Farby Pęczniejące w Ochronie Przeciwpożarowej Konstrukcji

Bezpieczeństwo przeciwpożarowe stanowi istotny element w projektowaniu i utrzymaniu nowoczesnych obiektów budowlanych. Konstrukcje stalowe i drewniane, mimo swoich zalet, wykazują znaczną podatność na uszkodzenia pod wpływem wysokich temperatur. W odpowiedzi na te wyzwania, farby ogniochronne tworzą zaawansowaną barierę ochronną, skutecznie opóźniającą rozprzestrzenianie się ognia i zabezpieczającą integralność strukturalną budynków. Specjalistyczne powłoki przeciwogniowe są gwarancją bezpieczeństwa dla ludzi i mienia.

Czym są Farby Pęczniejące?

Rynek farb przeciwogniowych oferuje szeroki wybór specjalistycznych produktów dostosowanych do różnych zastosowań i wymagań. Każdy typ farby charakteryzuje się odmiennym składem chemicznym i właściwościami, co przekłada się na różne mechanizmy ochrony przed ogniem i wysokimi temperaturami. Wśród nich wyróżniają się farby pęczniejące, które aktywują się pod wpływem wysokiej temperatury.

Mechanizm ich działania jest fascynujący - w warunkach pożarowych (zwykle powyżej 200°C) powłoka gwałtownie zwiększa swoją objętość, tworząc grubą, zwęgloną warstwę izolacyjną. Ta warstwa skutecznie chroni podłoże przed bezpośrednim kontaktem z ogniem i wysoką temperaturą, znacząco opóźniając proces nagrzewania się konstrukcji. Substancje zawarte w farbie pod wpływem temperatury oraz dostarczanego tlenu powodują zwiększenie objętości farby nawet 50-krotnie. Powstała piana o porowatej strukturze tworzy szczelną izolację termiczną, zapobiegając nagrzewaniu się stali w określonych warunkach.

Zalety Systemów Zabezpieczeń Farbami Pęczniejącymi

Farby pęczniejące, obok natrysków przeciwpożarowych i okładzin z płyt przeciwpożarowych, posiadają mocne strony w kilku kwestiach. Zabezpieczenia ogniochronne stali farbami pęczniejącymi dominują w budownictwie lądowym. Projektanci budowalni, zakładając zabezpieczenie ogniochronne w tym systemie, nie muszą zakładać dodatkowych obciążeń od ciężaru powłoki ochronnej.

• Opłacalność: O ile zabezpieczenie farbami małych profili w klasie R120 staje się dużo bardziej kosztowne niż zabezpieczenie natryskiem, tak w zabezpieczeniach do R30 czy R60 różnica cenowa pomiędzy farbą ppoż. a natryskiem ogniochronnym zaczyna się zacierać. W takich przypadkach zabezpieczenie stali farbami ogniochronnymi kosztuje stosunkowo niewiele.
• Odporność na warunki atmosferyczne: Farby przeciwpożarowe, w przeciwieństwie do płyt ogniochronnych, które wymagają kosztownego zabezpieczenia, mogą być swobodnie narażone na niekorzystne warunki atmosferyczne. Stosując odpowiednią grubość farby nawierzchniowej, uzyskujemy zabezpieczenie ppoż. odporne na każde warunki pogodowe.
• Estetyka i aranżacja: Zabezpieczenie farbami ogniochronnymi pozwala zachować naturalny kształt stali, co w przeciwieństwie do pozostałych systemów nie narzuca dostosowania aranżacji otoczenia oraz pozwala wykorzystać prostotę i elegancję konstrukcji stalowych. Dodatkowo farby nawierzchniowe wykorzystywane w systemie farb ppoż. można zabarwić na dowolny kolor z palety RAL, dzięki czemu system farb ogniochronnych może być idealnym uzupełnieniem dekoracji.

Wybór i Dostępność Produktów

W profesjonalnych firmach specjalizujących się w zabezpieczeniach ppoż. konstrukcji znajdziemy rozwiązania kilku czołowych producentów. Systemy farb pęczniejących są ciągle badane i nieustannie udoskonalane, przez co konsument otrzymuje sprawdzone i skuteczne produkty. Farby ogniochronne najczęściej spotykane na rynku to produkty takich producentów jak:

• PPG
• Mercor
• Firelanz (Alfaseal)
• Promat

Farby tych producentów na przestrzeni lat zyskały popularność za sprawą swojej niezawodności oraz docenieniu przez malarzy wykonujących te zabezpieczenia. Dostępność, cena oraz łatwość i wszechstronność aplikacji to tylko nieliczne z cech, którymi odznaczają się produkty pochodzące spod szyldu tych producentów.

Dobór odpowiedniego systemu przeciwpożarowego powinien zawsze uwzględniać rodzaj podłoża, wymagania projektowe oraz warunki eksploatacji. Profesjonalne doradztwo w zakresie doboru odpowiednich produktów ma ogromne znaczenie, aby system był skuteczny i trwały.

Proces Aplikacji Farb Pęczniejących

Malowanie farbami ppoż. wymaga kilku kroków przed samą aplikacją. System farb pęczniejących składa się z trzech elementów, a tylko dzięki starannemu wykonaniu wszystkich etapów mamy pewność, że zabezpieczenie zadziała tak, jak powinno.

1. Projekt Zabezpieczenia i Dobór Produktów

Naturalnie pierwszym krokiem jest przygotowanie odpowiedniego projektu zabezpieczenia. Odpowiednie zabezpieczenie oraz produkty do tego potrzebne dobiera się na podstawie:

• Rodzaju stali podlegającej zabezpieczeniu (czarna/ocynk)
• Masywności profili stalowych
• Klasy odporności ogniowej (R15, R30, R60, R120 - liczba oznacza czas w minutach, o ile powłoka ogniochronna opóźnia uzyskanie przez konstrukcję temperatury krytycznej podczas pożaru)
• Temperatury krytycznej (wyznaczanej przez projektanta, może wynosić np. 550ºC lub 650ºC)
• Warunków korozyjności środowiska

Mając wszystkie informacje, można w oparciu o Aprobaty Techniczne oraz karty charakterystyki dobrać produkt i jego docelową grubość. Im wyższa klasa odporności ogniowej, tym większa będzie grubość powłoki farby pęczniejącej.

2. Przygotowanie Powierzchni

Każdy rodzaj stali przed wykonaniem zabezpieczeń antykorozyjnych czy ogniochronnych wymaga odpowiedniego przygotowania. To właśnie na tym etapie zapewniamy długoletnią trwałość malowania.

Stal czarna

Stal wyjeżdżająca z zakładu produkcyjnego nie jest idealnie czysta, a stal składowana na placu produkcji bardzo szybko koroduje. Zgodnie z wymaganiami aprobat, stal czarna musi zostać oczyszczona do klasy Sa 2,5 wg PN-ISO 8501-1. Można to osiągnąć, czyszcząc stal strumieniowo-ściernie, czyli wykonując piaskowanie lub śrutowanie powierzchni. Na tak przygotowaną stal można nałożyć powłokę antykorozyjną. Ważne jest, aby stal oczyszczoną do klasy Sa 2,5 od razu zabezpieczyć antykorozyjnie, ponieważ pozostawienie jej nawet na noc spowoduje pojawienie się rdzawego nalotu.

Stal ocynkowana

Stal, która została już ocynkowana, powinna naturalnie się zestarzeć przez minimum 6 miesięcy, stając się szaro-matową. W tym czasie sole cynku wchodzą w reakcje z tlenem zawartym w powietrzu. Ze względu na powszechny pośpiech obecny przy realizacji inwestycji, nową i jeszcze błyszczącą powierzchnię ocynku należy „omieść” przy pomocy szczotek z najwyższą starannością, aby nie uszkodzić warstwy ocynku.

3. Warstwa Antykorozyjna (Gruntująca)

Odpowiednio przygotowana stal, która została zagruntowana, daje solidny fundament pod warstwę farby ppoż. Farby antykorozyjne w systemach farb ogniochronnych pełnią kluczową funkcję. Dlatego bardzo wielką uwagę przywiązuje się do przygotowania powierzchni oraz zabezpieczenia antykorozyjnego stali przed naniesieniem powłoki reaktywnej.

Na polskim rynku dostępny jest ogrom farb antykorozyjnych: farby winylowe, alkidowe, epoksydowe, epoksydowe z dodatkiem cynku. Wszystkie z farb spełniają swoją funkcję, jednak nie wszystkie nadają się jako warstwa podkładowa pod system ogniochronny. W przemyśle związanym z zabezpieczeniami ppoż. farby akceptowane przez większość systemów oraz producentów to dwukomponentowe farby epoksydowe. Są one akceptowane również jako podkład pod natrysk ogniochronny.

Niektórzy z producentów farb, tacy jak PPG, posiadają w swojej gamie własne farby antykorozyjne, natomiast inni producenci farb ogniochronnych z czołówki światowej uzupełniają swoje systemy farbami firm, które specjalizują się w ich doskonaleniu.

Ważne: Nawet w przypadku trójstronnego zabezpieczenia ogniochronnego, stal należy zabezpieczyć antykorozyjnie z każdej strony, aby korozja nie uszkodziła czy zmniejszyła przyczepności powłoki reaktywnej.

4. Warstwa Ogniochronna (Pęczniejąca)

Po odparowaniu związków lotnych z farby podkładowej należy nanieść farbę pęczniejącą. Farby ogniochronne to nic innego jak akrylowe wodorozcieńczalne lub rozpuszczalnikowe farby cienkopowłokowe. Można je nanosić wałkiem czy też pędzlem, ale najlepsze efekty daje metoda natryskowa. Zwykłe agregaty malarskie do malowania tradycyjnymi farbami nie poradzą sobie z farbami pęczniejącymi, gdyż farby tego rodzaju są ciężkie. Wymagane jest użycie specjalistycznych agregatów przystosowanych do nakładania ciężkich farb czy też szpachli.

Różnicą, która wpływa na to, że lepszym rozwiązaniem jest nakładanie farby natryskowo, jest grubość jednorazowo naniesionej powłoki. Nakładając farbę pędzlem lub wałkiem, można osiągnąć grubość mokrej powłoki 100-200 mikronów, aby farba była równomiernie rozprowadzona bez zacieków. Natomiast agregatem malarskim można nanieść nawet do 1000 mikronów mokrej powłoki na raz. Wpływa to ogromnie na zmniejszenie nakładu pracy, jaki trzeba poświęcić do osiągnięcia wymaganej grubości.

Farby ppoż. opracowywane przez producentów mają zazwyczaj swoje mocne strony w konkretnym przypadku, np. farba Steelguard 851 będzie najkorzystniejsza dla zabezpieczeń do R120, za to przy zabezpieczeniach do R30 najlepiej będzie się kalkulować farba Steelguard 564. Takich zależności jest wiele, a czynniki wpływające na grubość zabezpieczenia są sprawdzane przez specjalistów i na podstawie analiz oraz wieloletniego doświadczenia dobiera się odpowiedni dla danego przypadku system ogniochronny.

5. Warstwa Nawierzchniowa

Farba ogniochronna jest doskonałą tarczą w walce z działaniem wysokiej temperatury i ognia, niestety słabym punktem powłok ogniochronnych jest woda. Powłoka ogniochronna bardzo łatwo może zostać naruszona przez działanie wody, dlatego też ważne jest, aby nanieść warstwę nawierzchniową, która zamknie dopływ wody z zewnątrz. Warstwa zamykająca to nic innego jak dwuskładnikowa farba poliuretanowa, którą również rozcieńcza się rozpuszczalnikiem.

Warstwę nawierzchniową nanosi się po całkowitym odparowaniu związków lotnych z farby ogniochronnej; informacje, ile ten proces trwa, znajdziemy w kartach technicznych produktu. W warunkach wewnętrznych zazwyczaj wystarczy nanieść 60 mikronów w jednej warstwie, natomiast w warunkach zewnętrznych zaleca się wykonanie dwóch warstw po 60 mikronów. Zabieg taki daje pewność szczelnego zakrycia powłoki reaktywnej. Farby nawierzchniowe można wybarwiać na dowolny kolor z palety RAL, a powłoka nawierzchniowa najczęściej będzie w połysku lub półpołysku, jednak można się spotkać również z nawierzchniami półmatowymi.

6. Kontrola Jakości

W trakcie malowania stali malarz powinien być świadomy treści karty technicznej farby, której używa. Jedną z podstawowych wartości, którą musi znać, jest procentowa zawartość cząstek stałych. Pozwala to określić, jak grubość warstwy mokrej odpowiada grubości warstwy farby po odparowaniu rozcieńczalnika. W trakcie malowania malarz, oprócz narzędzi do malowania, powinien być wyposażony w grzebień malarski do pomiaru grubości mokrej warstwy naniesionej farby.

Podczas odbiorów docelowej suchej powłoki, zgodnie z wytycznymi ITB, ocenia się wizualnie powierzchnię malowaną. Do pomiaru grubości należy użyć specjalistycznego miernika, który może określić, ile mikronów farby zostało naniesione na stal. Elektroniczne mierniki grubości potrafią mierzyć grubość powłoki z dokładnością do kilku mikronów.

Wykonując zabezpieczenie ogniochronne farbami pęczniejącymi, bardzo ważne jest utrzymywanie reżimu technologicznego. Należy pamiętać o tym, aby pozwolić lotnym częściom farb odparować, zanim zostaną zakryte farbą nawierzchniową.

Dokumentacja i Certyfikacja

Każda farba pęczniejąca posiada odpowiednie dokumenty, w tym Europejską Ocenę Techniczną lub Aprobatę Techniczną ITB. Jest to dokument, w którym znajdziemy wszystkie informacje na temat farb podkładowych i nawierzchniowych, które można stosować z daną farbą pęczniejącą. Powłoki te są sprawdzane w badaniach i dopuszczone przez producenta farby ogniochronnej do zestawu malarskiego. Zazwyczaj podane są konkretne nazwy produktów, rodzaje (np. epoksydowe). Wszystkie oferowane farby ogniochronne posiadają aktualne aprobaty ITB lub ETA oraz inne dokumenty niezbędne do użycia w budownictwie.

tags: #farba #peczniejaca #pozar