Набухаючі фарби — ефективний спосіб захисту сталевих конструкцій від вогню

Набухаюче покриття, яке часто називають набухаючою фарбою, є одним із найпростіших і найефективніших способів вогнезахисту несучих елементів будівель. Розбухаюче покриття затримує руйнування конструкції через ізоляцію структурних елементів (колони, балки, перекриття та дахи), які підтримують будівлю, таким чином допомагаючи досягти рівнів вогнестійкості, визначених у термінах часу. Таким чином, він виконує найвищий пріоритет пасивного протипожежного захисту: запобігає обвалу будівлі, дає час для безпечної евакуації людей з неї та робить її більш безпечною для екстрених служб та рятувальних команд.

Розбухаюче покриття є все частіше використовуваним способом забезпечення пасивного вогнезахисту несучих конструкцій, особливо сталевих конструкцій, які стають все більш популярними в сучасному архітектурному проектуванні як промислових, так і комерційних будівель.

Як діють набухаючі вогнезахисні фарби?

Набухаюча фарба — це реакційноздатне покриття, яке розбухає під дією тепла, збільшуючись в об’ємі та зменшуючи щільність. Зокрема, фарба, що спучується, — це покриття, яке реагує на нагрівання шляхом контрольованого набухання до початкової товщини, що у багато разів перевищує початкову товщину, утворюючи вуглецевий шар, утворений великою кількістю дрібних бульбашок, які діють як ізоляційний шар для захисту основи.

Призначення спучуваних покриттів – запобігання руйнуванню конструкції будівлі, яке може статися, якщо несучі сталеві елементи досягають критичного стану.

Для сталі це пов’язано з критичною температурою, яка визначається як температура, при якій несуча здатність стає рівною ефекту прикладених навантажень (тому сталевий елемент дуже близький до руйнування). Критична температура сталі може коливатися від 350 °C до 750 °C, в основному залежно від схеми навантаження, але в більшості випадків між 500 °C і 620 °C.

Як правильно наносити вогнезахисні фарби на сталеві матеріали

Набухаючі фарби завжди є частиною системи. Для сталевих конструкцій система включає антикорозійну грунтовку та вогнезахисне покриття. Метою грунтовки є забезпечення адгезії до основи в холодному стані, захист від корозії та клейкість спученого вугілля, що утворюється під час дії вогню. Вогнезахисна фарба виконує естетичну функцію та, у разі специфічної атмосферної агресії, функція герметизації для запобігання передчасній деградації та інактивації спученого шару та сприяння стійкості до атмосферних впливів в умовах кінцевого використання.

Перед нанесенням сумісної ґрунтовки сталеві конструкції необхідно підготувати: необхідно очистити їх від жиру, масла, іржі, бруду чи будь-яких інших забруднень, які можуть перешкоджати рівному нанесенню ґрунтовки.

Що таке товщина сухої плівки (ТПП) спучуваних фарб?

Товщина сухої плівки та кількість матеріалу, необхідна для певного часу вогнестійкості (R 30, 60, 90, 120 хвилин або більше), залежить від різних факторів.

Товщина сухої плівки спучених виробів для конструкційної сталі визначається наступними факторами:

Коефіцієнт маси (також називається масивністю, коефіцієнтом перерізу або H p /A або A p /V), співвідношення між площею сталі, що піддається впливу вогню, та об’ємом сталевого профілю. Чим вищий коефіцієнт маси, тим швидше нагрівається сталевий профіль і тим більша товщина вогнезахисного матеріалу потрібна.

Експозиція або кількість граней, які піддаються впливу вогню. Конструкційна сталь – це колона чи балка, композитний елемент, порожнистий профіль чи щось інше?

Критична температура, гранична температура як функція ступеня використання. Чим нижча критична температура, тим швидше її досягне сталевий профіль і тим більша товщина вогнезахисного матеріалу потрібна.

Тривалість або вогнестійкість або необхідний рівень захисту (R 60, R 120 тощо).

Стандарти випробувань і схвалення. Існують різні такі стандарти випробувань і схвалення, які дають різну товщину для однакового захисту.

Чи потрібно наносити верхнє покриття на фарбу, що спучується, для захисту сталі?

Набухаючу фарбу для звичайного внутрішнього застосування можна використовувати без додаткового декоративного верхнього шару. Додавання фінішного покриття необхідне для напіввідкритих зовнішніх робіт або робіт із високою вологістю навколишнього середовища.

Характер навколишнього середовища, якому будуть піддані покриття, може вплинути на їх довговічність або ефективність під час пожежі. Якщо необхідно, на поверхню спученого покриття необхідно нанести фінішне покриття, або для захисту від погіршення навколишнього середовища, або для декоративних цілей.