Нпб огнезащитные составы для стальных конструкций

Обновлено: 15.05.2024

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.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящие нормы устанавливают общие требования к огнезащитным составам для стальных конструкций, а также метод определения их огнезащитной эффективности.

Нормы не распространяются на определение пределов огнестойкости конструкций с огнезащитой.

Соблюдение требований настоящих норм обязательно при разработке нормативно-технической документации на данные средства огнезащиты и при их сертификации.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих нормах использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».

СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».

ГОСТ 16523-89 «Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия».

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящих нормах применяют следующие термины и определения:

Средство огнезащиты - огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и специально предназначенный для огнезащиты различных объектов.

Огнезащитный состав - вещество или смесь веществ, обладающие огнезащитной эффективностью и специально предназначенные для огнезащиты различных объектов.

Объект огнезащиты - материал, конструкция или изделие, подвергаемые обработке средством огнезащиты с целью снижения их пожарной опасности и (или) увеличения огнестойкости.

Огнезащитная обработка - нанесение огнезащитного состава на поверхность объекта огнезащиты (окраска, обмазка, напыление и т.п.).

Конструктивные способы огнезащиты - облицовка объекта огнезащиты материалами или иные конструктивные решения по его огнезащите.

Комбинированный способ - сочетания различных способов огнезащитной обработки.

Огнезащитное покрытие - слой огнезащитного состава, полученный в результате обработки поверхности объекта огнезащиты.

Огнезащитная эффективность - сравнительный показатель сродства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры (500 °С) стандартного образца стальной конструкции с огнезащитным покрытием и определяется по методу, изложенному в разделе 6 настоящих норм.

Приведенная толщина металла - отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к обогреваемой части ее периметра.

Гарантийный срок хранения (годности) - время, в течение которого огнезащитный состав (отдельные его составляющие) может быть использован для огнезащитной обработки конструкции без снижения его огнезащитной эффективности и гарантийного срока эксплуатации.

Гарантийный срок эксплуатации - время, в течение которого гарантируется заданная огнезащитная эффективность покрытия, эксплуатируемого в соответствии с технической документацией.

4. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1. Огнезащитные составы должны иметь техническую документацию на их производство и применение, должны быть утверждены и согласованы в установленном порядке, а также должны иметь сертификат пожарной безопасности.

4.2. Техническая документация должна содержать следующие показатели и характеристики огнезащитных составов:

- группу огнезащитной эффективности;

- расход для определенной группы огнезащитной эффективности;

- сведения по технологии нанесения: способы подготовки поверхности, виды и марки грунтов, адгезия, число слоев, условия сушки;

- гарантийный срок и условия хранения состава;

- мероприятия по технике безопасности и пожарной безопасности при хранении составов и производстве работ.

В случае необходимости в технической документации следует указывать сведения по видам и маркам лакокрасочных составов, допустимых для нанесения поверх огнезащитного слоя в целях его защиты от воздействий внешней среды или придания покрытию декоративных свойств.

Кроме того, техническая документация должна содержать следующие сведения об огнезащитном покрытии:

- толщину для определенной группы огнезащитной эффективности;

- условия эксплуатации (предельные значения влажности, температуры окружающей среды и т.п.);

- гарантийный срок эксплуатации;

- возможность и периодичность замены или восстановления покрытия в зависимости от условий эксплуатации.

4.3. Производство и поставка огнезащитных составов, проектирование и производство работ по огнезащите конструкций должны осуществляться организациями, имеющими лицензию на данный вид деятельности.

4.4. Применение средств огнезащиты должно осуществляться в соответствии с технической документацией и проектом, разработанным, согласованным и утвержденным в порядке, установленном СНиП 11-01-95.

4.5. Группа огнезащитной эффективности огнезащитных составов определяется в соответствии с п. 6.5.3 настоящих норм.

4.6. Испытания по определению огнезащитной эффективности должны проводиться в специализированной организации, имеющей соответствующую аккредитацию.

4.7. Одновременно с испытаниями по определению огнезащитной эффективности проводятся контрольные испытания в соответствии с разделом 7 настоящих норм.

4.8. Огнезащитные покрытия должны иметь возможность их восстановления после гарантийного срока эксплуатации.

Не допускается применение огнезащитных покрытий на объектах защиты, расположенных в местах, исключающих возможность замены или восстановления (реставрации) покрытия.

4.9. При применении огнезащитных составов с защитой поверхности покрытия лакокрасочными составами огнезащитные характеристики следует определять с учетом поверхностного слоя.

4.10. Показатели и характеристики огнезащитных составов и покрытий, за исключением группы огнезащитной эффективности, определяются разработчиком технической документации, за которые он несет установленную законодательством ответственность.

4.11. При научно-техническом обосновании по инициативе заказчика могут быть проведены испытания по расширенной программе, целью которых будет являться построение обобщенной зависимости огнезащитной эффективности конкретного средства огнезащиты от приведенной толщины металла и толщины огнезащитного покрытия.

4.12. Упаковка, условия хранения и транспортирования огнезащитных составов должны обеспечивать их огнезащитные свойства в течение установленного срока годности.

4.13. Не допускается применение огнезащитных составов на неподготовленных (или подготовленных с нарушениями требований технической документации на эти составы) поверхностях объектов защиты.

5. СЕРТИФИКАЦИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

5.1. Для получения сертификата пожарной безопасности заказчик должен представить в орган сертификации:

- разработанную и утвержденную в установленном порядке техническую документацию на огнезащитный состав;

- протоколы испытаний, подтверждающие огнезащитную эффективность состава.

5.2. В сертификате пожарной безопасности на огнезащитный состав кроме общих сведений, установленных бланком сертификата, должны быть отражены следующие специальные показатели и характеристики:

- название огнезащитного состава;

- группа огнезащитной эффективности;

- виды, марки, толщина слоев грунтовых, декоративных или атмосфероустойчивых лакокрасочных покрытий, используемых в комбинации с указанным средством огнезащиты при сертификационных испытаниях;

- толщина огнезащитного покрытия и расход огнезащитного состава для установленной группы огнезащитной эффективности.

6. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

6.1. Сущность метода

Сущность метода заключается в определении огнезащитной эффективности покрытия при тепловом воздействии на опытный образец и определении времени от начала теплового воздействия до наступления предельного состояния этого образца в соответствии с настоящими нормами.

6.2. Оборудование для испытаний

6.2.1. Оборудование включает в себя:

- установку для огневых испытаний малогабаритных образцов стержневых конструкций;

- приспособления для установки образца;

- систему измерения и регистрации параметров, включая оборудование для проведения кино-, фото- или видеосъемок.

6.2.2. Основные размеры и схема установки приведены на рисунке 1 обязательного приложения А.

6.2.3. Требования к системе подачи и сжигания топлива, системам измерения и регистрации параметров, температурному режиму в установке - по ГОСТ 30247.0.

6.3. Образцы для испытаний

6.3.1. Для проведения испытаний изготавливают два одинаковых образца.

6.3.2. В качестве образцов, на которые наносится огнезащитный состав, должны использоваться стальные колонны двутаврового сечения профиля № 20 по ГОСТ 8239. Высота образца 1700 ± 10 мм с приведенной толщиной металла 3,4 мм.

6.3.3. Огнезащитные составы наносятся на образцы в соответствии с технической документацией (зачистка поверхности стальных образцов, тип грунтовки, количество и толщина наносимого слоя и т.д.).

Примечание — Перед нанесением огнезащитного покрытия должна быть проведена его идентификация. Экспериментальная идентификация огнезащитного покрытия проводится с помощью аппаратуры термического анализа.

6.3.4. Влажность покрытия должна быть динамически уравновешенной с окружающей средой с относительной влажностью 60 ± 15 % при температуре 20 ± 10 °С.

6.3.5. При проведении сертификационных испытаний отбор образцов должен производиться в соответствии с требованиями по порядку сертификации.

6.4. Подготовка и проведение испытаний

6.4.2. Подготовка к проведению испытаний включает расстановку термоэлектрических преобразователей (ТЭП) в печи и на образце, проверку и отладку систем подачи и сжигания топлива, приборов, установку опытного образца в печи.

6.4.3. Перед испытаниями необходимо произвести контрольные измерения фактической толщины огнезащитных покрытий. Измерение толщины покрытия проводится не менее чем в пяти местах на каждой обогреваемой поверхности полок и стенок двутавра. За результат принимается среднее арифметическое значение всех измерений.

Точность измерения при толщине покрытий:

- до 10 мм - 0,01 мм;

- до 20 мм- 0,05 мм;

6.4.4. Температура стального образца измеряется с помощью ТЭП из провода диаметром не более 0,75 мм. ТЭП на образце устанавливают методом зачеканивания в количестве 3 шт.: в среднем сечении образца на стенку двутавра и на внутренние поверхности полок двутавра. Схема расстановки ТЭП представлена на рисунке 2 обязательного приложения А.

6.4.5. Температура металла испытываемого образца определяется как среднее арифметическое значение показаний ТЭП, расположенных в установленных местах.

6.4.6. В процессе проведения испытаний регистрируются следующие показатели:

- время наступления предельного состояния;

- изменение температуры в печи в соответствии с п. 6.4.1 настоящих норм;

- поведение огнезащитного покрытия (вспучивание, обугливание, отслоение, выделение дыма, продуктов горения и т.д.);

- изменение температуры металла опытного образца.

6.4.7. Испытания проводятся без статической нагрузки при четырехстороннем тепловом воздействии до наступления предельного состояния опытного образца.

6.4.8. За предельное состояние принимается достижение критической температуры стали опытных образцов, равной 500 °С (средняя по трем ТЭП).

6.5. Оценка результатов испытаний

6.5.1. За результат испытания принимается время (в минутах) достижения предельного состояния опытного образца.

6.5.2. Огнезащитная эффективность покрытия для стальных конструкций определяется как среднее арифметическое значение результатов испытаний двух образцов. При этом максимальные и минимальные значения результатов испытаний образцов не должны отличаться друг от друга более чем на 20 % (большего значения). Если значения результатов испытаний отличаются друг от друга более чем на 20 %, должно быть проведено дополнительное испытание, а огнезащитная эффективность определяется как среднее арифметическое двух меньших значений.

При определении группы огнезащитной эффективности составов не рассматриваются результаты испытаний с показателями менее 30 мин.

7. КОНТРОЛЬНЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ

7.1. Сущность метода

7.1.1. Контрольный метод испытания огнезащитных составов используется при контроле огнезащитной эффективности огнезащитных составов при их производстве, а также при поставках крупных партий огнезащитных покрытий (из расчета требуемой массы огнезащитного покрытия на 1000 м 2 поверхности металлоконструкции и более).

7.1.2. Сущность метода заключается в тепловом воздействии на опытный образец и определении времени от начала теплового воздействия до наступления предельного состояния опытного образца.

7.2. Образцы для испытаний

7.2.1. Для проведения испытаний изготавливается один образец.

7.2.2. В качестве образца используется стальная пластина размером 600 × ´ 600 ´ 5 мм, с нанесенным на нее огнезащитным составом. Допустимые отклонения по ширине и длине стальной пластины не должны превышать ± 5 мм, а по толщине - ± 0,5 мм.

7.2.3. Не обогреваемая поверхность опытного образца должна быть теплоизолирована материалом с величиной термического сопротивления не менее 1,9 м 2 -°С/Вт и толщиной не менее 100 мм.

7.2.4. Состав, толщина и технология нанесения огнезащитного состава, а именно: способ нанесения (механизированный способ или вручную), качество стальной поверхности, на которую наносится покрытие (неокрашенная очищенная поверхность или поверхность, загрунтованная лакокрасочными покрытиями), должны быть идентичными составу, толщине и технологии нанесения, применявшимся при испытаниях по оценке огнезащитной эффективности покрытий для несущих стальных конструкций.

7.3. Проведение испытаний

7.3.1. Условия проведения испытаний - по ГОСТ 30247.0.

7.3.2. Испытания проводятся на установке для теплофизических исследований и испытаний малогабаритных фрагментов плоских конструкций и отдельных узлов их стыковых сопряжений и закреплений. Основные размеры и схема установки приведены на рисунке 3 обязательного приложения А.

7.3.3. Требования к испытательному оборудованию и средствам измерений, температурный режим - по ГОСТ 30247.0.

7.3.4. Температура на поверхности стальных образцов измеряется с помощью ТЭП из провода диаметром не более 0,75 мм, которые устанавливаются методом зачеканивания на не обогреваемую поверхность образцов в количестве трех штук. Один из ТЭП устанавливается в центре образца, а два других - по диагонали на расстоянии 200 ± 5 мм от центра.

7.3.5. Температура металла испытываемого образца определяется как среднее арифметическое значение показаний ТЭП, расположенных в установленных местах.

7.3.6. В процессе проведения испытаний регистрируются следующие показатели:

- изменение температуры в печи;

- изменение температуры на не обогреваемой поверхности опытного образца.

7.3.7. Испытания проводятся до наступления предельного состояния опытного образца.

7.3.8. За предельное состояние принимается время достижения температуры 500°С стали опытных образцов (средняя температура по трем ТЭП).

7.4. Оценка результатов испытаний

7.4.1. За результат принимается время достижения предельного состояния.

7.4.2. Результаты последующих испытаний не должны отличаться от результатов испытаний контрольного образца более чем на 20 % в сторону уменьшения времени достижения предельного состояния.

7.5. Протокол испытания

7.5.1. Результаты испытаний оформляются в виде протокола, который является приложением к отчету об испытаниях по оценке огнезащитной эффективности огнезащитного состава для несущих стальных конструкций.

7.5.2. Протокол должен содержать:

- наименование организации, проводящей испытания;

- дату изготовления огнезащитного состава;

- способ нанесения и толщину покрытия;

- наименование огнезащитного состава, сведения об изготовителе, товарный знак и маркировку огнезащитного состава с указанием технической документации;

- дату проведения испытаний;

- наименование нормативного документа на методы проведения испытаний;

- визуальные наблюдения при испытании;

- эскизы и описание испытанных образцов, данные о контрольных измерениях состояния образцов, эксплуатационных свойствах покрытий и перечень отклонений, допущенных при изготовлении образца, от технических документов на конструкцию;

- запись контролируемых параметров, результаты их обработки и оценку;

- видео- или фотоматериалы;

- заключение о группе огнезащитной эффективности покрытия,

- срок действия протокола.

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

(обязательное)

1 — огневая камера; 2 — кладка печи; 3 — нагревательный канал форсунки; 4 — форсунка; 5 — дымовой канал; 6 — вытяжной зонт; 7 — свод печи; 8 — испытываемый образец; 9 — воздуховод; 10 ¾ термопара; 11 — смотровой люк

1 — двутавр № 20; 2 — огнезащитное покрытие; 3 — термоэлектрические преобразователи

1 — дымовой канал; 2 — кладка печи; 3 — огневая камера; 4 —разборная часть кладки; 5 — ТЭП; 6 — нагревательный канал форсунки; 7 — форсунка; 8 — испытываемый образец; 9 — вкладыш

Огнезащита металлических конструкций: способы и составы

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

Нпб огнезащитные составы для стальных конструкций

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

НОРМЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
МВД РОССИИ

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

FIRE RETARDANT COMPOSITIONS FOR STEEL CONSTRUCTIONS.
GENERAL REQUIREMENT. METHOD FOR DETERMINING FIRE
RETARDANT EFFICIENCY

Дата введения 1997-06-01

РАЗРАБОТАНЫ ГУГПС МВД России, ВНИИПО МВД России

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению нормативно-техническим отделом ГУГПС МВД России

УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным инспектором Российской Федерации по пожарному надзору

СОГЛАСОВАНЫ с Минстроем России письмом № 13-246 от 28 апреля 1997 г.

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом ГУГПС МВД России № 25 от 29 апреля 1997 г.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 30247.0-94 "Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования".

ГОСТ 8239-89 "Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент".

СНиП 11-01-95 "Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений".

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Комбинированный способ - сочетания различных способов огнезащитной обработки.

Огнезащитная эффективность - сравнительный показатель средства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры (500 °С) стандартного образца стальной конструкции с огнезащитным покрытием и определяется по методу, изложенному в разделе 6 настоящих норм.

4 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1 Огнезащитные составы должны иметь техническую документацию на их производство и применение, должны быть утверждены и согласованы в установленном порядке, а также должны иметь сертификат пожарной безопасности.

4.2 Техническая документация должна содержать следующие показатели и характеристики огнезащитных составов:

- толщину для определенной группы огнезащитной эффективности;

- условия эксплуатации (предельные значения влажности, температуры окружающей среды и т.п.);

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ И ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ
И МАТЕРИАЛОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

FIRE RETARDANT COMPOSITIONS AND SUBSTANCES FOR WOOD.
GENERAL REQUIREMENTES. TEST METHODS

РАЗРАБОТАНЫ Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России.

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС) МВД России.

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом ГУГПС МВД России от 31 марта 1998 г. № 30.

I. Область применения

1. Настоящие нормы устанавливают общие требования к огнезащитным составам и веществам для древесины и материалов на ее основе, а также методы их испытаний.

2. Соблюдение требований настоящих норм обязательно при разработке нормативной и технической документации и сертификации.

II. Нормативные ссылки

3. ГОСТ 745-79. Фольга алюминиевая для упаковки. Технические условия.

4. ГОСТ 2140-81. Пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения.

5. ГОСТ 5106-77. Цинк азотнокислый 6-водный. Технические условия.

6. ГОСТ 7164-78. Приборы автоматические следящего уравновешивания ГСП. Общие технические условия.

7. ГОСТ 13045-81. Ротаметры. Общие технические условия.

III. Термины и определения

8. Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе (ОЗСВ) - составы, вещества (смесь веществ) или материалы, обладающие требуемой огнезащитной эффективностью и специально предназначенные для огнезащитной обработки различных объектов из древесины и материалов на ее основе.

9. Объект огнезащиты - древесина и материалы на ее основе, а также выполненные из них конструкции или изделия, подвергаемые обработке ОЗСВ с целью снижения их пожарной опасности.

10. Огнезащитная обработка - нанесение ОЗСВ на поверхность (поверхностная пропитка, окраска, обмазка и т. д.) и (или) введение в объем объекта огнезащиты (глубокая пропитка и т. д.).

11. Поверхностная пропитка - обработка поверхностей объектов огнезащиты пропиточными растворами ОЗСВ с целью создания огнезащищенного поверхностного слоя.

12. Глубокая пропитка - обработка объектов огнезащиты пропиточными растворами ОЗСВ с целью введения средства огнезащиты в объем объекта огнезащиты.

13. Комбинированный способ - сочетание различных способов огнезащитной обработки.

14. Огнезащитное покрытие - полученный в результате огнезащитной обработки слой на поверхности объекта огнезащиты.

15. Огнезащитная эффективность - показатель, определяемый в соответствии с п.29 настоящих норм.

16. Техническая документация на средства огнезащиты (ТД) - стандарты, технические условия, инструкции и руководства, определяющие основные технические требования к ОЗСВ и (или) их применению.

17. Рабочий состав - готовый к применению ОЗСВ.

18. Жизнеспособность рабочего состава - время, в течение которого рабочий состав годен к применению.

IV. Общие требования

19. ОЗСВ должны иметь ТД на их производство и применение, утвержденную и согласованную в установленном порядке. Применение ОЗСВ должно осуществляться в соответствии с ТД.

20. Содержание и построение ТД должно соответствовать требованиям действующих нормативных документов.

21. ОЗСВ должны быть упакованы в тару с соответствующей маркировкой, не допускающую утраты их огнезащитных свойств в течение установленного срока годности при соблюдении условий хранения и транспортирования и отвечающую требованиям ТД.

22. Не допускается применение ОЗСВ на неподготовленных (подготовленных без учета требований ТД) поверхностях объектов огнезащиты.

23. Рабочий состав (компоненты состава) должен обеспечивать требуемый внешний вид огнезащитного покрытия и наноситься рекомендуемыми в ТД способами. Жизнеспособность рабочего состава должна обеспечивать возможность его нанесения в течение времени, определенного в ТД на применение ОЗСВ.

24. ОЗСВ допускается применять с материалами (дополнительными покрытиями), обеспечивающими придание декоративного вида или атмосфероустойчивости огнезащитному слою. В этом случае огнезащитные характеристики должны быть определены для системы (огнезащитный слой плюс поверхностный слой), а рекомендуемый поверхностный материал указан в ТД на ОЗСВ.

25. ОЗСВ допускается использовать в случае, если имеется возможность ремонта (реставрации) огнезащитного слоя в процессе эксплуатации. Место применения ОЗСВ должно быть доступно для их повторного нанесения или реставрации. В случае невозможности выполнения этих требований гарантийный срок службы огнезащитной обработки должен быть не меньше срока службы объекта огнезащиты, на котором применен данный ОЗСВ.

26. Группа огнезащитной эффективности ОЗСВ определяется в соответствии с п.29, контрольные испытания проводятся в соответствии с п.31. Устойчивость к старению огнезащитных покрытий на основе ОЗСВ определяется в соответствии с п.30 настоящих норм.

27. Метод определения огнезащитной эффективности является классификационным и применяется при установлении группы огнезащитной эффективности и сертификационных испытаниях ОЗСВ для древесины и материалов на ее основе. Метод определения устойчивости к старению применяется при сертификационных испытаниях ОЗСВ, для которых заявитель устанавливает гарантийный срок эксплуатации более одного года. Контрольный метод определения огнезащитной эффективности применяется при проведении контроля качества ОЗСВ и не может применяться для целей сертификации.

28. В качестве огнезащиты рекомендуется применять ОЗСВ только I и II групп огнезащитной эффективности.

V. Методы испытаний

29. Определение огнезащитной эффективности

29.1. Приборы и материалы:

установка для определения огнезащитных свойств ОЗСВ для древесины;

весы (класс точности 4);

секундомер (класс точности 2);

фольга алюминиевая толщиной 0,0140,018 мм марки ФГ по ГОСТ 745;

вытяжной шкаф с принудительной вентиляцией;

электровлагомер с пределами измерения 722% (для измерения влажности образцов древесины);

Читайте также: