Что такое огнезащитная краска по металлу: Свойства, область применения, технология нанесения

Несмотря на то, что металл не относится к горючим материалам, ему все равно необходима огнезащита. Это связано с тем, что пламя нарушает целостность металла. Особенно важна надежная защита от пламени деталям, выполняющим несущие функции, на которые воздействует температура 5000С.

От чего защищает

Пожары бывают углеводородные и целлюлозные. В первую группу входи горение любых источников углеводородов: нефть, все ее фракции, метан, газообразное топливо.

При горении органических веществ с огромным процентным содержанием углеводородов, температура повышается стремительно и достигает рекордных значений, превышающих 1000 ℃.

Целлюлозными называют все остальные пожары, в которых горит древесина, бумага, отделочные материалы с целлюлозой, текстиль, картонная и многая другая продукция.

В таких случаях температура поднимается помедленнее, чем при горении органического топлива. Максимальные значения не достигают 1000 ℃. Обычно, предельные значения – это 800 ℃, в крайнем случае – 900 ℃.

В государственных нормативных документах успешность огнезащитного действия красок принято оценивать по продолжительности времени, за которое металл достигает температуры 500 ℃.

Следовательно, рассчитывать на существенную защиту конструкций красками при возможных возгораниях больших объемов органического топлива не приходится.

Как использовать краску

Технология нанесения

Первым делом подготавливается поверхность. Этот этап производится в соответствии со СНИП. Металлическую поверхность очищают от различных загрязнений и ржавчины. Это может выполняться как механическим, так и ручным способом с использованием щетки по металлу или наждачки.
Далее очищенная металлоконструкция обезжиривается специальным растворителем или моющим средством.

Перед краской по поверхности проходят грунтовочным материалом. Это может быть ГФ-021, Янкоп-02 и т. п. Также могут быть использованы грунтовки, в основе которых эпоксидные, акриловые, полиуретановые или винилхлоридные связующие. Грунтовка должна быть толщиной более 50 мкм и просушена в течении суток.

Перед непосредственным нанесением краски, ее необходимо выдержать при температуре 20 градусов 20ч. После она перемешивается до однородности. Также, если это необходимо, она разбавляется с помощью ксилола или толуола, но не больше трех процентов от общей массы.
Краска может наносится с помощью кистей для краски, валиком или приспособлением с функцией безвоздушного распыления.

Такой агрегат должен иметь следующие характеристики:

Должен иметь рабочее давление от ста восьмидесяти до двухсот пятидесяти атмосфер, диаметром сопла от 0,45 до 0,66 миллиметров, диаметром подающего шланга до десяти миллиметров, и углом распыления от двадцати до сорока градусов.
Все очищающие фильтры с устройства перед покраской следует снять. Покраска должна проводиться без каких-либо осадков, температуре не менее пяти градусов и влажности не превышающей восьмидесяти процентов.
Краску наносят слоями с периодическим просушиванием. Как говорилось ранее, продолжительность высушивания зависит от толщины нанесенных слоев и внешних температурных условий.

На заметку: Время сушки определяю по мере затвердевания поверхностного слоя.

После просыхания по истечении 24 ч на краску наносится защитный слой для увеличения огнеупорных свойств.

Контроль качества

На каждом этапе покраски должен осуществляться качественный контроль. При подготовке поверхность проверяется зрительно. Качественные характеристики высохшего покрытия проверяются на отсутствие целостности. Сырой слой измеряется гребенкой, а толщину сухого -магнитным толщиномером с погрешностью не больше 0, 01 мм. Толщину покрытия измеряют по всей длине конструкции с периодичностью один метр.
Все нарушения, выявленные при проведении контроля, должны устраняться в строгой последовательности.

Один раз в год должен осуществляться плановый осмотр покрытия на видимые недостатки и составлен акт проверки технического состояния. Если были обнаружены дефекты, проводятся ремонтные работы покрытия.

Основные физико-химические и эксплуатационные свойства

Важно! Внешне краска мало отличается от любого другого ЛКМ. Практически все интумисцентные составы – это водные дисперсии полимерных частиц: поливинилацетата, акрилатов, бутадиен-стирола. Исключение – эпоксидная краска, в этом случае применяется органический растворитель: ксилол, уайт-спирит, сольвент.

Испытание термовспучивающийся краскиИспытание термовспучивающийся краскиИспытание термовспучивающийся краскиИспытание термовспучивающийся краскиИспытание термовспучивающийся краски

Область применения

Термовспучивающиеся краски используют в различных сферах для повышения уровня пожарной безопасности зданий, сооружений и конструкций. Чаще всего их применяют в таких работах:

• обработка несущих металлических конструкций: каркасов, балок, перекрытий, опор, колонн, траверс, и т.п.;
• обработка внутри помещения несущих деревянных конструкций: каркасов, фахверков, балок, перекрытий, колонн, траверс и т.п;
• обработка для воздуховодов: стальных, алюминиевых, оцинкованных систем кондиционирования и вентиляции;
• обработка кабельных каналов и каналов прокладки инженерных коммуникаций, слаботочных и телекоммуникационных сетей;
• обработка промышленных трубопроводов и газопроводов;
• для обоев, для пвх, для пластика, для кирпича, для шифера рекомендуется использовать другие способы защиты.

Вспенивающиеся защитные покрытия нашли широкое применение в строительстве. Особенно часто встречаются на промышленных объектах, электростанциях, заводах и фабриках, прочих местах с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Не менее часто эти ЛКМ используют владельцы частных домов и загородных дач. Ими покрывают различные части несущих конструкций жилых домов.

Вспучивающие и сохраняющие объем

Фрагменты сооружений из металла можно обшивать термостойкими плитами или покрывать слоем специальной штукатурки. Эти способы эффективны, но трудоемки.

На многих сооружениях применяют огнезащитную краску для металлоконструкций. Она легко наносится на основу, хорошо закрепляется, обладает большой устойчивостью к нагреванию.

Механизм действия заключается в том, что при нормальной температуре огнезащитные краски инертны к действию среды. Термические воздействия вызывают разрушение покрытия, образование защитного слоя, не допускающего перегрева металлической основы.

При дальнейшем нагревании вновь преобразовавшееся покрытие укрепляется, выделяя воду и газообразные продукты, которые препятствуют горению.

Все огнезащитные составы для металлов подразделяются на две группы: способные вспучиваться и сохраняющие объем.

Вспучивающиеся средства при нагревании значительно увеличиваются. В результате образуется огнезащитный покров, способный выдерживать нагревание длительное время.

Невспучивающиеся краски при прогревании образуют тонкую плотную пленку, защищающую металл от термической атаки. Обычно краски этой группы содержат силикаты.

Специалисты предпочитают калиевые силикатные соединения, в связи с тем, что натриевые производные под влиянием влаги склонны образовывать белые пятна на поверхности. Применяются они редко.

Характеристики вспучивающихся составов

Общая особенность средств этой группы – способность к интумесценции. Таким мудрёным термином обозначают комбинирование процесса образования кокса с параллельно реализующимся вспениванием.

Слово имеет медицинско-латинское происхождение, обозначает явление припухания, утолщения. Действительно, при нагревании вспучивающаяся противопожарная краска «опухает» в несколько раз.

Эффективность огнезащитных покрытий для металлов обусловлена несколькими факторами:

• поглощением тепла для реакций образования коксового слоя;
• выделением газообразных продуктов, понижающих температуру термоизолятора;
• способностью полученного пористого продукта не допускать нагревания основы;
• отражением вспененными покрытиями тепловых волн;
• перекрыванием доступа кислорода.

Вспененная краска характеризуется высокими показателями адгезии, которые обуславливают прочное закрепление на металле. Результат достигается при наличии в составе красок нескольких компонентов и обеспечении их правильного соотношения.

Обычно в огнезащитных красках для металла присутствуют пленкообразователи, карбонизирующиеся вещества, минеральные кислоты и их функциональные производные, вспенивающиеся реагенты.

Способность образовывать пленки присуща стирол-акриловым композитам, эпоксидным и силиконовым смолам.

К карбонизации склонны соединения с большой массовой долей углерода, примерами которых являются пентаэритрит, дипентаэритрит и другие подобные структуры.

Из неорганических кислот чаще всего применяют фосфорную кислоту непосредственно или полифосфорное производное аммония.

Способность хорошо вспениваться, благодаря выделению газообразных продуктов, обладают, так называемые порофоры. Среди них наиболее известны меламин, мочевина и подобные соединения.

Обязательными компонентами огнезащитных красок для металлов являются также галоленпарафины, пигменты, наполнители.

Огнезащитная эффективность красок

Группа огнезащитной эффективности краски определяется согласно ГОСТ Р 53295-2009, в котором имеется пункт №5.5.3. В этом пункте перечислены основные группы эффективности противопожарных покрытий и средств:

Внимание! До 2009 года эффективность определялась согласно НПБ 236-97, где были некоторые отличия: отсутствовали группы для 90 минут и для 15 минут, поэтому групп было всего пять. Первые две совпадали с новым ГОСТ, остальные были сдвинуты на единицу вниз, то есть третья соответствовала четвертой, четвертая – пятой и так далее.

Огнезащитная краска по металлу в действии

Большинство современных покрытий соответствует IV и III группам огнезащитной эффективности. Отдельные примеры могут попадать в I и II группы, но такие продукты стоят дороже. Так или иначе, огнезащитные противопожарные краски соответствуют техническому регламенту, предложенному Федеральным законом № 123 от 22.07.2008. При покупке смотрите паспорт товара!

Огнезащитная краска по металлу в действии

Зачем нужна огнезащита металла

Непрофессионалу может показаться, что металлические и стальные конструкции не нужно защищать от огня, ведь металл не горюч. На самом деле это не так.

Открытый огонь быстро нагревает и раскаляет конструкции из металла, что способствует распространению пламени. Кроме того, при нагреве более 500°C металл теряет прочность и конструкция может обрушиться.

Таким образом, огнезащита металлоконструкций решает сразу две задачи:

• Скорость распространения пожара значительно снижается.
• Появляется больше времени для эвакуации людей и имущества.

Существует несколько способов защитить металлические конструкции от нагревания при пожаре.

• Облицовка металла плитами из негорючих материалов, например, базальтовыми матами.
  Такой способ гарантирует огнестойкость до 3 часов.

• Обработка конструкции противопожарными штукатурными смесями
  обеспечивает защиту от пламени на 2 часа.

• Нанесение противопожарной краски на поверхность стальной конструкции,
  например огнезащитных красок Крауз.

Нанесение огнезащитной краски гарантирует огнестойкость металлической конструкции до 1,5 часов и, благодаря относительно невысокой цене материалов и меньшей трудоёмкости работ, применяется чаще других.

Краски с проверенным качеством

Чтобы наш читатель не запутался при выборе марки красок, мы перечислим наиболее качественные и проверенные из них:

• Огнезащитные краски и лаки компании GOODHIM. Это такие продукты как F01, «Универсальная», лак GOODHIM TEXTURE 550.
• Продукты производство ТМ Interpon от Azko Nobel, такие как Interfine, Chartek, Interchar.
• Английские краски от Nullifirе Ltd.: Nullifire S607HB, Unitfire CH, Unitfire WB, Nullifire FS 711.
• Работники нефтегазовой отрасли хорошо знают марку Firetex от Leighs Paints, Великобритания. Эта продукция сертифицирована и имеет I группу эффективности.
• Неплохую репутацию заработали продукты Steelmaster и Jotachar от норвежской компании Jotun AS.

Способы нанесения

Огнезащитная краска по металлу в действии

Нанесение огнезащитной краски на обрабатываемую поверхность не имеет существенных отличий от нанесения любой другой краски. В целом инструкция выглядит так:

• Зачищаем поверхность, удаляем грязь, пыль, старую акриловую отделку.
• Наносим один или два слоя грунтовки для повышения адгезии.
• Открываем и перемешиваем краску до однородной консистенции.
• Наносим сначала один слой, толщина покрытия огнезащитной краской – 0.5 – 0.9 мм (каждый слой), затем ждем 1 час, наносим второй слой такой же толщины. Для большей эффективности можно нанести третий слой, но не более.
• Наносить можно кисточкой, макловицей, валиком, пульверизатором — через «краскопульт» для покраски.

Огнезащитная краска по металлу в действии

Полное созревание покрытия наступает через трое суток после нанесения.

Важно! Во время работы с огнезащитой действуют те же меры предосторожности, что при работе с другими ЛКМ: необходимы перчатки, очки, респиратор (в том случае если краска на органической основе), роба с длинным рукавом. Избегать попадания на слизистые и в глаза, работать только в проветриваемых помещениях. Температура окружающей среды для нанесения огнезащитной краски должна быть в пределах от +5˚С до +25˚С.

Огнезащитная краска по металлу в действии

Как пользоваться средствами

Любой эффективный метод может привести к положительному результату только при абсолютно правильном выполнении всех указаний. Если просто покрасить каркас, огнезащитных свойств можно не увидеть. Обязательными этапами являются следующие:

• тщательная очистка металла шкурками и шлифовальными приспособлениями;
• обработка струей воздуха под давлением или обычное обметание;
• нанесение неокисляемой грунтовки;
• высушивание поверхности;
• нанесение краски распылением с помощью пульверизатора или вручную.

На практике в габаритах конструкций случаются отклонения. Следовательно, если толщина металла несколько меньше расчетной, то скорость нагревания у нее будет повышенной. Таким образом, экономить на толщине слоя огнезащитной краски для металла никак нельзя.

Другие полезные статьи:

• Огнезащитные составы для тканей

Основные этапы огнезащитных работ

Огнезащитные краски Крауз отличаются от бытовых более сложным химическим составом, ухудшающим сцепление поверхностью металла (адгезию). Кроме того, огнезащитные краски необходимо наносить в несколько слоёв и тщательно просушивать каждый слой. В результате получается покрытие толщиной до нескольких миллиметров. Эти особенности противопожарных красок требуют тщательного соблюдения технологии нанесения.

Профессионалы в области нанесения противопожарных материалов выделяют четыре основных этапа работ:

• Подготовка защищаемой поверхности
• Грунтование
• Нанесение краски
• Нанесение финишного покрытия

Чёткое соблюдение этих этапов, ответственный подход на каждом из них, а также качественные материалы – залог успеха огнезащитных работ.

Подготовка поверхности

Первый этап огнезащитной обработки металла – подготовка защищаемой поверхности. Данный этап напрямую влияет на результат, ведь неправильная или некачественная подготовка поверхности сводит все свойства огнезащитного покрытия на ноль. Даже металлические и стальные конструкции, которые не были в эксплуатации и не имеют следов ржавчины и остатков старой краски, требуют обязательной очистки.

Поверхность металлоконструкции можно очистить механическим или химическим способом.

Механическая очистка может производиться вручную или механизировано с помощью абразивных инструментов или аппарата пескоструйной очистки. При химической очистке используют различные преобразователи ржавчины и смывки старой краски. Не важно, какой из способов будет выбран для очистки поверхности, главное – получить поверхность без каких-либо загрязнений и покрытий.

Нанесение грунта

Не забудьте и о качестве грунтовки. Важно, чтобы грунт был изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ, а не ТУ. Более дешевые аналоги дольше высыхают, а под воздействием пламени деформируются и отслаиваются до того, как огнезащитное покрытие начнёт работать.

Информацию о видах грунтовок по металлу и технологии нанесения вы найдёте в статье «Грунтовки по металлу – необходимый этап работ по огнезащите металлоконструкций».

Нанесение огнезащитной краски

При нанесении огнезащитных красок «Крауз», необходимо руководствоваться рекомендациями производителя, чётко контролируя толщину каждого слоя и выдерживая временные интервалы между слоями для их тщательной просушки. Соблюдение рекомендаций позволит избежать растрескивания и вспучивания готового покрытия.

Способы нанесения красок по металлу «Крауз»

Огнезащитную краску можно наносить различными инструментами:

• кистью,
• валиком,
• краскопультом,
• аппаратом безвоздушного распыления.

Использование аппарата безвоздушного распыления – самый эффективный и быстрый способ нанесения огнезащитного покрытия. Малярный агрегат позволяет наносить краску равномерно, строго контролируя толщину слоя, значительно снижает расход краски на больших площадях, уменьшает трудозатраты и сокращает время нанесения.

Если работы по огнезащите проводятся на небольшой площади и малой высоте, а также при окрашивании тонких, узких конструкций, эффективнее использовать краскопульты или окрасочные пистолеты различных конструкций. Они позволяют наносить краску равномерно, снижают потери материала.

Использование кисти или валика допустимо при нанесении краски на небольшие площади со сложным рельефом, на узкие конструкции (тонкие трубы, металлические сетки, лестничные перила). Нанесение кистью или валиком увеличивает время высыхания на 20-25%. Применение кисти или валика на больших площадях значительно увеличивает расход краски.

Технология нанесения

Если огнезащитная краска хранилась при температуре близкой к 0С, следует занести краску в более тёплое помещение на 2-3 часа, чтобы состав согрелся. Перед нанесением огнезащитную к

Перед нанесением каждого последующего слоя необходимо тщательно просушить предыдущий. Например, слой краски толщиной 250 мкм должен сохнуть не менее 4 часов. При нанесении и просушки огнезащитных красок Крауз и Крауз-Ультра температура воздуха должна быть не ниже +5С, а краски Крауз-Р – не ниже -15С. Влажность воздуха не должна превышать 80%. Максимальную прочность покрытие набирает спустя 2 дня.

Нанесение защитного покрытия

Чтобы увеличить срок эксплуатации огнезащитного покрытия, придать ему дополнительную влагостойкость или изменить цвет, рекомендуется применение финишных покрытий, таких как защитная краска Крауз-П. Краска наносится после окончательной просушки огнезащитного покрытия, толщина слоя не должна превышать 100 мкм. В основной состав краски добавляются компоненты, обеспечивающие требуемые свойства (влагостойкость, устойчивость к истиранию, необходимый оттенок). Колеровка краски Крауз-П осуществляется только на производстве или после согласования с НПО «Стройзащита».

Нормативные документы

Огнезащитная обработка металлических конструкций регламентируется нормами:

• главные по теме:
  • ГОСТ Р 53295-2009 (средства);
  • НПБ 236-97 (составы);
  • ГОСТ 30247.0-94 (испытания, огнестойкость);
• основы пожароопасности, классификация, таблицы:
  • СП 2.13130.2012;
  • СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011) вместо устаревшего СНиП 2.01.02-85;
  • СП 21-101, 21-102 (требования по зданиям);
  • Противопожарный режим (ППР, постановление N 390);
• справочники и рекомендации:
  • к ФЗ 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости …» (таблицы, классы);
• техрегламенты;
  • ФЗ 384, ФЗ 123, ФЗ 184;
• ссылочные материалы основных актов по теме, например:
  • ГОСТ 28246 (лаки, краски);
  • ГОСТ 25665-83 (фосфатное покрытие на основе минеральных волокон).

Почему так важна обработка

Но защита металлоконструкций от огня должна присутствовать обязательно, ведь при пожаре большая часть пострадавших связана именно с крушением металлических каркасов в связи с утратой их прочности и деформацией, возникающих на фоне воздействия высоких температур и открытого огня. Также необходимо обрабатывать металлоконструкции потому, что:

• Металл в случае возникновения пожара очень быстро нагревается, что только способствует распространению огня (например, по раскаленной балке пламя может попасть в место, расположенное на самом деле далеко от источника огня).
• Металл теряет свои эксплуатационные свойства, значит, и вся конструкция теряет свою несущую способность, в результате чего происходит крушение сооружений.

Следовательно, проведя обработку металла от огня, сокращаются масштабы возгорания и потерь после пожара, ведь увеличивается время, в течение которого персонал и материальные ценности могут быть вовремя эвакуированы. Именно поэтому введение любого сооружения промышленного типа включает рекомендации по термо- и огнезащите стальных конструкций и отдельных изделий.

С целью защиты от огня металлоконструкций применяются следующие методики:

• Облицовка негорючими плитами отдельных стальных деталей и элементов (способны выдержать до 3-х часов воздействия открытого пламени).
• Оштукатуривание поверхностей термостойкими смесями (до 2-х часов устойчивости открытому огню).
• Покрытие поверхности металлоконструкций огнезащитными красящими смесями (защита до 1,5 часов).

Окрасочная методика считается наиболее популярной, чем две остальные, ведь нанесение красящих составов является более рентабельным и экономичным.

Виды и способы огнезащиты конструкций из металла

Для зданий 1 и 2 степени применяют конструктивную металлический защиту, а если приведенная толщина от 5,8 мм – тонкослойные металлы. При R15 за исключением противопожарных преград позволено использовать незащищенные элементы.

Средства группируют:

Группа	Средства, способы
Конструктивные	ограждение, оснащение; облицовка (ГКЛ, ГВЛ и др.).
Обработка	лаки; краски: Терма Люкс Аквест-911 Мастер Джокер 521 ОЗК-01 Стабитерм-207 Стабитерм-209 Стабитерм-219 ВУП-2 ВУП-3Р Неофлэйм 513 Феникс СТС ОГРАКС-МСК DEFENDER ME КЕДР-S BM КЕДР-МЕТ-КО грунтовки; тонкие слои штукатурки: ВПМ–2 FENDOLITE®-MII FIBROGAINE® Promat® Неоспрей СОШ-1 ГеоМикс Формула КП обмазки, мастики: ПЛАЗАС Стабитерм-221 Огнетитан RM Огнетитан LMR Огнетитан LМ НЕОФЛЭЙМ 516 Р КЕДР-МЕТ-С01 Ecofire-Конструктив
Комбинированные методы	Несколько способов одновременно. Например: Непосредственно на поверхность наносят грунтовку, краску. Металлоконструкцию закрывают огнеупорной плитой.

Требования к огнезащите

НПБ содержат минимальные требования для огнезащиты металлических конструкций. Учитывается:

• различная классификация по огнестойкости (табл. СНиП 21-01-97, ГОСТ 30247 и 30403, СП 2.13130.2012):
  • пределы;
  • степени;
  • классы;
  • типы преград;
• опасность пожарная:
  • конструктивная;
  • функциональная.

Есть 5 степеней огнестойкости зданий и их элементов. Каждой соответствует граница стойкости (п. 5.18, табл. 4 СНиП 21-01-97). Например, несущие элементы от 1 до 4 степени, соответственно, должны отвечать R120, 90, 45, 15. СО должно подойти под перечисленные параметры.

Для каждого элемента установлен (СНиП 21-01-97):

• предел огнестойкости – например: по п. 5.14. стены отнесены к 1 и 2 типу с REI150 / REI45;
• класс – пример: для противопожарных преград – К0 или К1 (п.5.14).

Необходимо учитывать особенности материалов:

• конструктивная защита плитами, кирпичной кладкой, бетонированием эффективная, но потребуется:
  • гидроизоляция металла;
  • анкеры и армирование, поскольку материал трескается при температурах и расширяется;
• облицовывать балки опасно, поэтому применяют штукатурку, цемент, бетонирование.

Средства и составы

Составы, наносимые на поверхность (ГОСТ 53295-2009), создают тонкий слой, не затрагивая форму металлических конструкций. Содержат антипирены. Виды:

• краски:
  • вспучивающиеся — при нагревании создают коксовое покрытие, выделяя при этом вещества и газы для самозатухания. Увеличиваются в 10 – 70 раз. Например, 4 мм покрытия образует 4-сантиметровую защиту;
  • невспучивающиеся — основной компонент – силикаты, «жидкое стекло». Наподобие лаков, но с пигментами и с большей толщиной. Поглощают тепло, выделяют ингибиторы, негорючие газы, воду. Менее эффективные вспучивающихся;
• лаки;
• пасты, обмазки, мастики, штукатурки (тонких слоев). Образуют покрытие до 2 см. Отличаются от краски большей дисперсностью. Содержат вермикулит, глину, вяжущие вещества, химические добавки;
• огнеупорные грунтовки.

Пропитка к металлоконструкциям не применяется из-за невозможности проникать вглубь обрабатываемой поверхности.

Разновидности составов огнезащиты:

• для мест:
  • открытых;
  • закрытых;
• для помещений:
  • отапливаемых;
  • неотапливаемых;
  • со спецусловиями;
• по специфике применения:
  • наносимые на поверхность;
  • в комбинации с иными СО;
• под свойства металла:
  • для оцинковки или простой стали.

Защитные конструкции

Конструктивные методы защиты металлических конструкций от пожара изменяют, дополняют или улучшают сам объект, а не только его поверхность. Создают теплоизоляционное толстое покрытие или преграду:

• толстослойная напыляемая изоляция;
• штукатурка;
• кирпичная кладка, бетонирование;
• плиты, ограждения с внутренним наполнением:
  • с минеральной ватой, со стеклотканью;
  • с противопожарными порошками, подобными составами;
• листовые, рулонные материалы, обмотки:
  • ГКЛ;
  • ГВЛ;
  • минеральная обмотка (с базальтом, стекловолокном, фольгированная);
• защитные экраны, подвесные потолки.

Характеристика огнезащитных красящих смесей

Применяемая для огнезащиты стальных конструкций краска выполняет основную задачу – не дает подняться до критических показателей температуре основания при воспламенении, что минимизирует ущерб и продлевает время на эвакуацию. Если разбирать процесс действия таких красок, то поэтапно механизм защиты выглядит так:

• Покрытие сохраняет свои агрегатные свойства и не реагирует с факторами окружающей среды, будучи в нормальном состоянии.

• При нагревании окрашенного основания покрытие начинает разлагаться на отдельные соединения, образуя собой защитный слой (коксовый), который противостоит открытому пламени и удерживает температуру основания в допустимых пределах.
• В процессе разложения покрытие краски начинает выделять способные замедлять горение газы, а также воду. Благодаря этому защитный/коксовый слой становится более прочным, способным в течение длительного времени сохранять основание (конструкцию или отдельное изделие) целостным.

Существует две разновидности огнезащитных покрытий:

• Невспучивающиеся – покрытия, после нанесения которых на деталях образуется тонкая, но высокопрочная теплоизоляционная пленка. Хотя производители заверяют в надежности и длительной способности удерживать пламя таких составов, невспучивающиеся покрытия быстро прогорают, из-за чего металл начинает нагреваться, деформироваться и крушиться. Поэтому в настоящее время подобные красящие составы не особо популярны.
• Вспучивающиеся – покрытия, которые в ходе нагревания высвобождают элементы, способные становиться больше в размерах, за счет чего первоначальный слой может достигнуть увеличения до 70 раз. То есть, толщина огнезащитного слоя под воздействием высоких температур существенно возрастет, что позволит металлоконструкциям дольше противостоять пламени без потери своих технических характеристик, и главное – несущим свойствам.
• Краски на основе жидкого стекла (силикат калия). Натриево-силикатные красящие составы применяются в ходе внутренних отделочных работ для защиты от огня деревянных и металлических конструкций.

Виды и область применения

Такие специальные покрытия выполняют двойную функцию – декорируют поверхности, подобно другой высококачественной лакокрасочной продукции, и надежно защищают их от воздействия открытого огня; высокотемпературных потоков; контакта с кислородом, не позволяя быстро нагреваться, деформироваться металлическим, железобетонным конструкциям, воспламеняться и гореть деревянным элементам зданий.

Существует 2 вида таких красок:

• Вспучивающиеся – это наиболее распространенная группа красок, способных при повышении температуры окружающей среды многократно увеличиваться в объеме, эффективно изолируя от огня, тепла защищаемую поверхность.
• Не вспучивающиеся, не расширяющиеся даже при непосредственном контакте с открытым огнем. Их основа – силикаты, часто называемые жидким стеклом, создающие на защищаемой поверхности плотную, непроницаемую для теплового потока от развивающегося очага пожара, пленку. Их недостаток как большой расход материала, приближающийся к огнезащитным штукатуркам, так и более низкая огнезащитная эффективность, по сравнению с термически активными красками.

Область применения:

• Нанесение на поверхности несущего стального каркаса зданий, общественных, промышленных сооружений – балок, ферм, пролетов, колонн, опор; служащее эффективным, современным способом огнезащиты металлических конструкций.
• Внутренняя обработка несущих конструкций, элементов зданий, выполненных из древесины, таких как фахверки, балки, перекрытия, колонны; панели отделки стен, потолков на эвакуационных путях и выходах. Это является гораздо более эффективным способом огнезащиты древесины, чем огнезащитная пропитка.
• Покрытие транзитных коробов систем вентиляции, кабельных каналов, трасс; трубопроводов систем жизнеобеспечения, проходящих через помещения, имеющие высокую категорию по взрывопожарной опасности.

Вспучивающаяся огнезащитная краска после воздействия пламени

Особенности используемых для огнезащиты составов

Выпускаемый огнезащитный состав для металлоконструкций должен соответствовать:

• Нормативам пожарной безопасности;
• Длительности срока эксплуатации (15-20 лет);
• Экологическим требованиям;
• Виброустойчивости;
• Эстетичному внешнему виду.

Выпускаемый огнезащитный состав для металлоконструкций должен соответствовать нормативам пожарной безопасности.

Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

По НПБ защиту от пожара должны иметь:

• элементы:
  • несущие;
  • опорные;
  • с конструктивным значением;
  • открытые;
• узлы соединений, креплений.

Огнезащита металла охватывает все виды стройматериалов, а чаще всего:

• сталь;
• чугун;
• железо;
• алюминий.

Примеры:

• все несущие конструкции;
• столбы, опоры, балки, прогоны, фермы;
• двутавры;
• косынки;
• колонны;
• лестницы;
• кровля, ее детали, подпорки;
• каркасные детали;
• элементы противопожарных ограждений (направляющие, укрепляющие, фиксирующие).

Невозможно создать проект сооружения, ввести его в эксплуатацию без соблюдения и согласования мер по защите от пожара от ГПН.

Не требуется огнезащита:

• частей, не являющихся конструктивными составляющими постройки;
• если согласно НПБ:
  • объект не нормируется по классификации пожароопасности, огнестойкости;
  • для здания позволено применять незащищенные металлоконструкции с границей стойкости R15 и ниже.

Предел огнестойкости металлоконструкций без огнезащиты

От огнестойкости зависит:

• обязательность огнезащиты;
• выбор средств и методов;
• сроки повторных работ.

Предел огнестойкости – способность металла препятствовать распространению горения и при этом сохранять несущие, строительные, ограждающие функции на протяжении определенного количества минут.

Предел огнестойкости обозначается латинскими буквами и цифрами (минуты):

• R – несущая функция;
• E – целостность;
• I – теплоизоляционное значение, крайняя точка воспламенения, нагревания расположенных поблизости объектов.

Минимальной стойкостью обладают металлоконструкции без покрытий, максимальной – железобетон. Примеры: R120 – предел сопротивлению огню 120 мин. для критического снижения несущей способности.

Расчет приведенной толщины металла

При определении противопожарной защиты используется понятие «приведенная толщина металла» (ПТМ). От ПТМ зависят требуемые параметры обработки.

Характеристика ПТМ	Описание
Понятие	Отношение величины поперечного сечения металлоконструкции к периметру площади, подверженной обогреву.
Для чего	Подбор средства огнезащиты (СО), параметры слоя.

Исчисления учитывают НПБ 236-97 и отображают зависимость толщины покрытия от приведенной толщины металла. Процедура расчета использует несколько формул, учитывает параметры сечения детали – периметр.

Расчет толщины покрытия и ПТМ примерно выглядит так:

• Исходные данные:
  1. Двутавр 300(h) 300(b) 10(S) 11080(f).

  2. Марка стали, сортамент 30К2.
  3. Обогрев с 4 сторон.
• Расчет:
  1. Периметр: П=2h+4b-2s=2*300+4*300-2*10=1780 мм.
• ПТМ:

  Где F – площадь поперечного сечения, П – обогреваемый периметр.

  1. δпр=11080/1780=6,22 мм.
• Финишные расчеты:
  1. По ГОСТ 53295-2009 п. 3.4, расчет делают для критической температуры металла +500 °C.
  2. Техническое задание по пределу огнестойкости:
     1. для колонн – RE90;
     2. для балок – RE45.
  3. У производителей защитных составов есть графики и таблицы, подставив данные в которые получают требуемую толщину СО для исчисленного ПТМ.

Таблица приведенной толщины металла

В файле представлены таблицы с готовыми значениями по наличному на рынке сортаменту строительной металлопродукции. Требуемые по техзаданию данные сопоставляют со значениями и инструкцией производителя на выбранный тип СО.

Скачать: Приведенная толщина металла – таблица.pdf

Группы огнезащитной эффективности металлоконструкций

Есть 7 групп огнезащитной эффективности (ОЭ) средств. Категории зависят от времени, при котором достигается критическое состояние обработанного материала. Классификация указана в ГОСТ 53295-2009 (п. 5.5.3), «Пособие по определению пределов огнестойкости…».

Группа	Выдерживает прямой огонь (не менее, мин.)
1	150
2	120
3	90
4	60
5	45
6	30
7 (не огнезащита)	15

Рекомендации по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций

Защитные средства снабжаются инструкцией, сертификатом, технической документацией (ТД), зарегистрированными госорганами и содержащими (п. 4.2. ГОСТ 53295-2009):

• группу ОЭ;
• расход на м², толщину, плотность;
• технологию нанесения:
  • подготовка;
  • грунт;
  • слои;
  • время высыхания;
• гарантийные сроки, условия хранения.

Каждый продукт обладает своими нюансами применения. Технологию нанесения, рекомендованную изготовителем соблюдают тщательно, исполнительная документация учитывает ее. Например, без грунтовки работы могут не посчитать защитой от огня, если ее применение предусмотрено ТД состава.

Технологии нанесения составов

Требования к нанесению средств:

• несколько слоев, каждый должен просохнуть;
• при нанесении нескольких составов антикоррозионная подготовка, грунтовка обязательные;
• поверхность:
  • зачищена;
  • отшлифована;
  • обезжирена;
• применяются:
  • каркасы простые или с воздушными прослойками;
  • анкеры, армирование.

Технологии нанесения:

• распыление, напыление;
• обматывание;
• оклеивание;
• обмазка;
• нанесение ЛКМ;
• облицовка;
• оштукатуривание;
• укладка плитки, кирпича, бетона.

Пример работ поэтапно:

• Проект на огнезащиту.
• Очищение поверхности. Часто применяют пескоструйную обработку, которая одновременно
  создает идеально очищенную поверхность и шероховатость (адгезию) для сцепления с СО.
• Грунтовка.
• Покрытие составом с периодами для высыхания слоев.
• На финишных этапах наносят декоративные слои, лаки.

{banner_downtext}
Работы производятся только лицензированными МЧС организациями (п. 4.3 ГОСТ 53295-2009) и включают создание проекта с расчетами, технологической картой. Стоимость обработки за м² зависит от объема выполняемых работ, сложности и применяемых СО: для краски примерная цена от 450 до 900 руб.

Оборудование для нанесения

Для нанесения СО применяют:

• краскопульты;
• производственные условия, покрасочные цеха, камеры;
• спецоборудование для напыления с брандспойтом;
• инструменты для замешивания (дрель с насадкой);
• ручные работы производятся валиками, шпателями, кисточками;
• для кирпичной кладки, бетонирования потребуются стандартные инструменты: емкости для замешивания, мастерки;
• для рулонных материалов, гипсокартонных листов: негорючие элементы крепления, клеи.

Периодичность обработки металлоконструкций

Правило периодичности установлено в Постановлении №113 от 17.02.2014 г.:

• если нет указаний изготовителя – раз в год;
• в срок, указанный производителем в ТД или в гарантии;
• дата устанавливается пожарным инспектором в предписании, если обнаружены недостатки.

Срок действия средств огнезащиты для металла больший, чем для дерева – около 10 – 20 лет. Временные рамки для бетонных, кирпичных ограждений, облицовкой плитами могут достигать 50 и более лет.

Свойства и состав

Существует группа технических стандартов, определяющих огнезащитную эффективность, методы испытаний подобной лакокрасочной продукции для различных видов защищаемых поверхностей конструкций, изделий:

• ГОСТ Р 53292-2009 – для огнезащитных красок для древесины, материалов на ее основе.
• ГОСТ Р 53295-2009 – для металлических элементов зданий.
• ГОСТ Р 53311-2009 – для кабельных покрытий.

Согласно этим нормативным документам, группа огнезащитной эффективности красок для металла варьируется от 1 группы с пределом стойкости к огню 150 мин до 7 группы с пределом от 15 мин; а для деревянных конструкций оптимальным служит перевод в группу Г1, что позволяет ей терять при огневом воздействии не больше 9 % массы, что служит максимальной защитой для древесины.

Состав огнезащитных красок весьма разнообразен, насыщен различными химическими компонентами, причем в большинстве случаев компании производители его не раскрывают. Подобно средневековым алхимикам их специалисты продолжают искать все более эффективные, приемлемые по себестоимости изготовления готовой лакокрасочной продукции рецептуры, но общие открытые сведения все-таки имеются.

Внешне практически не отличаясь от других промышленных, бытовых красок огнезащитные составы в основном производятся на водной, водно-дисперсионной основе с использованием различных полимеров, таких как акрилаты, поливинилацетат, бутадиен-стирол. Это обеспечивает как пожарную безопасность на рабочем месте в ходе огнезащитной обработки, так и отсутствие необходимости в средствах индивидуальной защиты для работников.

Существуют следующие основные разновидности огнезащитных красок, различающиеся по своему составу, рецептуре:

• Акриловая однокомпонентная терморасширяющаяся краска, наиболее широко распространенная, прекрасно сочетающаяся с алкидной грунтовкой ГФ-021. Она бывает белая, серая – это два самых распространенных цвета, универсально подходящие для общественных, промышленных объектов.
• Водно-дисперсионная краска с ПВА – поливинилацетатом, или на водной основе с другими полимерами, образовывающими устойчивые эмульсии; наполнителями для которых служат термически активный графит, вермикулит, другие минеральные материалы.
• Влагостойкая и даже атмосферостойкая огнезащитная краска – это эпоксидная композиция на органической основе с использованием растворителей – ксилола, уайт-спирита.

Хотя противопожарная конструктивная огнезащита считается более эффективной, чем нанесение многослойных покрытий, но современные огнезащитные краски по своим техническим характеристикам уже вплотную приблизились к ней, что позволяет архитекторам, проектировщикам задумывать; а конструкторам, строителям рассчитывать, возводить здания, сооружения большого внутреннего объема с несущим каркасом из металла, не отступая от требований противопожарных норм.

Состав и описание

На основании требований регламентируемых НПБ 236-97, ГОСТ Р. 53295-2009 краски подразделяются на 7 групп, максимальная устойчивость к пламени, которых варьируется 7-3 группа 15 – 90 мин, 1 группа до 150 мин.

На производстве химический состав огнеустойчивых указывается в сопроводительных документах. Однако эти данные обычно недоступны для общественности в связи с коммерческой тайной производителя. В открытых источниках есть только информация о присутствии в них пленкообразующих компонентов, которые при нагревании вспениваются. Также в их химическом составе присутствуют такие реагенты, как термически активный графит, измельченные минеральные наполнители и отдельные разновидности солей.

В открытых источниках есть только информация о присутствии в них пленкообразующих компонентов, которые при нагревании вспениваются.

Порядок нанесения

Как нанести огнезащитную краску? Этот вопрос далеко не праздный, ведь такая специальная лакокрасочная продукция в процессе работ имеет свои отличия от бытовых покрытий.

Обработка защищаемой поверхности как для наружных работ, так и для внутренних работ, в том числе для стен, для пола должна проводиться несколько раз с тщательным просушиванием каждого слоя покрытия.

Нанесение огнезащитной краски на металлоконструкцию

Выделяют 4 основных этапа при работе с огнезащитными красками, правильное выполнение которых является основой успеха:

• Подготовка защищаемой поверхности. Чрезвычайно ответственный этап, от результатов которого прямо зависит будет огнезащитное покрытие надежно служить годами или отслоится, буквально осыплется с защищенных строительных конструкций в считанные недели. Основные работы на таком этапе – очистка поверхностей от слоев ранее нанесенных лаков, красок, грунтовок; любых видов загрязнений – пыли, технологических отложений, солей, ржавчины. Используют способы механической и/или химической очистки – это применение абразивного электроинструмента, ручных приспособлений, пескоструйных аппаратов; а также преобразователей ржавчины, растворителей для смывания предыдущей окраски. После этого всю защищаемую поверхность следует тщательно обезжирить, например, ацетоном.
• Нанесение грунта преследует две важные задачи – защиту поверхности от коррозии, гниения; улучшение адгезии для последующего наложения слоя огнезащитной краски; уменьшение риска отслоения, растрескивания слоя краски. Довольно часто рекомендуют использовать универсальную алкидную грунтовку ГФ-021, требующую минимум трое суток для полного высыхания перед окраской.
• Покраска производится в зависимости от сложности условий места проведения работ, суммарной площади защищаемых металлоконструкций кистями, валиками или краскопультами, станциями безвоздушного распыления. Окраска должна производиться в точном соответствии с указаниями компании изготовителя, только тогда огнезащитное покрытие будет долго служить; а также в процессе работ расход огнезащитных красок на 1 м

  2

  будет соответствовать заявленному в технической документации; не произойдет перерасхода, лишних затрат, не учтенных сметой.

• Нанесение финишного покрытия, чаще всего огнезащитного лака, произведенного той же компанией; или покрытия, защищающего от влаги, ультрафиолетовых лучей.

Дополнительный материал: Огнезащитные лаки

Преимущества огнезащитных красок

Несмотря на относительно недавнее появление в поле зрения широкого потребителя, огнезащитные покрытия известны достаточно давно. История их применения начинается начале 70-х годов XX века. С тех пор состав и характеристики данной продукции постепенно совершенствовались, и сегодня это универсальные, эффективные и безопасные составы, готовые к использованию.

огнезащитная краска защита картонаогнезащитная краска защита картонаогнезащитная краска защита картонаогнезащитная краска защита картонаогнезащитная краска защита картонаогнезащитная краска защита картона

Кроме того, для противопожарных красок характерны такие преимущества:

• Простой монтаж, покрытие наносится наподобие обычной краски с помощью кисти или валика.
• Тонкослойная краска, как следствие – малый вес покрытия. Это снижает дополнительную нагрузку на конструкцию.
• Сравнительно небольшой расход материала, в том числе и для бетона.
• Дешевизна готового покрытия по сравнению с другими способами огнезащиты.
• Многократно доказанная эффективность.
• Безопасность для человека, животных и окружающей среды.
• Отсутствие токсических компонентов и вредных выделений.
• Длительный срок службы – до 25 лет.

Кроме перечисленных пунктов отмечают декоративные качества покрытия, которое не требует какой-либо дополнительной обработки.
В случае сколов или повреждений отдельных участков их можно просто закрасить.

Общие сведения

Область применения

Огнезащитная краска применяется в машиностроении, атомной промышленности, в гидротехнике, в военно-строительных комплексах и т. п. Используется в обработке конструкций из металла промышленного и гражданского назначения, для помещений, имеющих не агрессивную среду с маленькой влажностью до восьмидесяти процентов.

Важно: Если конструкция эксплуатируется при влажности более восьмидесяти процентов, при температурных колебаниях, в агрессивной среде, поверх краски наносится защитный слой покрытия.

Свойства

Огнезащитная краска обладает следующими свойствами:

• Влагостойкостью;
• износоустойчивостью;
• служит преградой от грибковых и плесенных образований;
• антикоррозийнымисвойствами;
• стойкостьюк радиоактивным веществам, ультрафиолету;
• термостойкостью, огнеупорностью;
• устойчивостьюк маслам, газам;
• атмосферостойкостью.

Технические характеристики

Теоретический расход и толщину нанесения краски определяют исходя из показателей толщины металлического устройства и его предела несгораемости. Так например, при прогреве конструкции толщиной 3,4 мм до максимальной температуры пятьсот градусов Цельсия с расходом в 1,45 кг/м2 и толщиной сухого слоя 0,82 мм, предел огнестойкости будет составлять 46 минут, а при толщине металла 5,8 мм, расходом 2,70кг/м2 и сухим слоем 1,80 мм-91 мин.

При практическом расходе учитываются технологические потери, составляющие 5-20%. Этот показатель зависит от способа обработки конструкции, от техники нанесения, от условий, в которых выполнялись работы.
К примеру, при проведении воздушного распыления краски по металлу в условиях 80% влажности и температуре +10С, покрытие сохнет до 32 ч. При +20С -24ч, при +30С -20 ч.

Важно: Время просыхания между нанесением слоев должно быть не меньше трех часов в условиях влажности не превышающей восемьдесят процентов и температуре плюс двадцать градусов.

Краска выпускается в белом и матовом цвете. Может быть использован колер, но при условии не превышающий три процента от общей массы краски.

Поэтапная технология нанесения на поверхность

Последовательность проведения работ:

• Очистка поверхности от ржавчины производится щетками с жестким ворсом или шлифмашинкой. Стружка обметается.
• Основание грунтуется специальным антикоррозионным средством совместимым с огнестойкой краской.
• Красящий состав размешивается строительным миксером или вручную. Окрашивание производится на хорошо высохшую грунтовку.

Толщина слоя огнезащитного состава должна быть 1-1,2 мм., в противном случае вспучивание произойдет неравномерно и слой разорвется.

После полного просыхания металлоконструкцию можно эксплуатировать.

Красящий состав размешивается строительным миксером или вручную.

Проверка качества противопожарной обработки стальных конструкций

Качество продукции и степень огнезащиты могут подтвердить следующие документы:

• Акты с каждой проверки качества;
• Акты на проведение скрытых работ;
• Дополнительная документация, включающая в себя запись измерения толщины, а также проведенные испытания.

Документацию должны подписать представители пожарного надзора, удостоверившиеся в соответствии качества продукции НПБ. Документы выдает исполнитель, у которого есть лицензия на проведение соответствующих работ и экспертиз.

В процедуру входят следующие действия:

• Визуальный осмотр;
• Инструментальное исследование (с разрушением либо без него);
• Щуп;
• Измерение магнитомером;
• Забор элементов;
• Проведение испытаний, экспертиза краски в лицензированных лабораториях.

В процедуру входит визуальный осмотр.

Наиболее известные производители огнезащитных составов

Ассортимент противопожарной продукции достаточно обширен и представлен не только иностранными, но и отечественными производителями:

• Бренд «Термобарьер» на рынке более 20 лет и представляет краски с разной эффективностью и по разной цене;

  «Термобарьер» представляет краски с разной эффективностью и по разной цене.

• Нертекс огнезащитная краска по металлу представлена несколькими типами 3-6 групп с устойчивостью от 120 мин. до получаса;

  Огнезащитная краска по металлу представлена несколькими типами.

• «Фризол» предоставляет краски 3-5 групп с защитными свойствами на 45-90 мин.;

  «Фризол» предоставляет краски 3-5 групп.

• «Джокер» представляет собой водорастворимую краску с устойчивостью к огню 45-90 мин., при определенных условиях до 120 мин.

  «Джокер» представляет собой водорастворимую краску с устойчивостью к огню 45-90 минут.

Огнезащитная покраска — это наиболее простой, удобный, практичный и недорогой метод позволяющий защитить металлические конструкции от пожара. Эффективность данного способа многократно доказана.

Техника безопасности

Краска это токсичное вещество, поэтому, всяческие работы с данным материалом должны происходить в хорошо проветриваемых помещениях с безопасным уровнем концентрации. Должны соблюдаться все нормы по технике безопасности. Рабочие, которые наносят краску, должны иметь соответствующие средства защиты.
Транспортируется краска любым транспортом. Хранится в закрытых емкостях.

Сертификат соответствия

Качественная огнезащитная продукция подтверждается сертификатом пожарной безопасности, с указанием следующей информации:

• Бренд и название краски;
• К какой группе огнезащитных средств относится;
• Разновидность, наименование, количество, требуемая толщина слоев грунтовочных и финишных растворов, средств защиты и декоративных составов, которые могут совмещаться с данной продукцией;
• Толщина покрытия, расход краски, эффективность защитных свойств.

Качественная огнезащитная продукция подтверждается сертификатом пожарной безопасности.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...