Огнезащита металлоконструкций

Огнезащита металлоконструкций

Огнезащита металлоконструкций

В России ежегодно регистрируется около 200 000 пожаров. При воздействии высоких температур стальные конструкции быстро теряют свои прочностные характеристики, а значит, требуют принятия огнезащитных мер. Согласно строительным нормам и правилам минимальное значение предела огнестойкости строительных конструкций должно быть от 15 до 150 минут.
Повышение огнестойкости стальных конструкций достигается различными способами. Наиболее распространенным из них является нанесение огнезащитных красок. При нагревании они вспучиваются и образуют пористый теплоизолирующий слой — пенококс, который защищает металл от перегрева.

Ни для кого не секрет, что организация грамотной и профессиональной огнезащиты металлоконструкций может не только уберечь от пожара, но и спасти человеческие жизни.

Теперь более подробно остановимся на выборе огнезащитного покрытия. Безусловно, в первую очередь, необходимо защитить металлоконструкции от коррозии. В настоящее время, самым распространенным антикоррозийными материалами, применяемыми под огнезащитные краски, является грунт ГФ-021, грунт УХРА-1503.

Как происходит огнезащита металла?

После нанесения огнезащитной краски, на поверхности металлоконструкции образуется защитный слой, который задерживает воспламенение и способствует уменьшению распространения огня по поверхности конструкции. В результате разложения краски поглощают тепло и выделяют ингибиторные газы. Кроме того, они высвобождают воду и позволяют процессу образования коксового слоя проходить быстрее.

Огнезащитные покрытия бывают вспучивающиеся и невспучивающиеся.

Вспучивающиеся краски более эффективны, потому что при тепловом воздействии в 10-40 раз увеличивается их толщина, а за счет образовавшегося коксового слоя в разы повышаются их теплоизоляционные свойства.

У огнезащитных красок вспучивающегося типа есть множество преимуществ.

♦ Технологичность – нанесение не менее 1 кг за проход,

♦ Долговечность – эксплуатационный срок покрытия более 20 лет,

♦ Экологичность – отсутствие вредных компонентов для человека и животных,

♦ Эластичность – устойчивость к статистической вибрации,

♦ Декоративность – колеровка в пастельные тона.

Вышеперечисленные преимущества огнезащитных красок по металлу были выявлены и подтверждены в процессе проведения многочисленных исследований и испытаний. Для каждого типа поверхности необходима своя огнезащитная краска. Это диктуется современными правилами пожарной безопасности.

♦ Несущие металлоконструкции зданий — необходима максимально надежная огнезащита из-за того, что сталь теряет свою прочность при долгом воздействии огня, что может привести к разрушению несущей конструкции сооружения или здания.

♦ Воздуховоды — во время пожара, воздуховоды не редко становятся путем распространения пламени, значит, их защита также необходима.

♦ Деревянные строения. Дерево — легковоспламеняющийся материал, следовательно, нуждается в качественной огнезащите.

♦ Здания из железобетона и бетона. Этим конструкциям нужна серьезная огнезащита, так как под воздействием огня бетон начинает разрушаться.

Оценка эффективности огнезащитных составов для металлических конструкций проводится по НПБ 236-97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнеза щитной эффективности». В рамках этой методики огнезащитные средства по своей эффективности подразделяются на пять групп в зависимости от времени прогрева стального двутавра № 20 до 500°С. Следует иметь в виду, что этот метод не распространяется на определение предела огнестойкости строительных конструкций с огнезащитой, а устанавливает только группу эффективности огнезащитных составов. На практике полученные результаты могут быть применены для определения предела огнестойкости конструкций с приведенной толщиной не менее 3,4 мм и критической температурой не менее 500°С, которая устанавливается для конкретной конструкции в зависимости от марки стали и действующей на нее нагрузки.

Огнезащитная эффективность материалов, наносимых на стальные конструкции, характеризуется временем от начала огневого испытания до достижения критической температуры (500 °С) стандартного образца и подразделяется на пять групп:

1-я — не менее 150 мин;

2-я — не менее 120 мин.;

3-я — не менее 60 мин.;

4-я — не менее 45 мин.;

5-я — не менее 30 мин.

В качестве примера можно привести следующие огнезащитные материалы отечественного производства:

• Краска «ТЕРМОБАРЬЕР» на основе растворителя вспучивающегося типа обеспечивает предел огнестойкости металлических конструкций от 45 до 120 минут, возможность нанесения при температуре воздуха от -30°С до +35°С и влажности до 90% .

• Краска «Protect F» по металлу водоразбавляемая вспучивающегося типа, обеспечивает предел огнестойкости до 90 минут. Работы проводятся при температуре воздуха не ниже +5°С.

• Краска огнезащитная ВУП-2 вспучивающегося типа на водной основе. Обеспечивает огнезащиту металла до 45, 60, 90 минут. Нанесение при температуре не ниже +5°С.

•Краска огнезащитная «ТЕРМА-М» — огнезащитная краска на основе растворителя, предназначена для повышения предела огнестойкости стальных конструкций до 90 минут. Нанесение до -10°С.

• Краска огнезащитная «ТЕРМА» — водоразбавляемая вспучивающегося типа обеспечивает предел огнестойкости до 90 минут. Температура проведения работдолжна быть не ниже 0ºC.

• Краска «Аквест-01» применяется для повышения предела огнестойкости стальных конструкций, сооружений промышленного и гражданского строительства до 90 минут. Нанесение при температуре не ниже +5°С.

• Краска «Аквест-01В» предназначена для получения огнезащитного покрытия на поверхностях металлических воздуховодов, обеспечивает предел огнестойкости до 60 минут. Нанесение при температуре не ниже +5°С.

На сегодняшний день защита металлоконструкций с помощью лакокрасочных огнезащитных материалов является простым, удобным в применении, эффективным, относительно недорогим и благодаря этому самым распространённым способом.

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.

Способы огнезащиты несущих металлических конструкций

Обетонирование, облицовка из кирпича

Применение огнезащиты металлических колонн при помощи бетона и кирпичной кладки наиболее рационально в тех случаях, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление, например, при реконструкции зданий.

Кирпичную облицовку применяют для огнезащиты вертикально расположенных конструкций. Армирование огнезащитной облицовки из кирпича назначают с учетом усиления связи в углах кирпичной кладки. Диаметр стержней арматуры принимают не более 8 мм. Армирование огнезащитного слоя бетона может быть разнообразным в зависимости от толщины слоя и требуемой степени усиления конструкции.

С помощью облицовок из бетона и кирпичной кладки обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов. Они устойчивы к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. Но эти способы огнезащиты имеют ряд особенностей:

• они связаны с трудоемкими опалубочными и арматурными работами;
• малопроизводительны;
• значительно утяжеляют каркас здания;
• увеличивают сроки строительства.

Кроме того, эти способы неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам.

Согласно рекомендациям ЦНИИСК им. Кучеренко: ориентировочные значения толщины огнезащитного слоя бетона, необходимого для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч, составляют от 20 до 60 мм.

Листовые и плитные облицовки и экраны

Для устройства облицовок металлических конструкций могут использоваться листовые и плитные теплоизоляционные материалы, например:

• гипсокартонные и гипсоволокнистые листы;
• асбестоцементные и перлитофосфогелиевые плиты;
• плиты на основе вспученного вермикулита.

Для крепления листовых и плитных материалов к металлической конструкции приваривают крепежные элементы – стальные пластины, уголки, штыри. Устройство данного средства огнезащиты не требует очистки поверхности защищаемых конструкций от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий.

По данным ВНИИПО и ЦНИИСК им. Кучеренко с помощью листовых и плитных облицовок обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов.

Листовые и плитные облицовки и экраны практически применимы для колонн, стоек и балок. Но для ферм покрытия и связей использование этих средств огнезащиты нерационально. Также ограничивают установку листовых и плитных облицовок перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций и высокий уровень паропроницаемости.

Штукатурки

Использование цементно-песчаной штукатурки обусловлено такими достоинствами, как:

• низкая стоимость материалов для приготовления состава;
• обеспечение значительного предела огнестойкости защищаемой конструкции (до 2,5 часа);
• устойчивость к атмосферным воздействиям.

В то же время это средство огнезащиты имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение:

• большая трудоемкость работ по нанесению покрытия из-за необходимости армирования стальной сеткой;
• увеличение нагрузок на фундаменты зданий за счет утяжеления каркаса;
• необходимость применения антикоррозионных составов.

Кроме того, штукатурки не отвечают эстетическим требованиям и не могут быть нанесены на конструкции сложной конфигурации – фермы, связи и т. д.

Стремление снизить массу штукатурного покрытия привело к разработке легких штукатурок с содержанием:

• асбеста;
• перлита;
• вермикулита;
• фосфатных соединений и других материалов.

Однако снижение массы приводит к появлению недостатков, свойственных облегченным штукатуркам: снижение конструктивной прочности, недостаточная адгезия к покрываемой поверхности. Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60%.

Огнезащитные покрытия на основе неорганического связующего материала

В качестве вяжущего состава для облегченных огнезащитных покрытий наиболее широко применяется жидкое стекло или силикофосфатное связующее. Жидкое стекло обладает способностью реагировать при высоких температурах с окислами наполнителей с образованием жаростойких соединений.

Огнезащитные покрытия на основе неорганического связующего обладают огнезащитной эффективностью от 0,75 до 2,5 ч при толщине покрытия от 5 до 65 мм. Однако, вследствие высокой плотности структуры, огнезащитные материалы на основе жидкого стекла отличаются повышенной хрупкостью и значительной усадкой при увлажнении и высушивании. Для них свойственна высокощелочная реакция, что является причиной разрушения грунтовочных составов и отслаивания покрытия от поверхности конструкции.

Перед нанесением огнезащитных покрытий на основе неорганического связующего необходимо произвести тщательную очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины и обезжирить. Покрытия могут применяться в закрытых помещениях с относительной влажностью не более 85%.

Огнезащитные составы терморасширяющегося типа

Огнезащитные составы терморасширяющегося типа являются одним из перспективных направлений огнезащиты. Их огнезащитное действие основано на вспучивании нанесенного покрытия при температурах 170-250 °С и образовании пористого теплоизолирующего слоя, который препятствует прогреву металла до температуры, при которой конструкция теряет свою несущую способность. Состав огнезащитных паст разнообразен: от водной дисперсии с неорганическими и органическими наполнителями до красок на органическом растворителе с минеральным наполнителем. Современные огнезащитные составы, нанесенные на поверхность толщиной до 2 мм, под воздействием высоких температур увеличиваются в объеме в 10-40 раз и обладают огнезащитной эффективностью до 1 часа.

Следует отметить, что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности. Перед нанесением огнезащитного состава необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и огрунтовать. Нанесение огнезащитного покрытия на грунт, отличающийся от указанного в Сертификате, а также нанесение на поверхность огнезащитного покрытия других покрытий, не указанных в Сертификате, недопустимо.

Группа компаний УНИХИМТЕК выпускает широкую линейку огнезащитных составов собственной разработки торговой марки ОГРАКС. Огнезащитные терморасширяющиеся составы ОГРАКС® улучшают характеристики огнестойкости стальных конструкций в любых условиях эксплуатации и тем самым обеспечивают надёжную пассивную огнезащиту зданий и сооружений гражданского промышленного строительства.

грунтовки

Грунтование металлических поверхностей используется перед нанесением верхнего слоя краски (эмали, лака). Основное назначение грунтовок — защита металла от коррозии. Грунтовки образуют нижние слои покрытий, создавая надежное сцепление верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской. Грунтовка не обладает декоративными свойствами и используется в тех случаях, когда необходимо повысить адгезию к подложке либо модифицировать ее поверхностные свойства.

Фосфатирующие грунтовки позволяют получить на металлической поверхности пленку из трудно растворимых фосфорнокислых солей. Фосфатные пленки, обладая низкой электропроводностью, увеличивают адгезию покрытия и препятствуют распространению подпленочной коррозии.

Ряд грунтовок содержит в своем составе преобразователи ржавчины (модификаторы), что позволяет наносить их на плотнодержащийся слой коррозии.

Сравнительно недавно широкое распространение получили ингибированные грунтовки. Введение ингибиторов коррозии позволяет не только улучшить защитные свойства грунтовок, но и создать новый вид лакокрасочных материалов — грунт-эмали, сочетающие достоинства как грунтовок, так и эмалей.

MASSCOAT 033 – быстросохнущий однокомпонентный грунт на основе модифицированных алкидных смол для грунтования металлоконструкций, изделий машиностроения и бетонных сооружений. Отличается высокой скоростью высыхания и большим сухим остатком, хорошей адгезией и противокоррозионной стойкостью (самостоятельно до 1 года). Сертифицирован для применения в системах огнезащитных покрытий. Высокоэффективная замена грунта ГФ-021.

MASSCOPOXY 026 – двухкомпонентный быстросохнущий фосфатирующий эпоксидный грунт ( шоппраймер ). Применяется в качестве фосфатирующего грунтовочного слоя в различных окрасочных системах для покрытия поверхностей из стали, цветных металлов и сплавов, в том числе оцинкованных изделий, позволяет выполнять сварку стальных изделий без удаления грунта кроме сталей типа ЮЗ и АК, может наноситься на поточных механизированных линиях с ускоренной сушкой при повышенной температуре.

MASSCOPOXY 047 – двухкомпонентная быстросохнущая эпоксидная грунт-эмаль для антикоррозионной защиты стальных конструкций при строительстве и ремонте, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, морской и пресной воде, а также для окрашивания подводной части судов неограниченного района плавания, может применяться как самостоятельное покрытие и как грунтовочный слой в различных окрасочных системах.

Ферротан-ПРО – грунтовка представляет собой суспензию неорганических пигментов и наполнителей в смеси полиуретанового лака и летучих органических растворителей. Применяется для ремонтной окраски металлоконструкций с минимальной подготовкой поверхности (St 2 / St 3), т.е. поверхностей со следами прочно сцепленной ржавчины и окалины в комплексных системах антикоррозионной защиты с полиуретановыми и эпоксидными материалами.

MASSCOPOXY 1264 (T, LT) двухкомпонентная толстослойная эпоксидная грунт-эмаль с низким содержанием растворителей, применяется как грунт или грунт-эмаль в защитных системах стальных и бетонных конструкций при строительстве и ремонте по старым покрытиям и легкой ржавчине (до 50 мкм) в условиях повышенной влажности. Отличается высоким сухим остатком, позволяет получаться толщину сухой пленки до 500 (LT до 250) мкм при нанесении за один слой.

Панцирь- Zn – Акриловая водно-дисперсионная грунт-эмаль предназначена для защиты от коррозии и декоративной отделки оцинкованных и стальных поверхностей. Применяется также для наружной и внутренней окраски дерева, бетона, штукатурки и т.п., особенно с металлическими элементами ( в отличие от типовых водных красок по этим поверхностям не провоцирует коррозию металлических элементов: гвоздей и другого крепежа), для антикоррозионной защиты алюминия, меди и их сплавов,а также для окраски некоторых пластмасс.

«По ржавчине» (ВДКЧ-1222Р) — Латексная водно-дисперсионная грунт-эмаль содержит преобразователь ржавчины, сочетает в себе свойства антикоррозионного грунта и декоративной эмали. Предназначена для недорогой противокоррозионной защиты поверхностей из черного металла. Может использоваться как самостоятельное покрытие, а также как грунт под эмали и краски типа ВДАК, ПФ, ГФ, МА и др., особенно в тех случаях, когда поверхность трудно очистить от ржавчины.

Виникор-061 — Грунтовка винилово-эпоксидная (двухкомпонентная) для защитно-декоративного окрашивания металлических конструкций (в т.ч. оцинкованных), эксплуатирующихся в атмосферных условиях различных климатических районов, в условиях промышленной атмосферы и внутри промышленных помещений.

Грунтовка металлоконструкций

Особенности и преимущества грунтовки металлических конструкций

Прочность и длительность эксплуатации изделий из металла зависит от того, насколько правильно выполнена защитная грунтовка металлоконструкций. Компания «КАСКАД» предлагает недорого качественные услуги обработки поверхностей.

Для каких целей необходима грунтовка металлоконструкций?

Одним из важных этапов в изготовлении продукции из металла является защита от образования коррозии. Для того чтобы избежать разрушительного воздействия окружающей среды на поверхность изделий наносят грунтовку. Покрытие используют для всех видов конструкций независимо от их применения. Обработка может быть использована как самостоятельный процесс, так и в качестве подготовительного этапа перед окрашиванием.

Кроме защитной функции грунтовка обеспечивает хорошее сцепление между краской и поверхностью металла. При этом свойства адгезии не утрачиваются в течение всего срока эксплуатации конструкции. Они эффективно работают как на первоначальной стадии нанесения ЛКМ, так и при последующей обработки другими средствами. Благодаря отличной сцепляемости металлические изделия становятся устойчивыми к различным химическим составам и влаге. Посредством грунтовки решается также такая задача, как эстетическая привлекательность объекта. По этой причине ее часто используют в художественной ковке для многих металлических изделий – ограждений, ворот, различных элементов декора.

Для каких сооружений используют грунтовку металлоконструкций

Обеспечение огнезащиты – одно из требований пожарной безопасности современных строений. С этой целью для несущих балок, лестничных пролетов используют износостойкие огнезащитные грунтовки. Согласно СНиП в первую очередь огнезащита должна обеспечиваться для сооружений, которые имеют открытые несущие металлические элементы. При этом не существует возможности их закрыть. В данном случае нанесение специального грунтовочного покрытия не только наиболее эффективный метод защиты, но и единственно возможный.

Краткое описание процесса

Перед обработкой металлоконструкций грунтовым составом поверхность обезжиривают. Если присутствует слой старой краски, ржавчины или окалины, то его обязательно удаляют. Очищение производят с помощью наждачной бумаги, щетки по металлу, «болгаркой» со шлифовальным кругом. Для больших площадей и труднодоступных мест используют пескоструйную обработку. Наносят грунтовку двумя способами:

• ручным;
• механическим.

Для обеспечения лучшего эффекта вещество наносят два раза.

Преимущества заказа услуги в «КАСКАД»

Предприятие оказывает профессиональные услуги обработки металлоконструкций грунтовым составом как юридическим, так и частным лицам. Компания известна на рынке с 2006 года. За это время она приобрела большой опыт работы, зарекомендовала себя, как надежный и ответственный партнер. Все работы ведутся согласно техническому заданию клиента или «под ключ» в соответствии с проектом компании-исполнителя. В фирму также обращаются, если необходима качественная грунтовка металлоконструкций в Москве и области.

Сотрудничая с «КАСКАД», клиент получает:

• применение широко спектра современного оборудования и технической оснастки;
• услуги высококвалифицированных специалистов с солидным опытом работы;
• большой ассортимент сертифицированных материалов; возможность выезда мастера на объект;
• полное соблюдение технологий грунтовки;
• кратчайшие сроки исполнения заказа;
• детальную разработку ТЗ;
• доступную стоимость.

Заказывая грунтовку металлоконструкций, цена за работу формируется в зависимости от площади обрабатываемой поверхности и состава покрытия. Все взаимодействия с клиентом основываются на договорных отношениях.