека)

Содержание

Введение

1 Характеристика пожароопасности строительного материала

2 Воздействие строительных материалов

3 Химический состав строительных материалов

Заключение

Список литературы

Введение

Стремительное развитие всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения, урбанизация и химизация всех сред деятельности человека приводят к нарушению и загрязнению биосферы, её отдельных компонентов. Экологическая ситуация, сложившаяся в ряде промышленных центров, в районах добычи и переработки минерального сырья, строительства и эксплуатации промышленных объектов часто близка к критической.

Основная проблема, которая характерная для строительного комплекса – это образование строительного мусора и отходов.

Строительные отходы - отходы, образующиеся в процессе сноса, разборки, реконструкции, ремонта (в том числе капитального) или строительства зданий, сооружений, промышленных объектов, дорог, инженерных коммуникаций.

Не менее важны и материалы, которые используются при строительстве. Большое количество разнообразных материалов имеют различное влияние на человека.

Цель данной работы – рассмотреть воздействие строительных материалов на человека в зависимости от их характеристик.

Задачи:

• рассмотреть характеристику пожароопасности строительного материала;

• выявить воздействие на человека;

• изучить химический состав строительных материалов.

1 Характеристика пожароопасности строительного материала

Многие из предлагаемых на строительном рынке материалов наряду с долговечностью, практичностью, недорогой ценой обладают высокой пожарной опасностью и существенно влияют на динамику развития пожара.

Нормирование показателей пожарной опасности строительных материалов и конструкций по ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» является одним из способов обеспечения пожарной безопасности системы противопожарной защиты.

Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов определяются с целью получения исходных данных для разработки систем обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасности по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010, выполнения требований нормативных документов системы противопожарного нормирования и стандартизации, правил устройства электроустановок, классификации опасных грузов по ГОСТ 19443, выполнения расчетов по определению категории помещений в соответствии с требованиями норм технологического проектирования, а также технического надзора за изготовлением материалов и изделий и выполнения других противопожарных мероприятий.

ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы определения» было установлено 10 показателей, характеризующих пожарную опасность твердых веществ и материалов (а именно к ним относится подавляющее большинство строительных материалов).

Имеются в виду группа горючести, температура воспламенения, температура самовоспламенения, температура тления, условия теплового самовозгорания, кислородный индекс, способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами, коэффициент дымообразования, индекс распространения пламени, а также показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов.

Результаты испытаний по определению показателей всегда использовались при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, определении категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с нормами технологического проектирования, выборе и классификации веществ и материалов, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, выборе типа взрывозащищенного электрооборудования. Полученные данные включались в стандарты и технические условия на вещества и материалы.

Вместе с тем реальное использование в нормативных документах применительно к строительным материалам (имеется в виду нормирование конкретных показателей материалов) нашли только три из указанных показателей - горючесть, дымообразующая способность и токсичность продуктов горения. Это требования изложены в СНиП 2.01.02, СНиП 2.08.02 и еще ряде норм и пособий, регламентирующих характеристики материалов для внутренней и наружной отделки зданий и помещений, ковровых покрытий в коридорах общественных зданий, материалов сидений, теплоизоляции (в том числе противопожарного занавеса). При этом отделка из древесины и высокотоксичных полимеров классифицируется одинаково - как горючая.

В этой связи не совсем прослеживается связь норм с основными опасными факторами пожара, реальной динамикой его развития. Применяемые строительные материалы с неизвестными или ненормируемыми показателями пожарной опасности нередко становятся причиной быстрого развития пожара, травмирования и гибели людей¹.

Вот краткие характеристики тех материалов, которые все шире находят применение при строительстве, реконструкции и ремонте.

1. Полимерные материалы.

В отличие от древесины полимерные материалы содержат меньше углерода и кислорода. Поэтому для их горения требуется в 1,5-2 раза больший объем воздуха. Так как процесс горения обеспечен недостаточным количеством кислорода, то происходит неполное сгорание, что сопровождается большим дымовыделением. Параметры дымообразования изменяются в широком диапазоне, при этом общее время достижения максимального дымообразования колеблется от 1 до 20 мин. Наполнители и другие компоненты делают процесс горения неоднородным. Отличительными особенностями горения полимеров в сравнении с древесиной являются повышенное потребление кислорода, высокие температуры (1400°С) и выделение большого количества тепла, дыма и токсинов.

Многие полимеры характеризуются высокой скоростью распространения пламени, которая в 5-6 раз выше, чем у древесины (от 1,5 до 3,9 см/мин). Полистирольные пенопласты по распространению пламени наиболее пожароопасны (4-5 см/мин).

Полихлорвинил (ПХВ) при температуре выше 230°С разлагается с выделением газообразных продуктов, которые при 300°С воспламеняются, и пламя достаточно быстро распространяется по поверхности материала, самовоспламенение которого происходит при 450-600°С. При 600°С ПХВ выделяет хлористый водород (55 мг/л) - наиболее токсичный продукт, который через 5-10 мин вызывает смерть при концентрации 4,5 мг/л воздуха. Горение сопровождается интенсивным выделением дыма.

Полистиролы также воспламеняются от малозначительных источников зажигания, горят с большим выделением дыма и сажи. Температура воспламенения 210-310, самовоспламенения - 440°С. Продукты горения токсичны.

1. Тепло- и звукоизоляционные материалы.

Тепло- и звукоизоляционные материалы бывают горючими и негорючими. Горючие материалы имеют низкую теплостойкость (колеблется от 70 до 200°С). Пенопласт уже при 80°С начинает выделять соединения перекисного типа, а при 180°С в газовой смеси появляется фосген.

Строительный войлок имеет температуру воспламенения 287°С, самовоспламенения - 370 °С и обладает способностью к самовозгоранию; при горении выделяет много едкого дыма.

С введением в действие СНБ 2.02.01-98 «Пожарно-техническая классификация зданий, строительных конструкций и материалов» номенклатура основных пожарно-технических показателей строительных материалов несколько расширена и изменена, что позволит более детально подойти к оценке пожарной безопасности строительных материалов и конструкций при определении области их применения.

В соответствии с указанным документом устанавливаются следующие пожарно-технические показатели строительных материалов - горючесть, воспламеняемость, распространение пламени по поверхности, токсичность продуктов горения и дымообразующая способность.

По горючести строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

Горючие строительные материалы подразделяются на группы Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренно горючие), Г3 (нормально горючие) и Г4 (сильногорючие).

По воспламеняемости стройматериалы подразделяются на три группы - В1 (трудновоспламеняемые), В2 (умеренно воспламеняемые) и В3 (легковоспламеняемые).

По строительным материалам, относящимся к легковоспламеняющимся, а также горючим жидкостям дополнительно устанавливаются такие показатели пожаровзрывоопасности по ГОСТ 12.1.044, как температура вспышки, температура самовоспламенения, концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения), а также способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

Для классификации материалов по группам воспламеняемости используют показатель критической поверхностной плотности теплового потока, при котором возникает устойчивое пламенное горение.

По распространению пламени по поверхности материалы делятся на четыре группы - РП1 (не распространяющие), РП2 (слабо распространяющие), РП3 (умеренно распространяющие) и РП4 (сильно распространяющие).

По токсичности продуктов горения материалы делятся на четыре группы - Т1 (малоопасные), Т2 (умеренно опасные), ТЗ (высокоопасные) и Т4 (чрезвычайно опасные).

Группы строительных материалов по токсичности продуктов горения определяются в соответствии с ГОСТ 12.1.044. Показатель токсичности - это отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызвали гибель 50% подопытных животных².

По дымообразующей способности материалы делятся на три группы - Д1 (с малой дымообразующей способностью), Д2 (с умеренной дымообразующей способностью) и ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).

Обязательность определения данных показателей обусловлена введением в разрабатываемые нормативные документы системы противопожарного нормирования и стандартизации ограничений к применению строительных материалов, имеющих худшие показатели.

2 Воздействие строительных материалов

Техногенное загрязнение природы, появление на рынке новых, плохо изученных с точки зрения воздействия на человека, строительных материалов, нарушение технологических процессов при строительстве, использование в быту и для промышленных целей мощного электротехнического и электронного оборудования могут существенно ухудшить качество окружающей среды.

Если каждый отдельно взятый человек не в состоянии изменить к лучшему макросреду своего обитания (города, поселка, района или отдельной улицы), то свою квартиру, загородный дом, участок земли необходимо изучить на предмет отсутствия загрязнений и, при их выявлении, устранить вредное воздействие.

Среди вредных для человека химических и физических факторов следующие:

1. Вредные летучие вещества, растворенные в воздухе – пары растворителей красок, грунтовок, шпатлевок, строительных мастик, клеев, герметиков, компаундов, наполнителей, связующих веществ. Всего 42 химических соединения.

2. Вредные пылеобразные вещества, содержащиеся в воздухе помещений и улицы, внесенные в помещения извне, а также в результате производства строительных работ. Всего 100 веществ – пылевидных загрязнителей.

3. Акустическое (шумовое) загрязнение в слышимом человеком диапазоне, а также ультразвуковом и инфразвуковом.

4. Все параметры микроклимата, включая интенсивность теплового излучения.

5. Излучения ионизирующие и не ионизирующие, поля электромагнитные, электростатические.

6. Световая среда.

7. Наличие и концентрация Радона в помещениях³.

Приведенный список факторов практически всесторонне учитывает современные потребности в изучении комплекса возможных вредных воздействий техногенного характера на человека.

3 Химический состав строительных материалов

В строительстве применяют разнообразные строительные материалы и изделия, отличающиеся внешним видом, строением, химическим составом, показателями свойств и качеств.

В зависимости от происхождения, назначения, условий эксплуатации, вида сырья, технологии получения, свойств все строительные материалы разделяют на отдельные группы, т. е. их классифицируют.

По происхождению различают строительные материалы природные и искусственные. Природными материалами являются древесина, горные породы (природные камни), природные битумы и асфальты. К искусственным материалам и изделиям относят цемент, керамзитовый гравий и песок, керамический кирпич, железобетонные конструкции, стекло и др.

Химические свойства выражают степень активности материала к химическому взаимодействию с реагентами внешней среды и способность сохранять постоянными состав и структуру материала в условиях инертной окружающей среды. Некоторые материалы склонны к самопроизвольным внутренним химическим изменениям в обычной среде. Ряд материалов проявляет активность при взаимодействии с кислотами, водой, щелочами, растворами, агрессивными газами и т. д. Химические превращения протекают также при технологических процессах производства и применения материалов.

Рассмотрим более подробно химический состав некоторых материалов.

1. Гипсовые вяжущие вещества.

В строительстве и промышленности издавна применяют гипсовые вяжущие материалы — строительный гипс, формовочный и высокопрочный, эстрих-гипс, ангидритовый цемент и др. Это минеральные вяжущие воздушного твердения, состоящие из полуводного гипса СаSО₄ · 0,5Н₂О или ангидрита СаSО₄, и образуются путем тепловой обработки и помола сырья, содержащего двуводный или безводный сульфат кальция. СаSО₄ · 2Н₂О — двуводный гипс — минерал, входящий в состав различных горных пород, гипсового камня, глиногипса, а также в состав промышленных отходов — фосфогипса (отход от переработки природных фосфатов в суперфосфат), борогипса и др. В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие подразделяют на низкообжиговые и высокообжиговые.

2. Строительная воздушная известь.

Воздушная известь — одно из древнейших вяжущих, широко применяемых в строительстве и промышленности. Известь — продукт умеренного обжига кальциевых и кальциево-магниевых карбонатных пород до возможно полного удаления углекислого газа.

Сырьем для получения извести является распространенные осадочные горные породы — известняки, доломиты, мел, доломитизированные известняки, содержащие не более 6...8 % глины. Преобладает в сырье карбонат кальция СаСО₃, в небольшом количестве содержатся карбонат магния МgСО₃ и некоторые примеси. Сырье обжигают при температуре 900...1200°С: