Виды огнезащитных материалов



В статье рассматриваются основные огнезащитные материалы. Проведен сравнительный анализ технических свойств минеральных ват и огнезащитных красок. Сделаны выводы о возможности применения комбинированных методов огнезащиты для повышения пределов огнестойкости.

Ключевые слова: средство огнезащиты, конструктивные средства защиты, химические средства защиты, комбинированные средства защиты, минеральная вата, огнезащитные краски.

В наше время можно найти множество способов противопожарной защиты: от использования негорючих строительных материалов или противопожарных покрытий до установки специальных панелей.

Но, как правило, у каждого метода имеются свои плюсы и минусы. Например, во время сооружения здания не всегда бывает возможным заменить какой-нибудь элемент на тот, что обладает огнестойкими свойствами. Или есть правила, которые запрещают закрывать некоторые элементы строения, а значит произвести монтаж панелей будет нецелесообразным. Кроме того, хочется не только защитить свое жилище, но еще сделать это так, чтобы оно сохранило солидный, привлекательный внешний вид. Казалось бы, тупиковая ситуация. Что ни выбери, придется чем-то жертвовать: либо безопасностью, либо эстетичностью. К счастью, можно найти средство, которое совмещает в себе все вышеперечисленные требования.

Существует два вида огнезащиты: активная и пассивная. К первой относиться все, что используется для ликвидации возгорания: системы оповещения, огнетушители, водяные, порошковые, газовые и автоматические установки. Пассивные меры защиты являются защитой поверхностей от огня и высоких температур в течение заданного времени т. е. являются профилактикой возгораний. Они позволяют сохранить конструкции от деформаций, повреждений и разрушений.

Пассивные средства защиты бывают конструктивные, химические и комбинированные. Конструктивные — это теплоизоляция, облицовка, оштукатуривание, теплоотражающие экраны, кирпичная кладка, бетонирование, увеличение поперечного сечения конструкций.

Химические включают в себя пропиточные составы, лаки, эмали, краски. Выбор огнезащитного материала зависит от требований пожарной безопасности, строительных норм и проекта, в котором заложены требования к пределу огнестойкости конструкций.

Комбинированными средствами являются сочетания различных способов огнезащиты.

Огнезащита: Технические мероприятия, направленные на повышение огнестойкости и (или) снижение пожарной опасности зданий, сооружений, строительных конструкций. [1]

Средство огнезащиты: Огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и предназначенный для огнезащиты различных объектов. [1]

Огнезащитная обработка: Нанесение (монтаж) средства огнезащиты на поверхность объекта огнезащиты в целях повышения огнестойкости. [1]

Огнезащитное покрытие: Слой, полученный в результате нанесения (монтажа) средства огнезащиты на поверхность объекта огнезащиты. [1]

Огнезащите подвергаются: каменные, бетонные и железобетонные конструкции, металлические конструкции, конструкции из дерева и пластмасс, воздуховоды, электрические кабели и кабельные проходки, ткани и напольные ковровые покрытия.

Применение огнезащитных материалов помогает минимизировать распространение пламени, дыма и продуктов горения на объекте. Огнезащита является самым важным моментов в проектировании зданий, независимо он того, является ли это коммерческим объектом, жилым зданием, больницей или учебным заведением.

Основные огнезащитные материалы.

Минеральная вата — это волокнистый материал, который задерживает воздух, что делает его одним из лучших изоляционных материалов. Пористая и эластичная структура также поглощает шум. Минеральная вата негорючая и не распространяет пламя.

Под понятием минеральная вата понимают:

– стеклянное волокно;

– шлаковата;

– каменная вата;

– базальтовая вата.

Все четыре типа имеют схожий состав минеральной ваты, отличаются длиной и толщиной волокна. Различия в строении определяют свойства материала. Продаются они в виде цельных плит и матов.

Преимущества данного материала:

– высокая огнестойкость. При производстве некоторых сортов ваты используются лишь негорючие расплавы силикатных пород;

– устойчивость к химическим веществам;

– надежность и долговечность — срок эксплуатации не менее 25 лет;

– экологическая чистота и радиационная безопасность;

– технологичность монтажа, «чистота» процесса;

– минимальные толщина покрытия и нагрузка на конструкцию;

– дополнительная тепло- и звукоизоляция;

– влаго- и вибростойкость;

– доступность контроля, ремонтопригодность;

– эстетичность внешнего вида;

– устойчивость к биологическим раздражителям;

– незначительная усадка;

– высокая паропроницаемость.

Недостатки:

– при повреждении волокон фрагменты стекловаты могут больно поранить человека (кроме каменной и базальтовой ваты);

– всостав минеральной ваты довольно часто входит формальдегидная смола (кроме каменной и базальтовой ваты);

– при небольшом проливе горючих жидкостей (нефти, нефтепродуктов, растворителей и т. д.) пожар может охватывать целиком фасадные системы зданий, вертикальные аппараты, стенки резервуаров, трубопроводы, изолированные минеральной ватой; [2]

– в связи воздухопроницаемой структурой и органическими связующими, определенные марки, которые действующими нормами относятся к негорючим строительным материалам, могут скрыто распространять горение; [2]

– высокая стоимость;

Огнезащитной краской называют специальное покрытие, которое защищает конструкции от огня, а также выполняет декоративную функцию.

Огнезащитные краски бывают двух видов: не вспучивающиеся (на основе жидкого стекла). Эти краски имеют большую стоимость, они не способны долго сопротивляться огню. И вспучивающиеся- при нормальных температурах они похожи на обычные лакокрасочные покрытия, а при сильном нагреве вспучиваются, т. е. образуется пенококс, который имеет объем покрытия во много раз больше первоначального. При длительном огневом воздействии пенококс выгорает.

Тонкослойное вспучивающееся огнезащитное покрытие (огнезащитная краска): Способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных красок или лакокрасочных систем по ГОСТ 28246, предназначенных для повышения предела огнестойкости строительных конструкций и обладающих огнезащитной эффективностью. Принцип действия огнезащитной краски (лакокрасочной системы) основан на химической реакции, активируемой при воздействии пожара, в результате которой толщина огнезащитного покрытия многократно увеличивается, образуя на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционный слой, защищающий конструкцию от нагревания. [1]

В условиях пожара незащищенные металлические конструкции быстро прогреваются до температур, превышающих 400–500 °С. Под воздействием этих температур и нормативной нагрузки интенсивно развиваются температурные деформации, что ведет к быстрому разрушению сооружения (в пределах всего 0,12–0,25 часа). Повышение предела огнестойкости металлических конструкций до требуемого уровня достигается применением огнезащиты. При циклических испытаниях получено, что повышение усталостной прочности достигается использованием огнезащитной вспучивающейся краски за счет диффузии алюминия и кремния из состава покрытия в поверхностный слой материала образца при воздействии высоких температур. Кроме того, изменение структуры поверхностного слоя, за счет проникновения элементов вспучивающейся краски повышает огнестойкость стальной конструкции. Применение огнезащиты позволяет сохранить исходную внутреннюю структуру металла. [3]

Преимущества метода:

1. Относительно низкая трудоемкость.
2. Не утяжеляет и не деформирует конструкцию.
3. Малая толщина покрытия.
4. Возможность нанесения валиком, кистью, распылением.
5. Возможность защиты труднодоступных мест металлоконструкции.
6. Возможность минимизировать технологические потери.
7. Не требует специальной подготовки персонала.
8. Имеет не только огнезащитные, но и декоративные свойства.
9. Быстрое восстановление защитного слоя при ремонте.
10. Краска сразу готова к применению, поставляется в удобной таре.
11. В процессе формирования огнеупорного слоя, не выделяет ядовитых веществ.
12. Небольшой расход.
13. Поверх нанесенной огнезащитной краски можно наносить любую другую краску.
14. Не ведет к удорожанию огнезащитных работ.

Недостатки метода:

1. Ограничение области применения согласно требованиям нормативной документации по пожарной безопасности. (Не обеспечивают нормативных пределов огнестойкости из-за разрушения пенококсовой шубы при длительном контакте с огнем.)
2. Требуется постоянный контроль толщины покрытия.

Какой способ огнезащиты предпочтительнее однозначно ответить нельзя. Сравнение минеральных ват и вспучивающихся красок — это довольно трудное занятие. Это принципиально разные способы выполнения огнезащиты. Для достижения максимальных результатов, максимальной эффективности и повышения пределов огнестойкости можно совместить эти методы.

Литература:

1. ГОСТ Р 53295–2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности (с Изменением N 1).
2. Мельников В. С., Кириллов С. В., Мельников М. В., Ванин С. А., Васильев В. Г., Потемкин С. А. Минеральная вата — теплоизоляция фасадов и кровельных систем в условиях пожара пролива и тления// Интернет — журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 8, № 6(2016).
3. Халилова Р. А., Акулинушкина А. А. Анализ влияния огнезащитной вспучивающейся краски на структуру металла/ Уфимский нефтяной технический университет, кафедра «Пожарная и промышленная безопасность».