Противопожарные покрытия для металла

Обновлено: 07.01.2025

Несущая способность металлоконструкций при отметке температуры +500 градусов Цельсия утрачиваются. Указанная температура воздействует на металлические изделия во время пожара. Для обеспечения огнезащиты стальных изделий следует обратиться к СНиП. Обеспечение пожаробезопасности зданий и строений регулируется СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). В своде правил приведен список материалов, которые могут быть выбраны для огнезащиты металлических изделий.

Степень огнестойкости регулируется ГОСТ 30247.0-94. Классификация пожароопасности регламентируется ГОСТ 30403-2012.

Согласно этим требованиям, существует 4 класса пожарной опасности:

Не пожароопасный класс опасности (К0);
Низкий класс пожароопасности (К1);
Средний класс пожароопасности (К2);
Высокий класс опасности возникновения пожара (К3).

При возникновении/развитии пожара в зданиях различного назначения, а также любой степени огнестойкости: от жилого дома, надворных построек из древесины до производственного цеха из железобетонных конструкций огнем повреждаются/уничтожаются не только горючие элементы строений/сооружений, оборудование, сырье/товарная продукция, находящиеся в них, отделка и мебель, предметы обихода.

Под воздействием высокой температуры полностью теряют несущую способность прочные, абсолютно незыблемые на вид металлические конструкции зданий:

балки,
фермы,
колонны,
опорные столбы,
внутренние лестницы.

Эти строительные конструкции, выполненные чаще всего из чугунного, стального металлопроката, начинают активно деформироваться в огне через 15 минут, что отражено в государственных строительных нормах, регламентах пожарной безопасности. Через еще небольшой промежуток времени в зависимости от толщины, общей массы металла, силы пламени; здания, с несущими конструкциями из незащищенного ничем металла, начинают рушиться, складываться как карточный домик, унося жизни многих людей и принося огромный материальный ущерб.

Предотвратить такую ситуацию можно двумя различными путями:

Огнезащита несущих металлических конструкций – это самый эффективный способ довести все элементы здания/сооружения, отвечающие за целостность, устойчивость и надежность; что во многом определяется требуемой степенью, а также пределами огнестойкости для каждой детали в нем, указанными в СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). Но, этот путь решает проблему защиты от открытого пламени, теплового воздействия огня пожара внутри здания, чему также способствует обеспечение его современными стационарными системами пожаротушения, которые не только ликвидируют возгорание на начальной стадии; но и охлаждают несущие конструкции здания, в том числе выполненные из металла, понижают/сбивают высокую температуру во всем объеме строения/пожарном отсеке. исключит занесение источника открытого огня внутри здания, а содержание в надлежащем состоянии пожарных проездов/подъездов к зданиям/сооружения будет способствовать оперативному прибытию подразделений МЧС, негосударственных формирований для ликвидации ЧП.

Способы огнезащиты

Многочисленные решения по защите от прямого воздействия огня, огромного теплового воздействия развивающегося пожара металлических и деревянных конструкций, применяемых в строительном деле, найдены очень давно; но продолжают изобретаться как новые способы, так и новые составы.

Реальная картина находит отражение во многих нормах/правилах, регламентирующих обеспечение огнестойкости защищаемых объектов. Отдельно стоит упомянуть СП 2.13130.2012. Огнезащита металлических конструкций, как, впрочем, и всех остальных элементов зданий/сооружений, проходит в нем красной строкой.

Давно применяются, а также появились относительно недавно следующие способы/виды, методы и приемы предохранения поверхностей металла, находящихся под значительной нагрузкой в составе строения, от огня/теплового воздействия, называемые все вместе конструктивной огнезащитой.

Основана она на нанесении/создании на поверхности строительных конструкций, которые могут подвергаться внешнему воздействию, теплоизоляционного слоя, достаточной толщины и качества покрытия; чтобы он выдержал огонь/тепло в течение нормативного времени согласно требованьям ПБ при проектировании/строительстве в части обеспечения огнестойкости:

Огнезащита металлических колонн, опорных столбов, поддерживающих перекрытия/покрытия зданий/сооружений, используется очень давно, начиная со возведения старинных особняков/замков. Для этого использовался природный камень, кирпич, плитные материалы – сначала естественного, а позднее – искусственного происхождения.

Такая облицовка от пола до перекрытия надежно предохраняет конструкцию из металла от возможного воздействия факторов пожара. Если раньше такие материалы выкладывались вокруг колонны/столба с использованием строительного/известкового раствора, то сегодня разработаны виды/методы крепления плитных/листовых, а также рулонных огнезащитных материалов на каркасе с воздушными прослойками; что снижает нагрузку на междуэтажные перекрытия, значительно удешевляет этот вид противопожарных работ.

Огнезащита металлических балок. По понятным причинам облицевать камнем/кирпичом или плитными материалами такие конструкции, находящиеся под потолком помещений зданий, сложно/невозможно или просто опасно для людей, которые будут в нем находиться, особенно если это происходит на территориях с повышенной сейсмической активностью.

Поэтому металлические балки, как и колонны/столбы зданий, защищают слоем мокрой штукатурки, цементного раствора, бетонированием по деревянной дранке/металлической сетке, различными огнезащитными вязкими смесями – обмазками/мастиками, придавая в зависимости от толщины защитного покрытия требуемый предел огнестойкости. Недостаток такого метода огнезащиты – дополнительная нагрузка на перекрытия здания, дополнительные затраты, внешняя тяжеловесность таких решений, что часто не устраивает архитекторов/заказчиков проектируемых или строящихся зданий.

Огнезащита металлических лестниц. Так как это обязательная конструкция практически любого здания/сооружения, важный элемент организации/системы эвакуации людей из строений, то такому виду огнезащиты уделяется особое внимание. Использование быстровозводимых, сравнительно недорогих лестниц из металла, которым несложно придать нужный уклон, высоту/ширину маршей, широко распространено при проектировании/строительстве зданий большинства степеней огнестойкости, категории производства.

Защищают их всеми возможными вышеперечисленными способами, а также с использованием тонкослойных напыляемых составов – покрытий и красок, о которых речь пойдет в следующей главе.

Для защиты несущих конструкций зданий и лестниц в них используется также комбинированный способ, являющийся сочетанием различных видов огнезащитной обработки металла.

Следует отметить, что во всех случаях – при любых способах нанесения/крепления огнезащитных материалов они обязаны отвечать технологическим методам/приемам, приведенным в протоколах испытаний на стойкость к огневому воздействию, что требует СП 2.13130.2012 (см. выше).

В роли конструктивных средств огнезащиты металлических конструкций рассматривается базальтовое волокно. Современные методы огнезащиты подразумевают укладку определенных материалов, которые способны создать препятствие для распространения огня.

Металлические конструкции для обеспечения огнезащиты могут покрываться специальными составами, которые образуют теплоизолирующий слой. Для защиты стальных изделий могут применяться огнеупорные материалы, выкладываемые в несколько слоев.

Итоги: огнезащита металлоконструкций выполняется с применением защитных покрытий (цементный раствор, минеральные волокна, жидкое стекло), а так же вспучивающихся красок (бывают летние и зимние) на основе группы веществ (при нагревании краска вспучивается, образуя теплоизоляционный слой).

Составы для огнезащиты

Покрытие огнезащитным составом металлических конструкций

Нормативные требования к таким многокомпонентным смесям, а также методикам определения эффективности устанавливает ГОСТ Р 53295-2009.

Эффективным решением стала относительно недавняя разработка – огнезащитные краски/покрытия. Это высокотехнологичные составы, состоящие из множества компонентов. Разработаны много торговых марок, принадлежащих в основном известным во всем мире производителям и соответственно разработчикам красок.

Такие огнезащитные жидкие материалы наносятся распылением, кистью в несколько слоев, обычно не более трех. После каждого нанесения в соответствие технических условий/сертификата соответствия ПБ необходим определенный промежуток времени для высыхания. Под воздействием огня огнезащитная краска вспучивается, образуя вспененный слой, напоминающий пемзу, который не пропускает тепло к защищаемой конструкции. Этим обеспечивается любой требуемый нормами предел огнестойкости.

Кроме практической функции огнезащиты, такие краски позволили воплощать в жизнь многие ранее нереализуемые идеи архитекторов и дизайнеров по строительству зданий с применением ажурных несущих конструкций из металла.

Так, эффективная огнезащита металлических ферм, особенно больших габаритов, монтируемых на значительной высоте, стала возможной на практике; а не только в проектных решениях, только после появления таких огнезащитных материалов, практически не увеличивающих нагрузку на эти ответственные во всех отношениях элементы сооружений; таких как стадионы, различные развлекательные, торговые, выставочные, спортивные комплексы, многопролетные здания производственных цехов, складских ангаров.

Эти составы можно покрывать сверху дисперсионными красками на водной основе, придавая нужный цвет конструкциям; а также стойкими к внешним воздействиям лаками, значительно продлевающими такому виду огнезащиты срок эксплуатации до ремонта/обновления.

Виды огнезащитных составов и материалов

Виды огнезащитных составов

Следует учитывать, что современные огнезащитные составы по металлу вещь, мягко говоря, недешевая. Особенно когда площади поверхностей несущих конструкций начинают измеряться тысячами метров. А если вспомнить про стоимость работ, значительная часть которых относится к высотным?

Поэтому до сих пор в ходу традиционные мастики/обмазки, даже мокрая штукатурка. Из более современных материалов, конкурентов тонкослойных покрытий/красок; если речь не идет об огнезащите сложных по форме, профилю/сечению конструкций, стоит упомянуть следующие материалы:

Базальтовый рулонный, выполненный на основе холста из базальтового волокна без связующих компонентов. Может быть прошит стекловолоконной/базальтовой нитью, иметь покрытие/подкладку.
Плита из минеральной ваты, покрытая стеклотканью/фольгой с одной/двух сторон.

Такие плитные/рулонные материалы в ходе огнезащитных работ оборачиваются или наклеиваются вокруг колонн, столбов, балок, обеспечивая требуемый предел стойкости к огню.

Для тех, кто желает и имеет средства идти в ногу со временем, российскими и зарубежными компаниями, химическими концернами выпускается огромный спектр тонкослойных огнезащитных покрытий по металлу, которые называют также термическими красками, конструктивными обмазками и прочими «отличными от других» названиями.

В массовом строительстве при использовании несущих металлоконструкций каркаса зданий/сооружений используются различные марки огнезащитных составов, количество которых исчисляется десятками. Чтобы только вкратце перечислить их и производителей понадобится новая статья на эту тему.

Не следует забывать, что право на проведение огнезащитных работ по металлу имеют только компании, обладающие соответствующей лицензией МЧС; а сами работы не так просты, как это может показаться на первый взгляд. Так, неправильно подобранные к установленным на строительном объекте грунтовка, краска и лак могут привести к тому; что вместо того, чтобы прослужить долгие годы свеженанесенное тонкослойное покрытие начнет шелушиться и осыплется. Вряд ли кому-то нужны такие натурные эксперименты за собственный счет.

Дополнительная информация

Краски и лаки для огнезащиты металла и металлоконструкций

Составы этих материалов, являющихся одним из видов огнезащиты металлических конструкций, нужны, чтобы предотвратить резкий нагрев несущего каркаса зданий, элементов инженерных сетей в ходе развития пожара, так как иначе металлические конструкции быстро деформируются, вплоть до полного обрушения.

Обработка металлоконструкций огнестойкими красками, лаками является одним из эффективных, востребованных видов пассивной огнезащиты, что связано, в том числе небольшим расходом материалов по сравнению со штукатурками, пастами, мастиками.

Применение

Лакокрасочная продукция для металлоконструкций используются с целью огнезащитного покрытия несущего каркаса – ферм, пролетов, в том числе сложной геометрической формы; балок, колонн, опор как зданий промышленных, так и общественных объектов, везде, где степень огнестойкости строений невозможно обеспечить без доведения металлических конструкций, до требуемого противопожарными нормами предела стойкости к огню.

Зачастую защита металла от огня необходима для стальных конструкций, не только образующих несущий каркас внутри его строительного объема, но и расположенных снаружи; в зависимости от проектных решений, в том числе в необходимости усиления сейсмической устойчивости.

В таких случаях необходима атмосферостойкая огнезащитная краска или лак, способные без растрескивания, шелушения, осыпания из-за воздействия влаги, ветра, резких ежесуточных перепадов температуры, а также при минусовой температуре, вплоть до критически низких значений, длительное время эксплуатироваться на открытом воздухе.

Появление стойких к огню, резкому повышению температуры воздуха в защищаемых помещениях, пожарных отсеках, секциях строений различного функционального назначения, а также не подверженных атмосферному воздействию огнезащитных красок и лаков, позволило эффективно покрывать несущие стальные конструкции зданий, инженерных, технологических сооружений в тех случаях, когда использовать огнезащитные штукатурки, пасты, мастики, а также конструктивную огнезащиту из огнестойкого гипсокартона с заполнением пустот огнезащитным базальтовым материалом невозможно или нецелесообразно по разным объективным причинам.

Преимуществами применения огнестойких красок и лаков на объектах защиты, по сравнению с традиционными покрытиями, также являются:

Намного меньший расход материалов, даже при многослойном покрытии, что не только снижает затраты заказчика, но и значительно уменьшает нагрузку на несущие конструкции зданий, в том числе на фермы, балки, междуэтажные перекрытия, фундамент. Зачастую это бывает критически необходимым при проектировании строений большого объема, в том числе спортивных, культурно-зрелищных сооружений или зданий с атриумами.
Покрытие огнезащитными красками, лаками не портит, а напротив, эффектно декорирует внешний вид защищаемых металлических конструкций, что важно для архитекторов и дизайнеров.
Они не только надежно защищают металл от воздействия пламени, высокотемпературных потоков тепла, но и от прямого контакта с влагой, О₂ воздуха, препятствуя активному окислению, образованию ржавчины в результате коррозии, в том числе химической; что не редкость в защищаемых помещениях с высокой категорией по взрывопожарной опасности, агрессивной средой.

Огнезащитные лаки, как и краски применяют для покрытия несущих строительных конструкций, транзитных воздуховодов в пожароопасных зонах, помещениях; коробов, шахт систем дымоудаления, подачи воздуха; а также для огнезащиты кабеля и кабельных линий; как финишный защитный, декорирующий слой по другим огнестойким покрытиям – краскам, штукатуркам, мастикам, совместимых с ними.

Подводя итоги, можно сделать вывод: при нормальных условиях – это одни из видов высококачественной лакокрасочной продукции, обладающие всеми ее преимуществами применения как внутри, так и снаружи строений.

А при возникновении в них или в противопожарных разрывах вблизи них высокотемпературного очага возгорания – эффективные огнезащитные покрытия, выдерживающие воздействие огня, высокой температуры в течение периода, требуемого противопожарными нормами.

Виды и типы

Компаниями производителями разработаны и серийно производятся два вида такой специальной лакокрасочной продукции, совмещающей основные функции – защиту металла от внешних атмосферных воздействий, от огня и высокой температуры:

Вспучивающаяся краска является наиболее распространенной товарной группой огнестойких красок и лаков.

При прямом контакте с открытым пламенем, высокотемпературным тепловым потоком от распространяющегося внутри или снаружи здания пожара, они в силу своего химического состава, являясь термически активными материалами, быстро и многократно – в десятки раз увеличиваются в объеме; образовывают вспененный слой обугленного коксового покрытия, напоминающего по виду и внутренней структуре вулканическую пемзу.

Состав, в свою очередь, за счет ничтожно низкой теплопроводности, эффективно препятствует прогреву металлических конструкций. Это надежное огнезащитное покрытие несущего каркаса зданий, важных элементов инженерных систем жизнеобеспечения зданий – электрических кабельных трасс, воздуховодов вентиляции, в том числе систем противодымной защиты.

Не вспучивающая (сохраняющая объем) огнестойкая краска или лак, также являются многослойными покрытиями, но они не изменяют своего первоначального объема даже при сильном огневом, тепловом воздействии.

Их физико-химический механизм огнезащиты отличается от вспучивающихся огнестойких покрытий. В основе силикаты, часто называемые в обиходе жидким стеклом, которые создают на поверхности металлических конструкций и элементов систем жизнеобеспечения защищаемых объектов плотное покрытие, надежно защищающее от внешних воздействий при нормальных условиях.

А при резком высокотемпературном воздействии состав спекается, образуя слой покрытия, аналогичный керамическим эмалям, который эффективно предохраняет защищаемую поверхность металла от быстрого нагрева, деформации и разрушения.

Недостатками таких огнестойких красок, лаков являются больший расход материалов, меньшая огнезащитная эффективность, чем у вспучивающихся аналогов, поэтому они применяются на объектах гораздо реже.

Состав и описание

Основная техническая характеристика огнестойких лаков, красок – это их огнезащитная эффективность, регламентируемая НПБ 236-97, ГОСТ Р 53295-2009 для средств огнезащиты стальных конструкций. По их определениям, требованиям она варьируется от 7 группы с пределом стойкости к огню 15 мин до 3 группы – 90 мин, и максимальной 1 группы – 150 мин.

Химический состав огнестойких красок, лаков компаниями производителями как в рекламных проспектах, так и в заводской сопроводительной документации на поставляемую товарную продукцию редко раскрывается, что, конечно, обусловлено коммерческой тайной, нежеланием открывать рецептуры создания таких инновационных материалов конкурентам.

Из открытых сведений известно, что в них используются пленкообразующие вещества, вспенивающиеся под воздействием высокой температуры реагенты, в том числе термически активный графит; некоторые виды солей, а также мелко помолотые минеральные наполнители.

На российском рынке огнезащитных средств наиболее популярны следующие марки красок, лаков:

Крауз. Под этой маркой НПО «Стройзащита» выпускает три вида вспучивающихся огнезащитных красок по металлу: Крауз, Крауз-Ультра – на водной основе, создающие покрытия с огнезащитной эффективностью 90 мин, наносимых в помещениях при температуре выше 0 ℃; Крауз-Р – на органическом растворителе, до 120 мин, которую можно наносить до – 15 ℃. Срок эксплуатации покрытий – до 25 лет.
Kron–SW– это огнезащитная краска для металлических конструкций, имеющая огнезащитную эффективность 120 мин. Условия нанесения – не ниже – 15 ℃. Гарантийный срок эксплуатации покрытий – 25 лет, с финишным покрытием – до 50 лет.
Neomid(Неомид). Под этой торговой маркой выпускается много видов продукции как для огнезащиты древесины, так для металлоконструкций, в том числе всесезонная краска по металлу Neomid 050, предназначенная для работ как внутри помещений, так и на открытом воздухе при низких значениях температуры, но без прямого воздействия воды. Обеспечение огнезащитной эффективности в диапазоне от 45 до 120 мин, окраска при температуре – не ниже – 25 ℃ при влажности воздуха до 80%.
Кроме них, существует огнезащитная лакокрасочная продукция марок Pirex–metalplus, Нертекс, Термобарьер, Стабитерм, Негорин.

Действие огнеупорного состава на металлоконструкции

Сертификат соответствия

Согласно статье 150 ФЗ-123 для подтверждения качества, огнезащитной эффективности огнестойких лакокрасочных покрытий на любую партию серийной продукции, применяемой для окраски металлических конструкций несущего каркаса зданий, элементов инженерных систем; независимо от объема поставки, требуется сертификат пожарной безопасности, в котором должна указываться следующая информация:

Марка, наименование огнезащитной краски, лака.
Группа огнезащитной эффективности.
Виды, названия, количество, необходимая толщина слоев грунтовок, финишных защитных, декоративных покрытий, совместимых с поставляемой огнезащитной продукцией.
Толщина слоев огнезащитных красок, лаков, а также их расходы для получения многослойных покрытий для различных групп огнезащитной эффективности.

Требования

Лакокрасочные изделия создавать покрытия, с требуемой для различных металлоконструкций огнезащитной эффективностью.
Образующиеся после окраски многослойные огнезащитные покрытия должны быть долговечными, не растрескиваться, не разрушаться под внешними воздействиями, включая высокую влажность воздуха, образование конденсата, вибрацию.
Не должны выделять пары ядовитых химических соединений как при нормальных условиях, так и в процессе образования вспучивающегося теплозащитного слоя при огневом, тепловом воздействии.
Отвечать требованиям эстетики в готовом виде после нанесения финишного слоя, для чего должна быть возможна их колеровка в различные цвета.

Заказчики, специалисты проектных организаций, предприятий, проводящих огнезащитные работы на основании лицензионных разрешений от МЧС, по требованиям противопожарных норм без проблем находят оптимальные варианты из многообразия видов огнестойкой лакокрасочной продукции для каждого конкретного случая огнезащиты металлоконструкций строений различного назначения.

Правила нанесения

Принцип проведения работ как внутри, так и снаружи объектов защиты с использованием таких лакокрасочных материалов – это покраска в несколько слоев, количество которых в зависимости от требуемого предела стойкости к огню покрытия определяется в сопроводительной заводской документации на продукцию, где также указывается расход огнезащитной краски на 1 м 2 по металлу.

Огнезащитная обработка обязательно чередуется полным просушиваем каждого слоя огнестойкой краски, лака.

Существует четыре этапа работ при использовании для покрытия металлоконструкций огнезащитных красок, лаков:

Тщательная подготовка поверхности металла, включающая очистку от слоев прежних лакокрасочных покрытий; загрязнений – ржавчины, следов горючих жидкостей; пылевых, солевых отложений.
Методы такой подготовки разнообразны – от механической обработки металлических поверхностей ручным или электрифицированным инструментом, пескоструйными аппаратами до химической очистки органическими растворителями, преобразователями ржавчины.
Крайне важно также обезжиривание поверхностей металлоконструкций для обеспечения высокой адгезии при наложении покрытия.
Грунтование различными материалами, по физико-химическим свойствам совместимыми с огнезащитной лакокрасочной продукцией, что как дает защиту металлу от возможной коррозии, так и способствует более надежному контакту красок, лаков с поверхностью металлоконструкций, без риска растрескивания, отслоения.
Окраска металлоконструкций вручную с использованием кистей, валиков, или с применением промышленного оборудования для проведения окрасочных работ – краскопультов, станций безвоздушного распыления.
Нанесение защитных, финишных декоративных покрытий, как предохраняющих огнезащитные краски, лаки от внешних, в том числе атмосферных воздействий, так и придающих им приятный внешний вид, что достигается, в том числе колеровкой.

Довольно часто в качестве финишного покрытия по огнестойкой краске применяется лак от той же компании производителя, что гарантирует их максимальную совместимость, долговечность получаемого комбинированного огнезащитного покрытия.

Огнезащитные составы для металлоконструкций: виды, обработка, особенности применения

Современный огнезащитный состав, используемый для металлоконструкций, является одним из надёжных противопожарных мероприятий, способных качественно защищать различные сооружения.

Самое широкое применение такие составы получили при постройке объектов промышленного назначения и современных офисных зданий, став обязательным элементом их возведения. Рассматривая различные варианты защиты сооружений от огня, как правило, говорят о мерах, предотвращающих возгорание материалов.

Однако такой взгляд на проблему является односторонним, поскольку металлоконструкции, которые являются негорючими, вроде бы, и защищать не требуется!

Зачем защищать

В первую очередь нужно понимать, что во время пожара металл очень быстро греется, а это является причиной более быстрого распространения огня. Иными словами, чем больше раскаляется металлоконструкция, тем быстрее огонь проникнет туда, где для него не было прямого доступа.

Также не стоит забывать о такой характеристике металлоконструкций, как их несущая способность. Этот параметр при сильном нагревании металла (от 500 градусов) значительно уменьшается, что приводит к обрушению постройки.

Итак, предохраняя металлическую конструкцию от прямого воздействия огня, удаётся не только локализовать распространение пожара, но и сохранить остов постройки. А это, в свою очередь, приводит к увеличению времени, которое отводится на эвакуацию людей из горящего здания. И если посмотреть в инструкции по возведению объектов из металлических конструкций, то там одним из пунктов всегда значится их обязательная огнезащитная обработка.

Варианты огнезащиты

Комплексная огнезащита металлоконструкций включает в себя три варианта мероприятий:

защита с помощью облицовочных плит (обеспечивает сохранение несущей способности конструкций до 3 часов при прямом воздействии пламени);
защита с помощью штукатурок термостойкого типа (справляется с прямым действием огня около 2 часов);
защита с помощью красок огнезащитного типа (гарантируют полтора часа надёжной огнезащиты).

Какой же вариант выбрать?

Оказывается, что наиболее надёжной, быстро наносимой и легко обновляемой, является огнезащитная обработка конструкций с помощью специальных красок. К тому же стоит она в несколько раз дешевле и по цене самого материала и по трудозатратам, в сравнении с облицовочными плитами и термостойкими штукатурками.

Параметры и механизм работы

Главной функцией, которой обладает огнезащитная краска, является то, что она не даёт подниматься температуре металлоконструкций до тех показателей, когда последние могут стать вторичной причиной образования пожара и в итоге теряют свою несущую способность.

Механизм работы огнезащитной краски выглядит следующим образом:

При нормальной внешней температуре металлоконструкции, покрытые огнезащитной краской полностью инертны, то есть никакого взаимодействия с внешней средой не наблюдается;
При нагревании поверхности, обработанной огнезащитной краской, последняя начинает активно разлагаться, образуя на металлическом основании особый слой (в виде кокса), который максимально долго удерживает показатели температуры металла на низком уровне;
Разлагаясь, огнезащитная краска выделяет газы и воду, препятствующие активному горению. Слой кокса при этом ещё более уплотняется, и металлоконструкция ещё дольше сопротивляется повышению температуры.

Виды огнезащитных красок и особенности их применения

Отдельно нужно отметить, что огнезащитные краски принято делить на два вида:

Краски, которые вспучиваются при воздействии огня;
Краски, которые не вспучиваются при воздействии огня.

Краски, которые не вспучиваются при огневом воздействии, создают на металлических конструкциях особо прочную защитную плёнку, обладающую высокими теплоизоляционными свойствами. Самым большим спросом здесь пользуются краски, изготавливаемые на основе жидкого стекла, поскольку они чрезвычайно устойчивы к любым внешним факторам воздействия. К тому же такая плёнка способна выдерживать достаточно высокие температуры, впрочем, не очень продолжительное время.

Краски, которые вспучиваются при воздействии открытого пламени, действуют по-другому: они многократно (почти в 70 раз!) увеличиваются в объёме, создавая мощный слой теплоизоляции. Такой слой может полтора часа сопротивляться самому мощному пламени во время пожара, не давая металлоконструкциям нагреваться и терять их прочностные свойства. Примерами таких красок являются КМД-0-металл (с органической основой) и КМД-0-металл эко (с водной основой).

Требования предъявляемые к огнезащитным краскам

Все современные огнезащитные краски отвечают ряду общих требований:

Полное соответствие действующим нормам, предъявляемым к огнезащитным составам;
Срок эксплуатации покрытия не менее 15 лет;
Полная безопасность высохших после покраски поверхностей. Иными словами, токсины, содержащиеся в огнезащитных составах должны улетучиваться после окрашивания в течение нескольких часов;
Краска должна обладать повышенной устойчивостью к вибрационным процессам. Иными словами, краска после высыхания и длительной эксплуатации металлоконструкций не должна начать отслаиваться;
Огнезащитные краски должны иметь возможность колеровки, если владелец здания захочет придать металлоконструкциям приглядный внешний вид.

Что же касается использования конкретных марок огнезащитных красок, то их подбирают, исходя из условий, в которых их нужно будет использовать. Скажем, существуют краски, которые следует применять исключительно для внутренней обработки металлоконструкций, расположенных внутри зданий. Есть более дорогие краски, которые могут использоваться и на открытом воздухе.

Варианты обработки

При обработке металлоконструкций с помощью огнезащитных красок, как правило, придерживаются следующего алгоритма работы:

Металлические поверхности очищаются от следов коррозии. Делается это с помощью шлифовальных машин, со специальными насадками из металлических щёток;
После удаления ржавчины и очищения металлоконструкций от следов зачистки, металлические конструкции обрабатывают грунтовкой. Грунтовку, как правило, подбирают антикоррозийного типа;
Затем ждут, пока грунтовка полностью высохнет, и только убедившись в этом, начинают наносить огнезащитную краску;
После того, как поверхность готова к нанесению краски, огнезащитный состав следует тщательно перемешать с помощью строительного миксера;
Окрашивать металлические конструкции можно либо вручную, либо с помощью пульверизатора. Заметьте, что при окраске пульверизатором сокращается время работы и расход краски.
Как только огнезащитная краска высохнет, металлоконструкция может начать эксплуатироваться.

Резюме

Будучи правильно выбранной и нанесённой на металлоконструкции, огнезащитная краска способна эффективно противостоять разрушительному температурному воздействию огня. При этом стоимость краски на порядок меньше иных вариантов огнезащиты металлических конструкций, она просто наносится, и служит долгие годы.

Как выбрать и произвести обработку

Рекомендуем обратить внимание на компанию Брандтрейд – производитель огнезащитных красок и сухих огнезащитных штукатурок для обработки металлических конструкций, в т.ч. воздуховодов. Компания входит в состав технического комитета по стандартизации ТК 001 и является членом Национального союза организаций в области обеспечения пожарной безопасности «НСОПБ». Огнезащитные материалы, производимые компанией, допущены Государственной корпорацией по атомной энергии «РОСАТОМ» к применению на атомных электростанциях.

Краска для противопожарной обработки металлоконструкций

Пожарная безопасность

Чтобы предотвратить резкий нагрев поверхности металлических конструкций с последующим разрушением их целостности, используют специальное огнезащитное покрытие. Оно обязательно для нанесения на несущие опоры, соединительные узлы и крепежи в каркасе зданий и инженерных сетях. Обработка металла противопожарной краской считается пассивной огнезащитой.

Особенности применения

Для противопожарной обработки металлоконструкций используется краска, не только устойчивая к высоким температурам, но и выдерживающая резкие атмосферные колебания. Лакокрасочные материалы наносят на элементы несущего каркаса конструкций промышленного и общего назначения: фермы, балки, колонны, пролеты, опоры, транзитные воздуховоды, короба шахт системы дымоудаления и подачи воздуха. По расположению это могут быть как внутренние, так и наружные элементы, огнезащита которых должна быть доведена до определенного предела стойкости к огню.

Противопожарная краска для металлоконструкций должна отвечать требованиям:

устойчивость к растрескиванию и последующему шелушению;
устойчивость к осыпанию под воздействием влаги;
устойчивость к ежедневным резким перепадам температур;
возможность длительной эксплуатации на открытом воздухе.

Использование огнезащитной краски для металлоконструкций позволяет заменить покрытие штукатуркой, пастой или мастикой элементов несущих стальных частей зданий, инженерных и технологических сооружений.

Преимущества использования огнезащитных составов для металла:

экономичный расход по сравнению с другими типами покрытий, что снижает нагрузку на всю конструкцию;
возможность одновременной защиты и декорирования металлических элементов;
огнезащитная эмаль для металлоконструкций не только устойчива к высоким температурам и открытому пламени, но и защищает основной материал от влаги и предупреждает появление ржавчины.

Необходимость прокраски металлических конструкций противопожарной краской обусловлена общими свойствами основного материала. Связано это с понятием предела прочности. Механическая прочность стали падает уже при температуре 400°С, алюминия – всего при 80°С, цинковые же конструкции деформируются уже при 30°С. Учитывая, что металлоконструкции находятся под нагрузкой, предел прочности дополнительно снижается и без нагрева, поэтому при пожаре деформация отдельных элементов каркаса здания может привести к полному обрушению строения.

Виды огнезащитных красок для металлоконструкций

Основной принцип действия всех красок, используемых для огнезащиты металлоконструкций, состоит в том, что под воздействием высоких температур покрытие начинает разлагаться и коксоваться. Образующийся слой плотно закрывает металл, предохраняя его от нагрева и деформации. Если источник огня не ликвидирован, то при дальнейшем нагреве лакокрасочное покрытие начинает выделять воду и газ, сдерживающие горение.

По нормам, огнезащитное действие красок измеряют во временном промежутке, за который металл прогревается до 500°С.

Краска для огнезащиты металлических конструкций бывает двух видов: вспучивающаяся и не вспучивающаяся. Они совмещают в себе функции защиты от высоких температур и атмосферных явлений.

Вспучивающиеся составы

Основное свойство вспучивающихся красок – увеличение объема при нагревании. Являясь термически активными материалами, при прямом контакте с пламенем и распространением теплового потока внутри или снаружи здания такие составы в разы увеличиваются в объеме с образованием вспененного слоя обугленного коксового покрытия, визуально напоминающего пемзу.

Теплопроводность такого состава низкая, поэтому он препятствует нагреванию металла. Чаще всего вспучивающиеся краски используют для покрытия несущего каркаса зданий, наиболее значимых элементов инженерных и технологических систем. Эффективность использования увеличивающихся в объеме покрытий обусловлена:

поглощением избыточного тепла, необходимого на образование коксового слоя;
выделением газообразных продуктов, снижающих температуру на поверхности защищаемых деталей;
образованием пористого слоя, который предупреждает нагревание основы;
отражением пористым слоем тепловых волн;
перекрыванием поступления кислорода, что не допускает развитие горения.

Не вспучивающиеся

Составы, по физическим свойствам являющиеся полной противоположностью к описанным выше средствам, но также представляющие собой многослойные покрытия для защиты поверхностей от деформации под воздействием высоких температур. Основное отличие – сохранение первоначального объема при огневом и тепловом влиянии.

Физико-химические свойства не вспучивающихся покрытий основаны на применении силикатов, которые как стекло защищают поверхности при нормальных условиях, а при критических начинают спекаться подобно керамическим эмалям. Огнезащитная эффективность таких лаков и красок ниже, чем у вспенивающихся, при этом расход при покрытии их гораздо выше.

Состав и группы красок для огнезащиты стальных и металлических конструкций

В НПБ 236-97, ГОСТ Р. 53295-2009 определена классификация огнезащитных покрытий металлов, которые разделяются на 7 групп. 7-3 группы считаются минимальными, их предел огнестойкости варьируется в диапазоне 15-90 минут. 1 и 2 группы считаются базовыми для покрытия несущих элементов конструкции. Предел 1-й группы – 150 минут.

В составе вспенивающихся красок:

пленкообразователи: чаще эпоксидные и силиконовые смолы;
карбонизирующиеся вещества: пентаэритрит, дипентаэритрит, характеризующиеся увеличенной массой углерода;
минеральные кислоты: чаще всего фосфорная;
реагенты, усиливающие образование пены: порофоры.

На российском рынке чаще всего для огнезащиты металлических конструкций используют краски Крауз, Неомид, Термобарьер, Нертекс, Kron–SW, Джокер, Негорин.

Как использовать

Чтобы защитить конструкцию из металла от воздействия огня при помощи лакокрасочных материалов, соблюдают последовательность действий:

очистка поверхностей шлифовальными материалами;
обдувание воздухом под давлением;
покрытие устойчивой к окислению грунтовкой;
полная просушка поверхностей;
нанесение краски.

Чтобы повысить эффективность, наносить защитное средство лучше механическим способом, который дает равномерный слой.

Противопожарная краска для металлоконструкций — особенности составов

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.

Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

В обязательном порядке должны быть защищены от пламени несущие части, элементы опоры, соединительные узлы, поверхности с конструктивными функциями, открытые поверхности и крепежи. Огнезащита металла используется для всех видов строительных материалов. Однако она не требуется для деталей, которые не относятся к конструктивным элементам строений. А также при условии, что объект не относится к классу пожароопасностных сооружений.

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.

Огнезащита по металлу осуществляется разными способами. В первом случае металлоконструкции обшиваются особым материалом обеспечивающим безопасность конструкции от огня. Еще одним способом защиты от пожара является штукатурка строения специальным раствором. Третий способ – это противопожарная краска для металлоконструкций. Несмотря на то, что все способы эффективные, наименее трудоемким является покраска огнезащитными составами для металлических конструкций.

Почему так важна обработка

Предел прочности у каждого сплава металла разный, так при нагревании стальной конструкции до 400°С сталь утрачивает свою прочность, механическая прочность алюминия уменьшается при 80°С, прочность цинка значительно снижается при 30°С.

Поскольку основа из металла любого строения, находится под воздействием нагрузок, то качественное ухудшение свойств материала из-за нагревания может привести к деформации и даже к полному разрушению всего строения. Именно по этой причине огнезащитная краска для металлоконструкций является необходимой.

Как действует огнезащитное покрытие металлоконструкций

Благодаря, правильной эксплуатации изделия, краска для огнезащиты металлоконструкций не будет взаимодействовать с внешней средой. При нагревании металла красящий состав разлагается, образуя наружный коксовый слой оберегающий металл от высокой температуры, сохраняя его свойства.

В дальнейшем он разлагается, выделяя воду и газ, которые сдерживают горение. А коксовая пленка только упрочняется, усиливая защиту.

При нагревании металла красящий состав разлагается, образуя наружный коксовый слой оберегающий металл от высокой температуры.

На сегодняшний день существует 2 вида огнестойких, лакокрасочных изделий. Классификация огнестойкой краски:

Характеристика огнезащитных красящих смесей

В обычной ситуации противопожарное средство инертно, однако нагревание конструкции заставляет разлагаться покрытие, а потом происходит окутывание металла коксовым слоем, который удерживает температуру, сохраняя конструкцию. В процессе разложения выделяется газ и вода, замедляющие воздействие огня. Дальше коксовый слой упрочняется, благодаря чему конструкция сохраняется целой.

Разные по типу противопожарные составы обладают разными характеристиками. Так невспучивающееся средство образует на поверхности тонкую, но при этом прочную теплоизоляционную пленочку. Однако, несмотря на прочность, данная защита очень быстро прогорает, по этой причине такой тип краски используется редко.

Если выбирать невпучивающиеся средства, то стоит отдать предпочтение краске, в составе которой есть калиевый силикат, потому что натриево-силикатные составы при взаимодействии с водой создают разводы белого цвета.

Вспучивающиеся составы обладают другими свойствами, так при нагревании их количество возрастает в 70 раз, возрастает и толщина теплоизоляционного слоя. Это позволяет сохранять металл от утраты прочности даже при нагревании более 1,5 ч.

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.

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.

Требования к огнезащитным краскам

Основные требования к огнезащитным покрытиям:

Длительность эксплуатации, устойчивость к воздействию агрессивной среды, включая повышенную влажность, вибрацию. Краска не должна трескаться;
Отсутствие токсичности;
Привлекательный внешний вид покрытия, включая возможность придания краске любого цвета.

Данные требования позволяют специалистам подбирать наиболее оптимальные варианты.

Противопожарные лакокрасочные материалы наносятся в несколько этапов. На число слоев влияет их устойчивость к пламени, о чем указывает производитель в документах на продукцию. Там же указан расход материала.

Каждая новая обработка должна осуществляться только после того, как предыдущий слой краски полностью просохнет. Высокую адгезию можно достичь, только обезжирив поверхность металла.

Обязательно грунтование, потому что оно защищает металлоконструкцию от коррозии и улучшает сцепление краски с поверхностью, не вызывая отслоение и растрескивание. Однако грунтовка должна быть совместима с огнезащитным средством

Проводить покраску металлоконструкций защитными средствами можно как вручную используя кисточки и валики, так и с помощью производственного оборудования пользуясь краскопультами, или станциями распыления.

Огнезащитные красящие составы можно колеровать. Допустимо использовать лак, в качестве финишного покрытия, но только от одного производителя, чтобы они были максимально совместимы.

Каждая новая обработка должна осуществляться только после того, как предыдущий слой краски полностью просохнет.

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.

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.

Наиболее известные производители огнезащитных составов

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

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

Читайте также: