Огнезащитная изоляция из сборных элементов
Наряду с традиционными «мокрыми» методами огнезащиты стальных конструкций, где применяются стандартные огнезащитные составы в практике строительства получают все большее распространение прогрессивные способы огнезащиты, основанные на применении облегченных облицовочных изделий (минераловатных, вермикулитперлитосодержащих, асбестовых, гипсоволокнистых и других материалов).
Минераловатные огнезащитные изделия
Благодаря отличной температуростойкости минераловатные волокна выгодно отличаются от стеклянных волокон более высокой температурой спекания и плавления. Об этом говорят и результаты огневых испытаний.
Минераловатные волокна способны выдерживать, не плавясь, температуру выше 1000 оС, в то время как связующие при температурном воздействии свыше 250 оС испаряются. Волокна остаются неповрежденными и, в силу хаотического сцепления, обеспечивают связанность и достаточную прочность, создавая защиту от огня.
Ведущие фирмы минераловатной продукции на рынке России: Partek, Rockwool, предлагают пожарозащитные плиты, маты и цилиндры для конструкций трубчатого сечения.
Благодаря высокой температуростойкости минераловатных изделий, особенно содержащих небольшое количество связующих (менее 2 %), они с успехом могут применяться в качестве огнезащиты. Такие минераловтные наполнители могут вставляться внутрь между дверными полотнами в огнестойкие противопожарные двери.
Для противопожарной изоляции элементов трубчатого сечения (например, элементов пространственной системы покрытий) можно применять минераловатные цилиндры. Они режутся и легко «одеваются» на трубу, склеиваются силикатным клеем и скрепляются скобами или бандажом.
Минераловатные маты с сетчатой оплеткой содержат минимальное количество синтетической связки: < 1 %. Данные маты рекомендуются для устройства огнестойкой изоляции вентиляционных каналов трубчатого сечении, труднодоступных участков и криволинейных поверхностей. Для более стойкой огнезащиты применяются покрытия Огневент-базальт. Также противопожарную защиту несущих конструкций можно осуществлять с помощью гипсового листа. Например, можно защитить несущий стальной каркас от огня, выполнив из подобных листов самонесущую конструкцию вокруг защищаемой конструкции.
Ну и конечно же будет не лишним написать о том, что все вышеуказанные изделия придадут наивысшую степень защиты зданию или отдельно взятому помещению, если перед их установкой на конструкции будут нанесены традиционные огнезащитные материалы.
Достаточно новые, но уже широко распространенные огнезащитные покрытия помимо минераловатных — это асбестные, гипсоволокнистые, вермикулитперлитосодержащие материалы. Способ огнезащиты поверхностей с использованием таких материалов является одним из наиболее прогрессивных на сегодняшний день. Основывается он на применении облегченных облицовочных изделий. Плюс этих материалов в том, что они имеют более высокую температуру спекания, чем, например, стекловолокно.
Асбестовая огнезащита
Асбест является природной разновидностью гидросиликатов, легко расщепляющихся на тонкие прочные волокна, которые представляют собой кристаллы рулонной или трубчатой структуры. Обладают хорошими диэлектрическими свойствами. Продукция на основе асбеста применяется в качестве термостойкого теплоизоляционного материала, при изготовлении изделий промышленной техники, высокопрочных асботекстолитов, прорезиненных тканей.
На основе асбеста изготавливают целый спектр огнеупорных изделий и материалов различного назначения.
Гипсоволокнистые материалы
Привлекательность, удобство, простота, скорость монтажа, звукоизоляция, экологичность — это эпитеты, прочно увязанные в нашем сознании с понятиями «гипсокартонные системы» и «сухое строительство». Но, кроме того, гипсовые материалы являются и дополнительным барьером на пути пламени. А ведь вопрос пожарной безопасности по-прежнему является одним из главных при строительстве и реконструкции зданий любых типов, при организации специальных помещений (склады, мини-котельные, сауны и т. д.), а также при обычном ремонте.
Согласно СНиП 2.01.02-85 по степени огнестойкости здания подразделяются на пять классов. Например, п. 1.1 указывает, что гипсокартонные листы (ГКЛ), изготовленные согласно ГОСТ 6266-81, допускаются в зданиях всех степеней огнестойкости для облицовки металлических конструкций с целью повышения их предела огнестойкости. В п. 1.6 указывается, что в зданиях I и II степени огнестойкости допускается применять перегородки из ГКЛ с каркасом из несгораемых материалов с пределами огнестойкости не менее 1 и 0,5 часа соответственно. При этом в общих коридорах, на лестничных клетках, вестибюлях, холлах и фойе ГКЛ не допускается окрашивать горючими красками. (Эти части здания являются основными путями эвакуации либо местами скопления людей, поэтому к ним и предъявляются более жесткие требования). А в п. 3.1 указывается, что в качестве противопожарных конструкций допускается применять перегородки из ГКЛ с каркасом из негорючих материалов с пределом огнестойкости не менее 1,25 часа для перегородок I типа противопожарных преград и 0,75 часа для II типа. То же относится и к узлам их сопряжения с другими конструкциями.
Вермикулит и перлит в огнезащите
В настоящее время в Европе и Северной Америке в качестве конструктивного способа огнезащиты металлических конструкций, а также бетона и железобетона наиболее широко используются плиты и штукатурки на основе вермикулита, перлита и минеральных волокон. Они позволяют достигать пределов огнестойкости до трех и более часов, недороги и технологичны в применении.
- Вермикулит вспученный представляет собой пористый материал, получаемый при высокотемпературном нагреве гидратированных биотитовых и флогопитовых слюд. Насыпная плотность вермикулита фракции 1 мм или 2 мм, применяемого в производстве огнезащитных материалов, составляет величину 100-150 кг/м3, а его теплопроводность 0,05-0,07 Вт/(м∙К). Вермикулит является наиболее термостойким из всех широко применяемых наполнителей. Его огнестойкость составляет величину1270-1430 оС.
- Перлит — материал, получаемый вспучиванием природных водосодержащих стекол. Для производства огнезащитных штукатурок применяют перлитовый песок фракций до 2 мм с насыпной плотностью 70-150 кг/м3. Теплопроводность перлита в сухом состоянии составляет величину 0,05-0,07 Вт/(м∙К). Огнестойкость перлита 900-1000 оС.
Сравнение теплофизических свойств вермикулита и перлита, казалось бы, позволяет сделать вывод об однозначном преимуществе вермикулита в качестве наполнителя для огнезащитных материалов, так как вермикулит имеет более высокую рабочую температуру, однако это совершенно не соответствует действительности. Вермикулит является более стойким в химическом отношении минералом и не практически не гидратируется в цементном геле, то есть является пассивным наполнителем. Частицы перлита частично гидратируются в растворе и участвуют в образовании цементного камня, и как следствие, сцепление частиц перлита между собой оказывается выше. Кроме того, насыпная плотность перлита ниже, что позволяет уменьшить его количество для получения той же плотности. Как следствие, даже если при комнатных температурах материалы из перлита и вермикулита имеют приблизительно одинаковые прочностные характеристики, с ростом температур до 800-1000 оС преимущества перлитовых продуктов становятся все более явными и разница в прочностных характеристиках может достигать десятков и даже сотен процентов. Перлитовые материалы не имеют выраженной склонности к трещинообразованию при высоких температурах.
Огнезащитные штукатурки и плиты на основе перлита или вермикулита и цементного вяжущего имеют плотность от 350 кг/м3 до 1200 кг/м3, теплопроводность 0,06-0,3 Вт/(м∙К) и являются наиболее универсальными материалами. Область их применения наиболее широка. Это не только огнезащита гражданских объектов, но и объектов энергетики, морских судов и нефте- и газодобывающих платформ. В Европе известны такие марки огнезащитного материала этого типа, как «Newspray», «Mandolite-550», «Mandolite-CP2».