Огнезащита металлоконструкций

Несущими и вспомогательными элементами сооружений чаще всего выступают металлоконструкции. Их выбор обусловлен:

  • технологичностью обработки металла;
  • его высокой прочностью;
  • большим выбором металлопроката различного профиля и размеров;
  • удобством сборки;
  • монтированием в короткие сроки;
  • относительной легкостью, в сравнении с конструкциями из других материалов.

Недостатком металла является высокая теплопроводность. Он быстро нагревается и раскаляется от воздействия открытого огня. Металлическая конструкция, разогретая до 500 и более градусов, через 5-15 минут теряет прочность и деформируется. Если она является несущей – неизбежны обрушения стен, перекрытий, крыши или всего здания. Пострадавшая металлическая конструкция становится непригодной для выполнения прежних функций.

Увеличить время пожароустойчивости металлоконструкций без потери эксплуатационных свойств позволяет комплекс специальных мероприятий, определяемых термином «огнезащита». Строительными нормами определено пять степеней огнестойкости. Первой степени соответствуют строительные конструкции, которые после огнезащитных мероприятий способны сопротивляться огневому потоку в 500°С минимум 120 минут.

Огнезащита металлоконструкций: задачи и способы

Изолируя металлоконструкции от воздействия огня и высоких температур, огнезащита позволяет решить следующие задачи:

  • снизить скорость распространения возможного пожара;
  • исключить или снизить последствия воздействия огня на основной материал несущих и вспомогательных конструкций – металл;
  • максимально замедлить нагревание металлических элементов конструкций до критических температур; это позволит получить дополнительное время для тушения пожара, эвакуации людей из опасной зоны и спасения имущества;
  • предохранить металл от перегрева, сохранить свойства и характеристики металлоконструкций сооружения для дальнейшей эксплуатации.

Огнезащита металлоконструкций реализуется тремя способами:

  • Проектные решения. Будущее сооружение проектируется согласно строительных норм на огнезащиту и норм пожарной безопасности. Еще при проектировании определяются и устраняются проблемные зоны, исключается применение легковоспламеняющихся материалов или их близость к несущим металлоконструкциям.
  • Изготовление защитного каркаса. Для огнезащиты данным способом подходят: бетонирование, кирпичная кладка, монтаж огнестойких гипсоволоконных плит, оштукатуривание смесями на основе вермикулита, изоляция базальтовыми плитами.
  • Нанесение огнестойкого покрытия специальными лакокрасочными материалами, мастиками или пропитками. Для сооружений с невысокими требованиями к огнестойкости в качестве покрытия металлических поверхностей применяют краски на водной основе. Поглощая тепло, они высвобождают воду и выделяют газы-ингибиторы. Вспучивающиеся краски применяются чаще. При высоких температурах толщина такого покрытия может увеличиваться до 40 раз, приобретая высокопористую структуру.

Проектирование пассивной защиты

Расчет проекта и оформление необходимой документации доверяют лицензированной организации.

Содержание проекта:

  1. Исследование особенностей металлоконструкций, определение конструкционных характеристик.
  2. Обоснование выбора способов огнезащиты.
  3. Выбор необходимых материалов.
  4. Расчет толщины (приведенной) металла.
  5. Расчет толщины необходимого защитного слоя.
  6. Технологическая карта процесса защиты металлоконструкции.
  7. Чертежи конструкций и схемы их защиты.
  8. Пакет документации на проведение огнезащитных работ.

Порядок работ по огнезащите металлоконструкций

Следование технологии, ответственное и качественное выполнение необходимых работ на каждом этапе, использование правильно подобранных качественных материалов – гарантия эффективной огнезащиты на длительный период.

Организация-подрядчик должна иметь разрешающие документы на проведение данного вида работ, специальный инструмент и средства контроля.

Основные работы выполняются поэтапно:

Подготовка металлической поверхности

Подготовке подвергают все металлические поверхности без исключения – со следами ржавчины, покрытые старой краской, и поверхности новых металлоконструкций. Подготовка заключается в очистке поверхностей механическим, химическим или комбинированным способом и их осмотре на предмет дефектов.

При механической очистке загрязнения, ржавчина и окалина удаляются крацеванием, абразивным инструментом, пескоструйной обработкой.

Химическая очистка проводится с использованием специальных средств для смывки остатков краски и преобразователей ржавчины.

После очистки любым способом, поверхности металлических элементов обдувают от пыли и остатков грязи. Оценивают результат проведенной очистки – должна получиться идеально чистая металлическая поверхность без следов коррозии, каких-либо покрытий, грязи, вкраплений.

Последняя операция подготовительного этапа – обезжиривание поверхности от возможных масляных и жировых пятен для улучшения адгезии на следующем этапе. Рекомендуется обезжиривать металлические поверхности непосредственно перед нанесением грунтового слоя.

Грунтование

Задача этого этапа:

  • защитить металл от коррозии;
  • обеспечить качественное сцепление с поверхностью последующего слоя огнезащитного покрытия.

Она решается покрытием подготовленных металлических конструкций слоем грунта. Правильно подобранный качественный грунт, произведенный в строгом соответствии с требованиями ГОСТов, не потеряет свои свойства в процессе эксплуатации или при повышении температуры. Это исключит возможные его трещины, деформации, отслаивание, задирание с неизбежным повреждением нанесенного сверху огнезащитного слоя.

Последующее нанесение слоя огнезащиты на поверхность металлоконструкции производится после полного высыхания грунта. Рекомендуемое время выдержки до полного высыхания – 72 часа.

Нанесение огнезащитного слоя

Специальные краски наносятся:

  • строго по рекомендациям производителя;
  • с контролем толщины наносимого слоя;
  • с выдержкой необходимых интервалов времени для качественной просушки перед нанесением следующего слоя.

Краску можно наносить классической кистью, строительным валиком, краскопультом. Лучший эффект достигается при помощи специального аппарата, работающего по принципу безвоздушного распыления.

Перед нанесением краску, при необходимости, согревают до плюсовой температуры и тщательно перемешивают.

Нанесение защитного покрытия

Финишное покрытие наносится на окончательно просушенное огнезащитное слоем до 0,1 мм.

Его функции:

  • повысить влагостойкость основного покрытия;
  • обеспечить дополнительную устойчивость к истиранию;
  • придать конструкции необходимый оттенок.

Меры безопасности

  1. Работы выполняются квалифицированным персоналом, прошедшим инструктаж.
  2. Участок проведения огнезащитных мероприятий закрывается от посторонних, другие работы на нем не проводятся. Курить и принимать пищу на этой территории запрещается.
  3. У персонала должны быть специальные костюмы (фартуки), защитные перчатки, очки, респираторы.
  4. При попадании на кожу, краску необходимо смывать теплой водой с мылом.

После полного высыхания нанесенные материалы не являются источником выделения вредных или токсичных веществ, и в дальнейшем соблюдении мер безопасности нет необходимости.

Важные примечания

  • Категория огнестойкости объекта всегда соответствует самому слабозащищенному в этом плане элементу конструкции. Поэтому, защищая несущие балки, опоры, каркасы, нужно позаботиться о перегородках, лестничных маршах и площадках, колоннах, настилах, перекрытиях, фермах, прогонах, воздуховодах и других металлических элементах сооружения.
  • Защита металлоконструкции из бетона или кирпича может трескаться от перепада температуры при нагревании, теряя функциональные свойства. Сделать защитный слой прочнее позволяет дополнительное армирование при бетонных работах и применение специальных анкеров для кирпичной кладки.
  • Элементы каркаса – профили, направляющие – на которые крепится материал огнезащиты, также должны обрабатываться для исключения деформаций, ведущих к нарушению герметичности или полному разрушению защитной конструкции.
  • Для опор конструкций, которые полностью или частично будут эксплуатироваться на открытом воздухе, необходимо использовать специальную атмосферостойкую краску, сохраняющую свойства при низких температурах.
  • Перед изготовлением специального защитного каркаса для теплоизоляции металлической конструкции, необходимо выполнить антикоррозионную и гидроизоляционную обработку металла. Эта процедура продлит срок эксплуатации и сохранит прочностные характеристики изолированной от доступа конструкции.
  • Тип и марка состава для огнезащитного покрытия влияют на периодичность восстановления слоя защитной обработки. При качественном выполнении работ повторное их проведение потребуется через 20-50 лет.
  • Проведение необходимых работ по огнезащите не исключает обязательное оборудование помещений пожарными щитами со стандартным набором инструмента и огнетушителями.
  • Обработанные огнезащитными смесями металлоконструкции попутно обретают защиту от коррозии и возможных агрессивных воздействий в условиях производства (контакт с щелочами, растворителями, кислотами и другими химически активными веществами).