Siding-laminat.ru

Сайдинг Ламинат
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Огнезащита металлических конструкций

Огнезащита металлических конструкций

В настоящее время наблюдается значительное расширение рынка огнезащитных материалов. Успешно разрабатываются новые отечественные средства огнезащиты, внедряются зарубежные. В этом многообразии огнезащитных материалов и технологий перед проектировщиком и застройщиком встает задача оптимального выбора средств пассивной огнезащиты применительно к конкретным объектам.

Огнезащита металлических балок состоит в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранить конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.

Выбор способа огнезащиты несущих металлических конструкций на стадии проектирования для конкретного объекта производится на основе технико-экономического анализа с учетом условий объекта:

  • величины требуемого предела огнестойкости конструкции;
  • сложности конфигурации конструкции;
  • ограничений по весу огнезащитного покрытия;
  • температурно-влажностных условий эксплуатации и производства строительно-монтажных работ;
  • степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции;
  • требуемых сроков проведения работ;
  • эстетических требований к конструкции.

Огнезащита металла

Металл – стоит на втором месте после дерева, в области строительных материалов.

  • Высокой прочностью;
  • Небольшим объемом;
  • Отличной обрабатываемостью;
  • Высокой технологичностью;
  • Малым временем сборки;

Основной недостаток строительных конструкций из металла – их низкая огнестойкость. Все знают, что металл не горит. Но в условиях пожара металлические конструкции быстро теряют свою прочность, что в конечном итоге приводит к разрушению здания или сооружения. Критической температурой для стальных конструкций является температура в 500 °С. После нагрева до 500 °С происходит потеря несущей способности стальных конструкций при номинальной нагрузке. Строительными нормами и правилами предписывается организовывать защиту металлических конструкций от воздействия огня и нагрева при пожаре.
Огнезащита металлических конструкций замедляет нагрев, увеличивает время достижения критической температуры и потери прочности конструкции. Выбор метода защиты металлической конструкции от пожара зависит от многих факторов: ее типа и ориентации в пространстве (колонны, стойки, ригели, балки, связи), вида нагрузки, действующей на конструкцию (статическая, динамическая) температурно-влажностного режима эксплуатации и производства работ по огнезащите (сухие, мокрые процессы), степени агрессивности окружающей среды, увеличении нагрузки на конструкцию за счет огнезащиты, эстетических требований и др.

Перейти в раздел огнезащитных составов

Способы огнезащиты металлических конструкций

Основной методикой защиты металлических конструкций от воздействия пожара является устройство теплоизолирующих экранов, затрудняющих нагрев металлических конструкций.

По способу установки огнезащиту можно подразделить на листовую и рулонную, устанавливаемую с помощью дополнительных крепежных элементов и конструкций (с воздушной прослойкой между металлом и огнезащитным экраном) и материалы, изменяющие после нанесения агрегатное состояние (из жидкого — в твердое), наносимые непосредственно на металл и на теплозащиту.

Устройство теплозащитных экранов из листовых и рулонных материалов, выполняют с креплением как непосредственно на поверхность металлоконструкций, так и с помощью дополнительных каркасов (откосы, металлические профили). Для этого используют рулонные базальтовые материалы, полужесткие минераловатные плиты, гипсокартонные, стекломагниевые плиты и плиты из огнезащитных материалов, например перлита, вермикулита и других. Огнезащитные свойства этого способа заключаются в защите металла от прямого воздействия огня, экранировании (отражении) тепла, низкой теплопроводности.

Читайте так же:
Норма расхода сетки при штукатурке

Материалы, используемые в качестве экранов можно подразделить на пассивные и активные.
В качестве материала, испытывающего под действием огня структурные изменения, можно привести в пример перлитовые плиты.
Перлит – вулканическое стекло, содержащее в себе большое количество связанной воды.
При нагревании вода возгоняется до пара, под действием которого пластифицированная основа перлита увеличивается в 20 раз.
Минусами такой огнезащиты можно назвать высокую стоимость, большую трудоемкость установки и необходимость устройства декоративной отделки огнезащитных экранов.

По толщине покрытия огнезащиту подразделяют на:

  • толстослойные (конструктивные) покрытия (с толщиной слоя от 3 мм);
  • тонкослойные покрытия (с толщиной слоя менее 3 мм).

Толстослойными покрытиями можно назвать обетонирование, обкладку кирпичом, оштукатуривание цементно-песчаными, либо штукатурками, содержащими огнезащитные материалы.
Бетонную и кирпичную облицовки используют для повышения огнестойкости до 120 минут и более.

Бетонную облицовку при толщине более 50 мм для обеспечения прочности армируют стальным каркасом, состоящим из поперечных хомутов и продольных стержней. Иногда для крепления дополнительно используются анкерные болты.

Тонкие кирпичные обкладки (в четверть кирпича) для предотвращения разрушения под действием огня также армируют анкерными закладками. Штукатурку, в зависимости от толщины слоя, обычно армируют одинарной или двойной металлической сеткой.
Минусами толстослойных покрытий можно назвать высокую стоимость, трудоемкость устройства, существенное увеличение массы конструкций.
Решением проблемы увеличения массы конструкций стали современные штукатурки на основе перлита, вермикулита и других огнезащитных материалов. Такие штукатурки весят значительно меньше традиционных цементно-песчаных, более технологичны и обеспечивают лучшую огнезащиту при меньшей толщине.

Тонкослойные вспучивающиеся покрытия, получаемые с помощью специальных огнезащитных красок, характеризуются минимальной толщиной покрытия, высокой огнестойкостью (0,75 ч — 2 ч), эстетичным внешним видом, возможностью использования для защиты металлоконструкций практически на всех типах объектов, технологичностью нанесения, относительно низкой стоимостью. Вспучивающиеся краски отличаются более высокой эффективностью, поскольку образованное ими покрытие при нагревании начинают разлагаться с поглощением тепла, происходит выделение инертных газов и паров, не поддерживающих горение. В результате на поверхности металла образуется вспененный слой, представляющий собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ. Объем покрытия в процессе вспучивания увеличивается в 10–50 раз. Поверхность вспененного слоя под воздействием пламени обугливается, образуя еще один теплоизоляционный слой. Образовавшийся на поверхности материала коксовый слой блокирует конвективный перенос тепла к защищаемой поверхности, подавляя пламя.

ОСОБЕННОСТИ НАНЕСЕНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Современная строительная отрасль немыслима без металла. И если в одноэтажном строительстве он часто играет вспомогательную роль, то многоэтажки преимущественно состоят из металла, бетона и стекла. С развитием цивилизации здания становятся больше и выше, и металла в них все больше и больше. Металл – это основа современных зданий. Поэтому, с каждым годом, растут требования по защите металлических конструкций от различных воздействий, в том числе от пожара. Да, металл не горит, но теряет прочность при нагреве до 500 0 С.

А потеря прочности даже одного ключевого узла может привести к обрушению всего здания. По этой причине сегодня настолько высоки требования к огнезащите металлических конструкций. Один из прогрессивных способов противопожарной защиты металлоконструкций – покрытие поверхности металла огнезащитными красками. Работа с этими материалами имеет свои технологические особенности, о которых мы расскажем в этой статье.

Читайте так же:
Нужна ли сетка при внутренней штукатурке газобетона

Главные отличия огнезащитных красок от обычных заключаются в том, что их наносят в несколько слоев, получая в итоге покрытие толщиной до нескольких миллиметров. Помимо этого, огнезащитные материалы, в виду своего сложного состава, имеют худшую адгезию, чем привычные бытовые краски и эмали. Также очень важна правильная технология нанесения огнезащитных материалов с нормированным временем сушки слоев.

  • Подготовка поверхности;
  • Нанесение грунта;
  • Нанесение краски;
  • Нанесение защитного покрытия;

Подготовка поверхности

Подготовка металлических поверхностей под огнезащитную обработку имеет наиважнейшее значение. При неправильной подготовке покрытие под внешним, либо внутренним воздействием может разрушиться и вся работа пойдет насмарку. На практике встречается большое разнообразие состояний поверхности металла перед окраской. Даже для не побывавших в эксплуатации металлических конструкций государственные стандарты определяют четыре состояния поверхности.

ГОСТ 9.402 и ИСО 8501 классифицируют поверхности металла, подлежащие очистке по степеням окисления следующим образом:

  • А – Поверхность металла почти полностью покрыта сцепленной с металлом прокатной окалиной. На поверхности почти нет ржавчины.
  • В – Поверхность металла начала ржаветь, от нее начинает отслаиваться прокатная окалина.
  • С – Поверхность металла, с которой в результате коррозии почти полностью исчезла прокатная окалина, или с которой прокатная окалина может быть легко удалена. На поверхности металла наблюдаются небольшие изъязвления коррозии.
  • D – Поверхность металла, с которой в результате коррозии прокатная окалина исчезла и на которой наблюдается язвенная коррозия на всей поверхности.

На практике применяют два метода очистки – химический и механический. В процессе химической очистки используют преобразователи ржавчины, смывки старой краски и т. д. Механическая очистка может быть ручной и механизированной. Механическую очистку выполняют абразивным инструментом, крацеванием, пескоструйной обработкой. Главная задача очистки – получить чистую поверхность металла без каких-либо покрытий на ней.

Обязательным этапом подготовки поверхности является обезжиривание, которое проводят с помощью органических растворителей. Цель обезжиривания – удалить с поверхности металла органические и неорганические жиры и масла. Операция обезжиривания выполняется непосредственно перед нанесением первого слоя покрытия и часто совмещается с обеспыливанием (удалением пыли с поверхности металла).

Нанесение грунта

Первым слоем при нанесении любых огнезащитных покрытий всегда служит грунт. Чаще всего используется акриловый грунт ГФ-021, как наиболее универсальный. Задачами грунтовки являются антикоррозионная защита металла и хорошая адгезия к металлу и последующим слоям покрытия. Необходимо очень тщательно подходить к выбору грунта, применяемого при огнезащитной обработке. На рынке встречается огромное количество грунтов, изготовленных не по ГОСТу, а по ТУ (техническим условиям). Грунты на нефтеполимерных олифах, произведенные по ТУ, имеют температуру размягчения 90-100С, в то время как температура, при которой огнезащитное покрытие начинает работать – 220-250С. В результате при огневом воздействии грунт теряет свои свойства, что может вызвать его деформацию и отслаивание вместе с огнезащитным покрытием.

Читайте так же:
Нужна ли сетка под гипсовую штукатурку

Кроме этого использование дешевых аналогов, произведенных по ТУ, ведет к повышенному времени высыхания грунта, снижению или потере адгезии огнезащитного покрытия. Так же очень важно выдержать грунт до полного высыхания перед нанесением огнезащитной краски, иначе возможно последующее растрескивание огнезащитного покрытия. Нанесение огнезащитных материалов на старые покрытия, либо на поверхности загрунтованные (окрашенные) лакокрасочными материалами, не рекомендованными производителями огнезащитных красок, может привести к ухудшению адгезии, вспучиванию или к отслаиванию огнезащитного покрытия.

Нанесение краски

Огнезащитную краску или лак необходимо наносить в полном соответствии с инструкциями производителя, четко выдерживая рекомендованные интервалы для сушки слоев и толщины наносимых покрытий.

В случае нарушения технологии нанесения возможно разрушение огнезащитного покрытия в процессе эксплуатации.

Уменьшение времени сушки приводит к тому, что не набравший прочность предыдущий слой не может выдержать вес последующего и теряет адгезию, либо растрескивается.

Большое количество паров растворителя, выходящих из невысохшего слоя, приводят к вспучиванию следующего слоя. Увеличение толщины слоев также ведет к превышению предела прочности предыдущих слоев и растрескиванию.

Огнезащитные лаки наносятся кистью, валиком или методом безвоздушного распыления в 2-4 слоя. При нанесении лака методом безвоздушного распыления возможно его разбавление сольвентом. Параметры безвоздушного распыления указаны в таблице.

Огнезащита плит перекрытия плитами из каменной ваты

Фото 1

Корпорация ROCKWOOL предлагает повышение предела огнестойкости железобетонных покрытий с помощью системы FT BARRIER. Подобные системы можно найти и у других производителей.

В этой системе плиты из каменной ваты крепят к железобетонной плите стальными анкерами, затем на плиты наносят декоративное покрытие. Плиты из каменной ваты в данном случае играют роль теплоизолятора, предотвращая потерю теплоизолирующей способности всей конструкцией перекрытия, и дополнительного звукоизоляционного барьера на период эксплуатации.

Инструменты, материалы и крепежные элементы

Для выполнения огнезащитной облицовки по системе FT BARRIER потребуются:

  • Плиты из волокон базальтовой ваты – негорючего материала минерального происхождения, безопасного и эффективного;
  • Стальные крепежные элементы – анкеры и держатели тарельчатого типа из углеродистой стали с антикоррозийным покрытием;
  • Декоративное покрытие FT DEKOR;
  • Измерительная лента или рулетка;
  • Ножовка или строительный нож;
  • Перфоратор;
  • Молоток;
  • Оборудование компании Sagola МАРКИ DEFYNIK или аналогичное для нанесения декоративного покрытия.

Порядок выполнения работ

Перед началом работ необходимо подготовить поверхность плит перекрытия – очистить от загрязнений биологического происхождения, зачистить неровности, мешающие плотному прилеганию облицовочных плит. Также должны быть заделаны межплитные швы. Производят раскрой плит с помощью ножовки или строительного ножа. Готовится крепеж из расчета 5 шт. на 1 плиту или 8,33 шт. на 1м 2 поверхности.

Монтаж производят два работника. Температура воздуха при нанесении декоративного покрытия должна быть выше 5°С.

Порядок монтажа:

  1. Минераловатную плиту прикладывают к плите перекрытия;
  2. Перфоратором высверливают отверстия глубиной не менее 50 мм для крепежа;
  3. В отверстие вставляют анкер с одетой шайбой;
  4. С помощью молотка вбивают анкер до плотного фиксирования шайбой плиты FT BARRIER к плите перекрытия;
  5. Перед нанесением красочного слоя FT DEKOR краску разбавляют до 6% воды, тщательно перемешивая, краску наносят краскопультом в 2 слоя, общая толщина покрытия – 2-3 мм.
Читайте так же:
Нужна ли малярная сетка при штукатурке

Как обозначают предел огнестойкости

Огнестойкость измеряется в минутах или часах. Временной промежуток отмеряют от начала воздействия огня на поверхность и до проявления одного из предельных показателей несущей способности. Для маркировки приняты условные обозначения:

  • R – потеря несущей способности;
  • Е – потеря целостности;
  • I – потеря теплоизолирующей способности;
  • W – предельная плотность теплового потока;
  • S – предельная дымогазонепроницаемость.

Предел огнестойкости строительных конструкций

При классификации учитывают:

  • количество теплоизоляционных слоев и их характеристики;
  • наличие воздушных прослоек, которые повышают общую огнестойкость на 10%;
  • направление теплового потока при расположении защитных слоев.

Виды и способы огнезащиты металлоконструкций

Огнезащита несущих металлоконструкций реализуется в рамках различных решений.

  • Нанесение лаков и красок. Использование составов, повышающих предел огнестойкости деталей. Смеси наносятся на очищенный металл, имеют прекрасную адгезию. Затвердевшие покрытия сохраняют функционал при температуре от -40 до +60 градусов и относительной влажности воздуха не более 80 %. Предельная толщина слоя — 1000 мкм, средний срок службы — 20 лет.
  • Фиксация матов. Огнезащитные изделия на базе минерального волокна. Продукция различается геометрией и огнестойкостью, востребована при защите фундаментных элементов.
  • Применение мастик. Полимерные смеси с терморасширяющимися присадками. Под воздействием высоких температур покрытие вспучивается, образуя плотный негорючий слой. Мастика наносится в труднодоступных местах и технологических проемах. Она не имеет выраженного запаха, не требует обработки.
  • Оштукатуривание поверхностей. Применение штукатурных составов, содержащих связующие, газообразующие и термостойкие вещества. При работе с материалом используется типовой шпатель. Толщина формируемого слоя — не более 4,7 мм. Высыхание штукатурки происходит в естественных условиях. Температурные перепады приводят к охрупчиванию и растрескиванию покрытия. Для защиты состава от влаги задействуются краски и пропитки.
  • Установка специальных конструкций. Обеспечить должную огнезащиту могут профильные сооружения. Они блокируют распространение огня, ограничивают доступ пламени к целевому объекту. Защита возводится согласно проекту, применяются типовые и нестандартные решения.

Параметры огнезащиты стальных несущих конструкций определяются индивидуально.

Огнеупорные свойства железобетона

В молекулярном составе бетона находится вода, которая закипает до 250 °C, что и приводит к частичному отделению кусков бетона за счет их взрыва. При повышении температуры до 550 °C распадается гидроксид кальция на составные части, а именно известь и воду. Если при тушении пожара используют воду, тогда элементы вступают в реакцию, при этом их объем резко увеличивается, тем самым, разрывая плоскость бетона. Песок, нагреваясь, приводит к перегреву всей конструкции, его масса растет и деформирует слои.

Огнеупорный вид бетона — особенный строительный материал, который производят с добавлением специальных огнеупорных составляющих, таких как:

  • карбонат магния;
  • шамотный порошок;
  • жидкое стекло;
  • щебень;
  • шлакопортландцемент;
  • глиноземистый цемент.

Прочность огнеупорных бетонов, в точности, как и обычных строительных бетонов, изменяется при химической реакции цемента с водой с образованием кристаллогидратов. Это зависит от процентного соотношения воды и цемента. Значение прочности взаимосвязано со временем выдержки высоких температур, поэтому огнеупорные бетоны делят на 8 групп применения в температурных режимах: 1100—1800 °С. Бетонные конструкции, выполненные из такого состава, значительно легче остальных за счет их пористой структуры, а это снижает на 40% нагрузку на фундаментную плиту. Условно такой вид бетона поделен на три вида, представленных в таблице:

Читайте так же:
Нужна ли сетка при штукатурке потолка
РазновидностиТемпература, °С
ОгнеупорныйДо 1580
ЖаропрочныйДостигает 1770
ВысокожаропрочныйБолее 1770

Расчет огнестойкости и огнезащиты ЖБ

Требования к огнестойкости конструкций и безопасности элементов зданий определяют расчетом фактического предела показателя сопротивляемости конструкции огню (плит перекрытия и колонн). Этот показатель вычисляют, опираясь на группы возгораемости материалов, согласно СНиП II-2—80. Расчет огнестойкости для серийных и монолитных конструкций из железобетона проводят согласно Стандарту организации 36554501—006—2006.

Огнезащита бетонных конструкций включает в себя сведения о пределах огнестойкости элементов и остальную необходимую информацию, которую должен предоставить их изготовитель или поставщик.

При расчетах огнестойкости конструкции учитывают длину и ширину этажа сооружения.

С помощью таблиц, изложенных в нормативных документах, определяют степень огнестойкости сооружения и класс опасности. Пример: если здание производственного типа, тогда площадь этажа S в допустимых пределах пожарного выхода равняется: S = L1*L2 = м2, где L1 и L2 — значения длины и ширины здания в метрах.

Противопожарные краски по бетону

Вспучивающиеся составы — востребованный вариант огнезащиты, повышающий предел огнестойкости железобетона до 150 минут. Подобные краски выполнены на водной основе с добавлением газо- и пенообразующих термостойких наполнителей. После нанесения на поверхность и высыхания краска создает декоративный эффект, но при нагреве увеличивается в 10–40 раз от первоначальной толщины. Помимо толстого физического барьера, огнезащитный состав для бетона выделяет инертный газ и воду, то есть сразу три фактора снижают негативное воздействие открытого пламени и экстремально высоких температур.

В зависимости от состава противопожарные краски по бетону могут применяться для внутренних и наружных работ. Уличные атмосферостойкие материалы не разрушаются под воздействием осадков, подходят для внутренней обработки неотапливаемых влажных помещений.

Нужны ли сертификаты на антипиреновые вещества?

Почему так важно использовать только сертифицированные антипирены? Если состав не имеет сертификата пожарной безопасности (СПБ), производитель не гарантирует нужного вам результата. С таким же успехом вы может покрасить стены обычной краской. Если вам нравится тешить себя напрасными надеждами – в добрый путь. А вот если вы действительно беспокоитесь о безопасности своего жилья, приобретайте только материалы, имеющие соответствующий сертификат, причём российского образца.

Безопасность и эффективность состава должна быть заверена соответствующими органами

Безопасность и эффективность состава должна быть заверена соответствующими органами

Что в нём должно быть указано:

  • что может быть защищено этим составом (дерево, металл или бетон);
  • пределы огнестойкости обработанного составом материала;
  • расход состава на 1 м² площади.

К сведению! В продаже вы можете встретить универсальные составы для обработки практически всех типов конструкций.

В заключение предлагаем вам очень интересное видео, в котором с помощью газовой горелки пытаются поджечь картон, покрытый огнезащитной краской.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector