Farby do ogniochronnego zabezpieczenia konstrukcji stalowych
Jak dobrać grubość powłok i oszacować zużycie farb?
Czynnikiem podstawowym mającym wpływ na bezpieczeństwo budynku, w czasie pożaru jest odporność ogniowa jego elementów. Określana jest, jako zdolność elementu budowlanego do spełnienia określonych wymagań w warunkach symulujących przebieg pożaru. Miarą tej odporności jest czas, od momentu rozpoczęcia działania ognia na dany element do czasu osiągnięcia przez niego granicznych kryteriów. Dla konstrukcji stalowych budynku, konstrukcji schodów oraz dachu wymaga się odpowiedniej nośności ogniowej.
Nośność ogniowa „R”, czyli czas, wyrażony w minutach, po którym element w warunkach pożaru przestaje spełniać funkcję nośną oraz następuje przekroczenie dopuszczalnych przemieszczeń.
Jednym ze sposobów uzyskania odpowiedniej odporności ogniowej elementów stalowej konstrukcji jest wykonanie zabezpieczenia systemem farb ogniochronnych.
Zestawy składają się z:
-
Warstwa podkładowa, gruntująca (zazwyczaj jest wykonana z farby epoksydowej) – pełniąca funkcję przeciwkorozyjnego podłoża dla właściwej warstwy ogniochronnej.
-
Powłoka zasadnicza (ogniochronna) – farba jednoskładnikowa, pęczniejąca na wpływem ognia
i promieniowania cieplnego, na bazie wody lub rozpuszczalnika organicznego, tworząca warstwę o grubości odpowiedniej, w zależności od wskaźnika masywności przekroju i temp. krytycznej. -
Warstwa nawierzchniowa (dekoracyjno-ochronna, zazwyczaj poliuretanowa). Występuje we wszystkich odcieniach z palety RAL.
Wyroby wchodzące w skład systemu muszą odpowiadać wymaganiom aprobaty technicznej. Aplikacja farb może odbywać się za pomocą wałka, pędzla lub metodą natryskową.
Do doboru najodpowiedniejszego system niezbędne są informacje:
-
Wykaz stali (metraż poszczególnych profili); profile dzielimy na otwarte np. dwuteowniki, zamknięte kwadratowe (rury kwadratowe) oraz zamknięte okrągłe (rury).
-
Wymagana dla konstrukcji odporność ogniowa, np. R30.
-
Temperatura krytyczna stali – temperatura, w warunkach pożaru, przy której, w wyniku obniżenia właściwości wytrzymałościowych lub/i dużych przemieszczeń elementów konstrukcji, dochodzi do utraty nośności. Wartość ta dla typowych elementów waha się w granicach 500o-700o. W przypadku, gdy nie jest podana wartość temp. krytycznej przyjmujemy
Tkr =550oC, dla odporności ogniowej R15
Tkr =550oC, dla odporności ogniowej R30
Tkr =500oC, dla odporności ogniowej R60
Prześledźmy przykład dla profilu HEB 200, który należy zabezpieczyć do odporności ogniowej R30.
KROK 1
Dla konkretnego profilu obliczmy lub odczytujemy z tabel współczynnik masywności U/A wyrażony w [m-1], gdzie:
U – obwód profilu
A – pole przekroju poprzecznego profilu
Współczynnik masywności dla profilu HEB200, równy jest 147m-1.
KROK 2
Następnie korzystamy z odpowiedniej tabeli z aprobaty technicznej danej farby. Wybieramy tabelę dla profili otwartych i odporności ogniowej R30:
Odczytany wynik jest wymaganą grubością warstwy właściwej ogniochronnej jaką musimy nałożyć. Grubość warstw podkładowej i nawierzchniowej są stałe, określone dla poszczególnych systemów (niezależne od kształtu profilu, czy odporności ogniowej):
-
System STEELGUARD 562
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 30 ÷ 60 µm w zależności od rodzaju zastosowanego podkładu
Wydajność teoretyczna Ok. 0,1 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 0,75m2/l dla grubości 1 mm |
Grubość powłoki 50 µm
Wydajność teoretyczna Ok. 0,1 l/m2 |
-
System STEELGUARD 585
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 25 ÷ 75 µm w zależności od rodzaju zastosowanego podkładu
Wydajność teoretyczna Ok. 0,1 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 1,00m2/l dla grubości 700 µm |
Grubość powłoki 50 ÷ 100 µm w zależności od rodzaju zastosowanej farby
Wydajność teoretyczna Ok. 0,15 l/m2 |
-
System STEELGUARD 549
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 60 µm
Wydajność teoretyczna Ok. 0,1 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 0,68m2/l dla grubości 1 mm |
Grubość powłoki 50 µm
Wydajność teoretyczna Ok. 0,1 l/m2 |
-
System STEELGUARD 801
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 60 µm
|
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 0,75m2/l dla grubości 1 mm
|
Grubość powłoki 50 µm |
-
System FIRETEX FX2002
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 75 µm
Wydajność teoretyczna 0,11 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 0,51m2/l dla grubości 0,38mm |
Grubość powłoki 50 µm
Wydajność teoretyczna 0,09 l/m2 |
-
System PYRO-SAFE FLAMMOPLAST SP-A2
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 60 µm
Wydajność teoretyczna 0,11 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 2kg/m2 dla grubości 1 mm |
Grubość powłoki 60 µm
Wydajność teoretyczna 0,09 l/m2 |
-
System FLAME STAL FIRE PROOF SOLVENT
Warstwa podkładowa |
Warstwa ogniochronna |
Warstwa nawierzchniowa |
Grubość powłoki 60 µm
Wydajność teoretyczna 0,1 l/m2 |
Grubość odczytana z aprobaty technicznej
Wydajność teoretyczna 2kg/m2 dla grubości 1 mm |
Grubość powłoki 60 ÷ 120 µm W zależności od oddziaływania czynników środowiskowych
Wydajność teoretyczna 0,1 – 0,2 l/m2 |