Огнезащита металлических конструкций (несущих балок, колонн, ферм) - важный элемент строительства зданий и сооружений любого назначения. От выполнения этого мероприятия зависит судьба здания при пожаре и дальнейшая возможность его восстановления.

По своим свойствам металл способен сохранять прочностные характеристики до тех пор, пока вокруг него не создается обстановка, способствующая его плавлению и деформации. При таких изменениях конструкция здания в целом повреждается, чем провоцируется обрушение сооружения и появление возможных человеческих жертв.

От высоких температур на пожаре металл начинает “вести”

Почему необходимо предусматривать огнезащиту металла

Структура любого металла чувствительна к пламени, как и к любому нагреву. Огнезащитная обработка металлических конструкций проводится именно по этой причине. При этом повышаются прочность и устойчивость сооружения в целом. С точки зрения противопожарной безопасности металлическая основа любого здания - самый уязвимый элемент при пожаре , но избежать его применения в строительстве невозможно.

Предел устойчивости к нагреванию при пожаре у металла составляет всего до четверти часа, тогда как существующие строительные нормы требуют обеспечить при возведении сооружений огнезащиту до 2,5 часов.

Огнезащита металлоконструкций заключается в создании теплоизолирующего экрана на поверхности обрабатываемого элемента. Так металл надежно сохраняется до полной ликвидации пожара. Чем меньше металлоконструкции нагреваются, тем меньше опасность обрушения здания, а, следовательно, увеличивается врем на безопасную эвакуацию не только людей, но и материальных ценностей.

Специализированные способы защиты от огня

Помимо окрашивания огнезащитное покрытие металлоконструкций может выполняться в виде штукатурки, бетонирования, обкладывания кирпичами и другими современными негорючими материалами на основе минерального волокна, перлит и других наполнителей.

На сегодняшний день востребованное огнезащитное покрытие металлоконструкций изготавливают с применением жидкого стекла, минеральных волокон, вермикулита и цементов . В продаже имеется краска противопожарная по металлу, способная мгновенно вспениваться, которая также состоит из неорганических и органических элементов. Все применяемые материалы обладают одним общим свойством - способность к увеличению в объеме и созданию пористой структуры, которая образует защитный термостойкий экран для огня.

Выбирая способ обеспечения огнестойкости конструкции необходимо учитывать причину, по которой может возникнуть возгорание на объекте строительства, а также какая критическая температура воздуха может образоваться при пожаре и воздействовать на металлоконструкцию. Важно в расчет брать и то, что при эксплуатации здание подвержено различным воздействиям, которые могут сократить срок службы огнезащитной обработки (резкие изменения температуры и влажности воздуха, метеорологические явления, вибрация, механическое воздействие).

Как защитить металлоконструкции с помощью краски

Существует большое количество строительных способов ограждения металла от возможного пожара, например, оштукатуривание по сетке или обкладывание кирпичами. Но наибольшей востребованностью пользуются нестроительные методики , что и требуют нормативные документы. Огнезащита металлоконструкций согласно СниП заключается в том, что на выбранный элемент наносится огнезащитная краска.

Со стороны мероприятия выглядит довольно простым и нетрудоемким, достаточно лишь приобрести краску и обработать конструкцию. Для полноценной защиты необходимо иметь точные расчеты по количеству слоев покрытия на каждый металлический элемент здания, заранее определив процент устойчивости их к пламени, а также выбрав технически правильный способ нанесения краски огнезащитной для металла. Удобство лакокрасочного материала заключается в отсутствии деформационной нагрузки на поверхность защищаемого объекта.

Для расчета количества слоев необходимы данные об огнестойкости конструкции и временной промежуток, в течение которого металл не потеряет свою прочность под воздействием огня. На основании подсчетов определяется количество слоев краски, которые увеличат термостойкость металла.

Огнестойкие краски на основе воды или латекса самые дешевые, не обладают запахом, экологичные. Если в основе краски присутствует акрил, то она более мягко поддается колеровке.

Есть две разновидности огнестойкой краски - вспучивающаяся и невспучивающаяся. Первая обладает более высокой степенью огнезащиты, поскольку образуют на поверхности металла толстый пористый слой, который при взаимодействии с нагретым воздухом выделяет инертные газы. В состав краски входит тальк, каолиновая вата и перлит. Краска позволяет сохранять металл неповрежденным на протяжении 2-2,5 часов, что является нормативным требованием.

Самое сложное при выборе краски - это определить ее качество. Часто недобросовестные производители выдают обычную водоэмульсионную краску за огнезащитную. Так что даже наличие сертификатов не дает гарантии, что этот состав является качественным. Чтобы определить, подойдет ли краска для огнезащиты металлоконструкций, достаточно выполнить обработку небольшого участка металла. По образованию трещин, вспучиванию и другим дефектам будет определяться качество покрытия.

Видео – огнезащита металла красками на органической основе:

Как производится обработка

Огнезащитная краска для металлоконструкций наносится с помощью безвоздушных устройств. При нанесении важно соблюдать толщину покрытия, поскольку при высыхании тонкий слой покроется трещинами, а слишком толстый - будет долго просыхать. В том и в другом случаях обработка поверхности будет бессмысленной.

Специалисты при нанесении покрытия всегда учитывают коэффициент усадки при высыхании. При нанесении каждого слоя производится контроль его толщины электромагнитным вихревым толщиномером.

Немаловажной является подготовка поверхности к обработке. При неверной подготовке и нанесении огнезащита металла может в короткие сроки разрушиться под любым внешним воздействием. Первоначально металл подвергают очистке. Известно 2 самых доступных метода - химический и механический. Первый способ заключается в нанесении специального состава, который полностью удаляет старую краску, ржавчину. Второй способ заключается в обработке элемента абразивным инструментом или пескоструйной установкой, с помощью которых можно также избавиться от следов ржавчины, остатков краски и других материалов.

После очистки металлическую конструкцию требуется обезжирить с применением органического растворителя с целью полного удаления следов масла и жира. Одновременно с данной процедурой производится обеспыливание поверхности.

Нанесение огнезащитной краски

Сразу же почти обезжиривания происходит обработка первым слоем огнезащитного состава, т.е. грунтование. Можно в качестве грунтовки использовать акрил, чтобы увеличить устойчивость металла к коррозии. После просыхания слоя грунтовки можно приступать и к нанесению краски.

Защита с помощью вермикулитовых плит

Материал вермикулит наделен самым высоким показателем по устойчивости к действию пламени. Вермикулитовые плиты как конструктивная огнезащита для металлоконструкций перед монтажом требуют минимальной подготовки металла.

С помощью пескоструйных аппаратов металл очищают от следов краски, ржавчины, окалины и других загрязнений. Грунтование, обезжиривание не требуются, что значительно уменьшает расходы.

По толщине плиты из вермикулита подразделяются на:

1. 30 мм - позволяют увеличивать время огнестойкости до 90 минут.
2. 40 мм - позволяют увеличить время огнестойкости до 120 минут.
3. 50 мм - позволяют увеличить время огнестойкости до 150 минут.

Фиксация плит к конструкциям осуществляется с помощью стандартных шурупов и саморезов. Стыки между плитами рекомендуется обрабатывать негорючим герметиком. Установка плит представляет собой создание каркаса, который окружает полностью металлические элементы конструкции.

Вермикулитовые плиты экологичны, безопасны для человека и окружающей среды, легки в монтаже, не требуют затрат на обработку металла.

Защита с помощью базальта

Огнезащитный состав для металлических конструкций - это покрытие из базальта и специализированной мастикой. Базальт в рулоном виде обладает хорошими огнезащитными свойствами. Поставляет в двух формах - с фольгированной поверхностью и без нее.

Огнезащитный базальт

Монтаж базальта заключается в выполнении следующих этапов:

1. Стандартная очистка металла.
2. Раскраивание волокна по размерам защищаемого элемента.
3. Приготовление клея и инструментов для его нанесения.
4. Нанесение клея на металл.
5. Приклеивание базальта наружу фольгированной стороной.
6. Изоляция стыков между кусками базальтового волокна с помощью алюминиевого скотча.

Защита с помощью жидкого стекла

Жидкое стекло представляет собой водяной раствор натрия силиката. Получается при обжиге песчаной смеси и соды. Из этого состава производят бетон, огнезащитные краски и другие материалы. Помимо огнезащиты в строительстве жидкое стекло используют для гидроизоляции фундамента и монтажа бассейнов.

Жидкое стекло для огнезащиты

Для приготовления огнеупорного раствора требуется смешать жидкое стекло с цементом, песком и антипиреном в пропорциях 1,5:1,5:1,5:4. Наносится на поверхность также как и краска, но в один слой.

Особенности огнезащиты металлоконструкций

На тех участках, где металлические элементы конструкции и их огнеупорный слой будут находиться в предполагаемой агрессивной среде (в особых климатических зонах, на химическом производстве), необходимо применять грунтовки цинконаполненные, которые обладают противокоррозийными свойствами. Такой метод называет холодным цинкованием, что также образует электрохимическую защиту металла.

Помимо стандартной процедуры подготовки поверхности к окрашиванию и грунтованию требуется тщательно зачищать все сварные соединения и стыки, а также просушивать конструкцию.

Защита с помощью бетонирования и кирпича

Наиболее рациональный способ повышения огнеустойчивости здания при его реконструкции, когда требуется усиление металлических перекрытий. Кирпичная облицовка эффективна только для металлических конструкций, имеющих вертикальное расположение. При этом согласно СниПу 2.03.11-85 необходимо провести мероприятия по защите металла от коррозии. Бетонирование элементов здания зависит от толщины требуемой огнезащиты.

Эти два метода усиления огнестойкости часто применяются вместе, поскольку так достигается максимальный результат , а сами материалы весьма устойчивы к агрессивной среде, атмосферным осадкам и механическим воздействиям.

Несмотря на массу преимуществ процесс бетонирования и организация кирпичной облицовки - трудоемкий процесс, ведь требуются опалубочные работы. При производстве облицовки кирпичом и бетонировании утяжеляется каркас сооружения.

Для достижения устойчивости к воздействию пламенем до 2,5 часов необходимо выполнить бетонирование или обкладывание кирпичом толщиной в 20-60 мм.

Защита с помощью листовой облицовки

Облицовка защищаемых металлических конструкций выполняется из гипсокартонных, гипсоволокнистых, асбестоцементных, перлито-фосфогелиевых листов и плит. Для их крепления требуется приваривать к металлу крепежные элементы. Только после этого можно присоединять плиты и листы через штыри и уголки к конструкции. При монтаже данного способа огнезащиты нет необходимости затрачиваться на специализированную подготовку металла, удалять ржавчину и ранее нанесенные лакокрасочные покрытия.

Доброго времени суток, мои друзья и читатели моего блога. Все, кто интересуется темой противопожарной безопасности, знают, что гораздо легче предотвратить пожар, чем бороться с ним. Существует масса технологий, как защитить свое имущество, производственную базу и обезопасить жизнь людей от пожара. Поэтому в сегодняшней статье я расскажу, что такое противопожарная обработка металлоконструкций и насколько она эффективна.

Даже если вы думаете, что установив металлические двери, лестницы и конструкции, защитите здание от распространения пламени, то глубоко заблуждаетесь. Да, металл относится к негорючим твердым телам, однако, при длительном воздействии высоких температур он начинает плавиться и деформироваться.

Чтобы избежать неприятных последствий и максимально защитить материальную часть, необходимо обрабатывать не только ткань, материал, деревянные поверхности, но и металлоконструкции.

Но давайте обо всем по порядку.

Огнезащитная обработка металла включает в себя целый комплекс мероприятий и технологий, целью которых является создание максимальной защиты поверхности от разрушений при высоких температурах. Это достигается путем нанесения специального огнеупорного химического состава, который создает надежный теплоизоляционный слой и препятствует деформированию металлических элементов во время горения.

Требования к защите металлоконструкций предъявляет СНиП и выражаются они в степени огнеупорности и времени, в течение которого металлическая конструкция выдержит высокую температуру, не деформируясь и не разрушаясь.

Специалисты классифицируют 5 групп огнеупорности конструкций:

• Свыше 2,5 часов воздействия температуры в 500 0 С;
• 120 минут;
• 60 минут;
• 45 минут;
• 30 минут.

Как ведут себя обработанные металлоконструкции во время пожара?

Одной из серьезных угроз для здания во время пожара, является разрушение металлоконструкций, которые являются остовом и, деформируясь, могут привести к масштабному разрушению всего здания.

Как решить эту проблему? Существует 2 основных способа:

• Не располагать горючие материалы в непосредственной близости от металла. Даже если конструкция покрыта огнеупорной краской с самой высокой степенью, нахождение рядом с ней горючих материалов может значительно снизить эффективность защиты. Все это продумывается еще на этапе проектирования. Специалисты проводят аудит, вычисляя наиболее слабые места и потенциальную угрозу для металлоконструкций, разрабатывая мероприятия по их устранению.
• Технические решения. Сегодня существует множество технологий, позволяющих обеспечить эффективную противопожарную защиту, включая обработку специальными красками, каркасная защита и многое другое.

На степень огнестойкости конструкций влияет не только качественная обработка огнезащитным составом, но и технология возведения здания. Специалисты во время строительства должны обеспечить максимальную защиту металлическим элементам от коррозии, гниения, деформации.

Технология обработки металлоконструкций

Обработка металлических элементов специальным защитным покрытием происходит на заводе, на этапе покрытия антикоррозийным составом. В зависимости от категории помещения, металлические элементы покрываются составом с разной степенью огнеупорности.

Также на степень огнеупорности и состав смеси влияют атмосферные факторы. Если металл предназначается для строительства производственных помещений, на которые будут оказывать прямое влияние погодные условия, то специалисты используют специальную зимнюю защиту для обработки.

Длительность действия огнезащитной пленки не менее 20 лет. Хотя на этот параметр может влиять ряд факторов: негативное воздействие окружающей среды, низкая квалификация бригады, которая проводила обработку.

Многих, наверное, интересует вопрос, а что будет, если все-таки не обработать конструкцию? Металлический элемент, не обработанный специальным огнеупорным составом, потеряет свои твердые свойства в течение 25 минут после воздействия температуры свыше 500 0 С.

Что необходимо «защищать»?

Согласно предписаниям СНиП, огнезащитному покрытию должны подвергаться все опорные, узловые и несущие балки строительной конструкции.

• Лестничные марши;
• Косынки;
• Опорные колонны;
• Железобетонные перегородки;
• Прогоны.

Выбираем способ обработки

Обрабатываются детали красками, грунтовками, лаками и специальными пропитками, которые создают надежную пленку.

Наиболее доступным по цене способом является обработка пастой и штукатуркой. Минус в том, что паста увеличивает вес конструкции, что не всегда допустимо.

Краска или лак – это более дорогой, но эффективный материал, который дает максимальную степень защиты. Средняя огнестойкость при нанесении специального лака – 60-90 минут.

Многокомплексное решение (штукатурка + краска) – надежная защита, которая позволит увеличить предел огнестойкости до 2,5 часов.

Хотите максимально увеличить защиту возводимого здания? Не следует забывать и о противопожарной обработке деревянных конструкций, которые позволят выиграть время на вызов спасательной службы и эвакуацию людей.

Зачастую, нерадивые застройщики, желая снизить цену постройки, не выполняют предписания СНиПа и заказывают огнезащитное покрытие металлоконструкций, не соответствующее типу здания. Вся эта информация отражена в технической и проектной документации, которую легко можно проверить.

Несмотря на достаточно высокую цену проведения огнезащитных работ, частота процедуры приблизительно 1 раз в 20-25 лет.

Если хотите более подробно изучить данную тему, рекомендую ознакомиться с п. 21 ППР №390 от 25.04.12 г., который регламентирует нормы огнезащитных покрытий помещений.

Надеюсь, эта статья была для вас не полезной. Подписывайтесь на новости, чтобы не пропустить полезного и быть в курсе изменений Правил пожарной безопасности, делитесь комментариями и ссылками в соцсетях.

На сегодняшний день, единственный способ защитить конструкции из металла от разрушающего действия огня - огнезащита для металлоконструкций.

Основное направление нашей деятельности - профессиональная огнезащита металлоконструкций в Москве и Московской области.

Наши услуги по огнезащите металлоконструкций

Порядок и условия нанесения

• Первый этап – очистка металла. Удаление окалины, масел, грязи, цементной пыли, воды. Мы работаем только с чистой сухой поверхностью, поскольку любое загрязнение снижает адгезию.
• Минимальная температура воздуха при обработке +2 градуса, максимальная – +45.
• Наносим материал штукатурными станциями периодического действия. За один проход 25-миллиметровый слой покрытия. В некоторых случаях допускается армирование.
• Готовую штукатурку можно окрасить.

Преимущества материала:

• качественная защита металлоконструкций от пожара;
• низкая плотность, соответственно, малый вес;
• невысокий расход;
• атмосферостойкость;
• сейсмостойкость;
• химическая устойчивость;
• долговечность (до полувека);
• безвредность для рабочих в процессе нанесения.

Наиболее востребованные составы для защиты поверхностей из металла.

Атмосферные факторы сильно влияют на металлические конструкции и подвергают их коррозии. Они постепенно утрачивают свои первоначальные характеристики. При возникновении таких ситуаций возникает закономерный вопрос, существует ли эффективная антикоррозийная защита металлоконструкций, способная сохранить металл от негативного влияния?

Коррозия – реакция, разрушающая металл, вследствие контакта с окружающей средой. Чтобы предотвратить разрушающий процесс предусмотрена антикоррозийная обработка металлоконструкций. Подобная защита предполагает увеличение срока эксплуатирования конструкционного материала, и снизить расходы на последующее возрождение сломанного элемента. Антикоррозийные защитные покрытия получили всеобщее признание, и стали общеобязательной процедурой при стройке промышленных предметов. Главная цель защиты – это изоляция металлических поверхностей от агрессивной среды. В основе элементов для противокоррозионной работы применяют эпоксидное либо полиуретановое основание. Эта характеристика позволяет надежно защитить материал.

Стандартная схема антикоррозийной обработки

В ряде случаев используется классическая технология антикора:

• Пескоструйная либо механическая зачистка основания. Тип очистки зависит от множества факторов: состояние обрабатываемой конструкции, удобство использования, расположение предмета;
• Обеспыливание и грунтование поверхности;
• Покрытие специальным полимером, окраска металлоконструкций;
• Создание прочного слоя лака.

Повременную антикоррозийную защиту металлоконструкций рационально осуществлять на следующих объектах:

• металлические конструкции;
• сооружения на металлическом каркасе;
• мостовые строения;
• техническое оборудование;
• трубопроводы;
• транспорт морского, речного и железнодорожного сообщения;
• цистерны и резервуары продуктов нефтехимической промышленности.

Систематизация коррозии

Коррозия металлических конструкций портит существование человека уже не одно поколение, поэтому этот неблагоприятный процесс изучен достаточно широко. Коррозию подразделяют на несколько классификаций.

Электрохимическое ржавление

Ржавые пятна возникают у двух разных металлов, связанных между собой, когда на место их соприкосновения попадает, к примеру, влажный воздух. У металлов электрохимические потенциалы отличаются, тем самым образуя гальванический материал. Элемент с меньшим окислительно-восстановительным потенциалом начинает корродировать. Это свойство особо проявляется на местах сварных швов, около болтов и заклепок.

Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии подобного вида воздействия, как правило, предполагает использование оцинковки. В составе металлический элемент и цинк подвергаться ржавлению должен цинковый элемент, но этого не происходит, так как появляется пленка окиси, которая регулирует и замедляет негативный процесс.

Химическая ржавчина

Подобное ржавление появляется в случаях, когда металл соприкасается с агрессивной средой, но при этом не возникает электрохимической реакции. Явным примером химического взаимодействия считается появление окалины при реакции металлического соединения и кислорода воздуха при экстремальных температурах.

Нормы и правила СНиП

Оберег строительных конструкций от коррозии рассматривается еще в период зарождения проекта. Все финансовые потери, сконцентрированные на защите металлоконструкций, уже включены в ценовую составляющую изделия. В СНиП такие способы защиты оборудования от коррозии именуются конструктивными. Главной задачей способов защиты металлоконструкций считается выбор компонентов, способных огородить металлическую среду от агрессивной среды.

Кроме выбора особого нанесения для металлических изделий, СНиП советует и способы рационального порядка применения металлических конструкций:

• ликвидация щелей и иного дефекта поверхности конструкции, в которых возможно образование конденсата или некая опасная температурная область, приводящие к утрате свойств противокоррозийного покрытия;
• сохранение металлических конструкций от воздействия воды;
• внедрение в экстремальную среду веществ, замедляющих нежелательное течение физико-химических процессов.

Скачать СНиП 2.03.11-85 “Защита строительных конструкций от коррозии”

Способы сохранности

Ржавление металлов приводит к многомиллионным убыткам. Главный ущерб кроется в значительной стоимости компонентов, разрушаемых ржавлением. Поэтому существуют специальные способы защиты конструкций и оборудования от коррозии.

Выделяют три способа сохранности:

• конструкционный;
• неактивный;
• активный.

Конструктивный метод предполагает внедрение сплавов различных металлов, применение изоляционных резиновых прокладок и материалов с целью блокады коррозийной среды.

Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии предполагает электрохимические защитные механизмы. Активные методы защиты и противодействия коррозии направлены на модификацию строения двойного электрослоя. На защищаемый металл накладывают постоянное электрическое поле, чтобы повысить его электродный потенциал. На практике также применяют материальную «жертву» в виде анода. Этот материал более активен и будет разрушаться, защищая требуемую конструкцию.

Отмечают способы защиты конструкций и оборудования от коррозии, например, с применением цинка:

1. Оцинковывание горячим способом. Эта металлическая обработка конструкций предполагает внимательную и тщательную подготовку поверхности, а именно очистка от окислов и обработка пескоструем. Подготовленная конструкция помещается в резервуар с цинковым расплавом. Далее деталь вращают, и в момент застывания тонкого цинкового слоя выходит гладкая поверхность с хорошей степенью противокоррозийной защиты.
2. Электрогальванический прием. Этот способ антикоррозионной защиты металлоконструкций обработка отнимает значительное количество времени. Сначала конструкция из стали опускается в резервуар с электролитом. На деталь и цинковое изделие подключается электрокабель. Оба кабеля подключаются к постоянному току. Благодаря диффузии (процесс переноса материи) ионы цинка осаждаются на стальной детали. Так появляется маленький слой цинка, имеющий связь с металлом на молекулярном уровне.
3. Термодиффузия. Процедура достаточно сложна и требуется наличия специального оборудования. Изделие из стали устанавливают в печь для прогрева, в которой подается цинковая пыль. Все это происходит при температуре выше 300 градусов по Цельсию. При таком факторе молекулы цинка начинают плавиться, а это способствует тому, что они могут проникать даже в толщу металла. Такие антикоррозионные обработки являются эффективными, так как металлические конструкции, обработанные этим методом, выдерживают даже экстремальные среды. Защита сварных швов будет на высоком уровне.

Не активная (пассивная) защита металлоконструкций – это использование различных лаков, красок, эмалей, которые изолируют металлы от взаимодействия с внешней атмосферой. Наносить защитные покрытия на металлическую поверхность можно разными способами. Оцинковку, например, осуществляют в горячем цеху и напылением. Осуществлять окраску эмалевыми элементами можно валиком, пульверизатором, кистью.

Подготовка металлической поверхности

Процесс подготовки металла включает в себя несколько этапов:

• очистка поверхности от смазочных жидкостей и ранее нанесенного покрытия щетками, скребками либо промывание водой под высоким давлением в 210 бар;
• использование органических растворителей для обезжиривания поверхности;
• избавление от окалины термическим, химическим или механическим методом;
• сушка зачищенной поверхности;
• обеспыливание, то есть обдувание чистым воздухом для удаления пыли.

Новые способы защиты

Компоненты противодействия коррозии постоянно совершенствуются. Новые способы защиты от коррозии и появление свежих идей обрабатывания металла упрощают процесс нанесения.

Покрытие ферросодержащих элементов лакокрасочными материалами считается самым доступным методом защиты. Но стоит отметить, что защитный слой потребуется обновлять раз в пятилетку, что требует больших трудовых усилий. Гальваническая и электрохимическая обработка металлических конструкций от коррозии также имеют некоторый недостаток – это большие затраты. Существуют современные технологии защиты от ржавления доступные не только крупным производственным предприятиям, но рядовым потребителям.