Базовые принципы огнезащиты металлоконструкций

Сталь не боится открытого пламени – ей страшен жар, то есть, значительное повышение температуры окружающей среды. Даже разогретый не до температуры плавления, а всего лишь до красного цвета металл обладает значительно меньшей прочностью, нежели холодный и легче деформируется. В ряде случаев это категорически не допустимо и металлоконструкции подвергают огнезащитной обработке – путем нанесения термостойких изолирующих покрытий.

Основная проблема потери прочности строительных металлоизделий при нагревании состоит в том, что большинство из них являются основой для тяжелых сооружений, например, служат каркасом или креплениями в зданиях. Согласно современным нормативам, минимально допустимая огнестойкость для строительных конструкций составляет 15 минут, а для особых зданий доходит до 2,5 часов. Тогда как большинство видов стали обладает огнестойкостью в диапазоне 10…30 минут, чего явно недостаточно для безопасной эксплуатации сооружений. На практике данные параметры колеблются в зависимости от толщины металлоконструкций и воздействующих на них нагрузок, но в целом ситуация такова, что сталь необходимо защищать от огня.

С этой целью металл обрабатывают огнестойкими веществами, например, цементом, асбестовой крошкой, минеральными волокнами. Данный тип защиты может принимать два вида – в первом случае непосредственно на металлическую поверхность наносится слой штукатурки с высоким содержанием цемента или огнеупорный бетон. Во втором вплотную возле стальных деталей устанавливается барьер из кирпичной кладки, маты из вспученного перлита, асбоцементные щиты или гипсокартонные защитные стенки. Современный подход заключается в использовании вспучивающих красок, которыми окрашиваются металлоконструкции поверх обычной антикоррозийной защиты. Принцип действия такого покрытия основан на сложных химических реакциях – при повышении температуры до 170..190º C тонкая пленка превращается в жесткий вспененный слой, не пропускающий жар.

Конечно, со временем любой тип огнезащиты будет разрушен под воздействием высокотемпературной среды, однако задача состоит не в том, чтобы сохранить незащищенную сталь нетронутой – просто требуется довести показатель огнестойкости металлоконструкций до приемлемого уровня. В случае использования асбоцементной или кирпичной огнезащиты данный параметр увеличивается минимум до 45 минут, а при наличии многослойных барьеров – до 2 часов. Вспучивающиеся краски задерживают продвижение огня на срок от 50 минут до 1 часа, но их главное преимущество состоит в том, что слой краски много тоньше штукатурки или теплоизоляционных щитов. Это облегчает проектирование сооружений и увеличивает полезный объем внутреннего пространства.