Огнезащита металлоконструкций: выбор состава для обработки

Что такое огнезащита, зачем она нужна

Металлические части конструкций после пребывания в открытом пламени меняют свои свойства. Длительное воздействие высокой температуры приводит к разрушению их структуры, что может закончиться обрушением здания, существенными материальными потерями и человеческими жертвами. Поэтому несущие металлоконструкции необходимо обрабатывать огнезащитными средствами. Система противопожарной защиты предписывает это как обязательное мероприятие. В СП стальные конструкции (СНиП II-23-81) есть требование разрабатывать меры по огнезащите еще на стадии проектирования и указывать данные в рабочих чертежах.

Современные технологии строительства предполагают присутствие в зданиях и сооружениях металлического каркаса. Металлы сами по себе имеют высокий класс огнестойкости, способны сопротивляться огню около 30 минут. Но во многих случаях этого недостаточно и требуется дополнительная защита от сильного нагрева.

При 500° C и выше стальные конструкции теряют несущую способность. Во время пожара температура может доходить до отметки 1.000° C и более. В таких условиях металлические балки, арматура, швеллера и другие детали из стали теряют прочность и здание рушится. Поэтому огнезащита металлоконструкций является обязательной при строительстве жилых, коммерческих, общественных, производственных зданий и сооружений.

Огнезащитная обработка - это комплекс мероприятий, целью которых является увеличение огнестойкости до необходимого значения (оно определяется в минутах нахождения в огне без уменьшения прочности). Перед тем как приступить к обработке, обязательно составляют проект. В нем рассчитывают, какой защитный материал в данном случае подходит и какую он должен иметь толщину. Проводить защитную обработку имеют право только компании с лицензией МЧС.

Огнезащита конструкций позволяет:

• предупредить возгорание;
• локализовать очаги огня;
• замедлить распространение пожара, обеспечив эвакуацию людей и вынос ценного имущества;
• уменьшить выделение дыма и загрязнение воздуха токсичными веществами, что снижает вероятность гибели людей.

Что следует обрабатывать, классы пожарной опасности

По № 123-ФЗ строительные материалы по пожарной опасности делятся на четыре класса. Металлы входят в группу негорючих, им присвоен наименьший класс даже без нанесения огнезащиты. Но конструктивная огнезащита металлоконструкций или покрытие негорючей краской значительно увеличивают огнестойкость металлических конструкций.

ВНИМАНИЕ! Согласно правилам пожарной безопасности ограждать от пламени необходимо медные, алюминиевые и стальные изделия. Защите подлежат опорные и несущие элементы, крепления, соединительные узлы.

В строительной отрасли используют следующие металлические изделия:

• балки – горизонтальные и наклонные, распределяют нагрузку на несущие элементы;
• фермы – несущие решетчатые конструкции, распределяют нагрузку от перекрытий;
• колонны – вертикальные опоры, равномерно разносят нагрузку на фундамент от перекрытий, плит, арок;
• опорные столбы – элементы заборов, фундаментов, ЛЭП;
• внутренние лестницы.

Согласно СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы» минимальный предел огнестойкости металла должен составлять 25 минут. Для изготовления металлических строительных конструкций используются чугунные сплавы, обычная и конструкционная сталь. Находясь в открытом огне более 15 минут, они начинают деформироваться.

Предотвратить разрушение можно следующими способами:

1. Сделать огнезащиту, которая увеличит время сопротивляемости открытому пламени и тепловому воздействию, что даст возможность использовать системы пожаротушения и ликвидировать возгорание.

2. Соблюдать рекомендуемые противопожарные разрывы между зданиями. Их точное значение указывается в СП 4.13130.2013 и определяется степенью огнестойкости обоих зданий, варьируется от 6 до 15 м.

Огнезащитная обработка металлических конструкций зависит от огнестойкости объекта в целом и каждого его элемента. Точные данные можно узнать из № 123-ФЗ в редакции от 2021 года.

Увеличить огнестойкость до уровня, который предписывает № 123-ФЗ, можно с помощью краски GOODHIM F01, которая сохраняет металл от разрушения на протяжении первых 15- 90 минут пожара. После напыления она образует приятное на вид матовое белое или светло-серое огнезащитное покрытие. Продукт рекомендуется напылять слоями толщиной до 1 мм. Им можно работать внутри зданий и под открытым небом. Благодаря водной основе он не пахнет. Краска выдерживает эксплуатацию в условиях от -45 до +45 °C. Срок службы до 20 лет. Состав используют для обработки стальных конструкций на объектах энергетики, промышленности, в торговых и развлекательных центрах, культурных и образовательных учреждениях. О том, как использовать эту краску, как она работает, как правильно рассчитать расход — посмотрите небольшое двухминутное видео:

Конструкционная огнезащита

Конструктивная огнезащита стальных конструкций представляет собой твердую облицовку в виде чехла с созданием воздушной прослойки. Этот способ не подходит для горизонтальных балок и перекрытий. Облицовывать их плитными материалами, а тем более камнем или кирпичом невозможно – это опасно для людей, особенно в районах, где вероятны подземные толчки. Поэтому металлические балки и вертикальные элементы каркаса покрывают более легкими контактными материалами:

• огнестойкой штукатуркой,
• обмазками,
• мастиками.

Толщина слоя рассчитывается таким образом, чтобы после нанесения материал мог повысить огнестойкость стальных конструкций до величины, которую предписывают противопожарные нормативы.

Конструкционная огнезащита по металлу имеет недостатки:

• создает добавочную нагрузку на элементы;
• для замены или реставрации требуются масштабные работы;
• ухудшает эстетику.

Из-за недостатков, сложных и тяжеловесных решений архитекторы и заказчики часто отказываются устанавливать конструкционный огнеупорный материал, отдавая преимущество тонконапыляемым составам. Жидкий состав огнезащитный наносят непосредственно на элементы зданий с помощью ручного или пневматического малярного инструмента. После засыхания он образует огнезащитное покрытие металлоконструкций, которое кроме защитных функций может придавать эстетичность. Требования к таким материалам содержатся в ГОСТ Р 53295—2009.

Тонкослойные огнезащитные материалы

Напыляемые огнезащитные составы высокотехнологичны, их формулы тщательно разрабатываются и проходят множество испытаний. Они состоят из десятков компонентов. Наносить их можно кистью или методом распыления, создавая несколько слоев. Поврежденные слои краски или лака можно быстро восстановить, приложив минимум сил.

Краски – вспучиваются при нагреве образуя слой толщиной до 5 см, увеличиваются в объеме в 50 раз. Некоторые выделяют антипирен вещества гасящие пламя. Есть краски, которые содержат ингибиторы, при температурном воздействии они выделяют негорючие газы или воду.

Лаки – после высыхания создают тонкую пленку, которая при нагревании вспучивается, увеличиваясь в толщину в несколько раз. Получается твердая закоксованная корка, не дающая пламени воздействовать непосредственно на поверхность металла. Само вспучивание идет с поглощением тепла, что еще больше увеличивает защитные свойства вещества.

Механизм действия красок и лаков одинаков. При повышении температуры они вспучиваются, образуя рыхлый слой, в порах которого содержится воздух, поэтому жар от огня не проникает к металлу и не влияет на его структуру. Подробнее о том, как ведут себя металлические конструкции с нанесением защитных составов во время возгорания — смотрите в небольшом четырехминутном видео — мы протестировали для вас краску GOODHIM F01:

Достоинства

Благодаря появлению тонкослойных покрытий по металлу, термических красок, архитекторы и дизайнеры смогли воплотить в жизнь идеи, которые раньше были не реализуемы. Появились ажурные несущие конструкции из металла, находящиеся на виду и выполняющие не только опорную, но и декоративную функцию. Их устанавливают как элемент каркаса в крупных общественных зданиях, вокзалах, аэропортах.

Контактная огнезащита строительных конструкций, установленных на большой высоте, используется при возведении стадионов, торговых и развлекательных комплексов, ангаров и производственных цехов. Поверх контактной огнезащиты разрешается наносить негорючие декоративные краски на водной основе, чтобы придать металлу красивый цвет. Слой декоративной краски продлевает срок службы огнезащиты, предохраняя огнеупорный состав от разрушения под воздействием факторов окружающей среды.

Рекомендации по применению

Тонкослойные огнезащитные покрытия для металлоконструкций нужно наносить в строгом соответствии с технологией. Если неправильно подобрать и нанести грунтовку, краску или лак, они будут шелушиться и осыпаться.

ВАЖНО! Основой термокраски может быть вода или ацетон. Составам на любой основе можно придать любой оттенок с помощью соответствующего колера.

Предварительные работы:

1. Подготовить поверхность, чтобы создать прочную связь между слоем краски и металлом. Поверхность нужно обеспылить, обезжирить и просушить, удалить ржавчину. Слой грязи и ржавчины снимают очистными молотками, аппаратами для пескоструйной обработки, металлической щеткой. Должен остаться только голый чистый металл. Для обезжиривания используют органические растворители, например, ацетон или уайт-спирит.

2. Чистую поверхность нужно загрунтовать для защиты от коррозии и улучшения адгезии краски с поверхностью. Толщина грунтовочного слоя и время сушки зависят от марки состава.

Нанесение краски:

1. Состав тщательно перемешивают до получения однородной массы, так как он может расслоиться при транспортировке и хранении. Перемешивать нужно не менее 5-10 минут.

2. Краску наносят слоями, давая каждому время высохнуть. Обычно для межслойной сушки требуется несколько часов. Несоблюдение технологии приведет к расслоению.

3. Толщину слоя измеряют после высыхания магнитным толщиномером. Качество работы контролируют визуально, проверяя отсутствие трещин, отслоений, осыпания и непрокрашенных участков.

Критичные ошибки:

• нанесение краски на влажный или холодный металл – через полгода он может превратиться в хлопья и опасть;
• нанесение слишком толстого слоя с применением неспецифического инструмента – покрытие отвалится кусками;
• уменьшение толщины слоя в попытке сэкономить – в критической ситуации огнезащита металлических конструкций не сработает, пожарный инспектор найдет нарушение и придется переделывать.

ВНИМАНИЕ! Огнезащитные краски для металлоконструкций поставляются готовыми, нужной вязкости. Их можно наносить аппаратами безвоздушного распыления или ручным инструментом. При необходимости их можно разбавить, но не более 5% от массы.

Периодичность обработки

Если огнезащитное покрытие пострадает, например на нем появятся царапины, слой нужно восстановить. Для этого поврежденный участок зачищают наждачкой или железной щеткой и наносят слой защитной краски необходимой толщины.

ВАЖНО! Плановая периодичность обработки металлоконструкций указывается в технической документации. Ее нельзя нарушать. Если пожарный инспектор обнаружит, что дата просрочена, огнезащитный слой не возобновлен, то оформит предписание.

Как правило, для обработки железных изделий актуален срок 10-20 лет. Составы на органике более долговечны по сравнению с водными. Например, срок эксплуатации красителя огнезащитного для металла на органической базе GOODHIM METALUX создает изоляцию, срок эксплуатации которой доходит до 30 лет. В пожаре продукт обеспечивает защиту до 120 минут, имеет высокую стойкость к механическим повреждениям, не деформируется под лучами ультрафиолета и перепадов температур. Кроме защиты от пламени он предохраняет сталь от коррозии. Покрытие выносит температуру от -50°C до + 60°C, после засыхания приобретает привлекательный белый цвет, а если это не устраивает, можно использовать любой колер. Обрабатывать поверхность можно методом безвоздушного распыления или кистью, создавая слои толщиной не более 1 мм. Каждый слой сохнет 4 часа.