Огнестойкая краска против огнезащитной краски: различия, использование и рейтинги

Пакет металлоконструкций для нового склада оказывается на вашем столе. Первая строка финишного графика гласит: «Конструкционная сталь — огнестойкое покрытие, выдержка 90 минут». Четырьмя строками ниже, под внутренней обшивкой, написано: «Поверхности деревянных перегородок — огнезащитная краска, класс распространения пламени А». Фразы кажутся взаимозаменяемыми, продукты на полке поставщика часто лежат рядом, и тем не менее они описывают покрытия, которые разработаны, протестированы и сертифицированы для совершенно разных работ. Купите не ту семью, и последствия будут конкретными: неудавшаяся проверка, перекраска за ваш счет или здание, защищенное только на бумаге.

Вот прямой ответ. Огнестойкая краска представляет собой пассивный изолирующий барьер — обычно толстое покрытие на цементной или гипсовой основе, наносимое в миллиметрах, — задача которого состоит в том, чтобы удерживать несущую сталь ниже критической температуры в течение испытательного периода, обычно от 30 до 240 минут. Огнезащитная краска — это обработка поверхности, наносимая на декоративную толщину, которая задерживает возгорание и замедляет распространение пламени по горючим материалам, таким как древесина и гипсокартон. Еще есть вспучивающееся покрытие: тонкая реактивная пленка, которая при нагревании вспенивается в изолирующий полукокс. Функционально это огнестойкая система для стали, однако она обычно продается как «огнестойкая краска», и это дублирование является крупнейшим источником путаницы в закупочной документации.

Короткий ответ: два покрытия, две разные работы

Правило, которое мы даем каждому спецификатору, который задает нам этот вопрос, простое: никогда не покупайте по названию, напечатанному на барабане — покупайте по отчету об испытаниях, стоящему за ним. Маркетинговые этикетки свободно колеблются между «огнестойкими», «огнестойкими» и «огнестойкими»; сертификатов нет. Стандартный номер в отчете показывает, какие фактические свойства покрытия были доказаны и на какой подложке.

Оба являются законными и дополняющими друг друга продуктами пожарной безопасности. Ни один из них не делает материал «пожаробезопасным» — ничего не делает. Честное различие заключается в том, что каждое покрытие должно делать во время пожара: огнестойкая краска позволяет конструкции выдерживать нагрузку, чтобы люди могли эвакуироваться, а пожарные могли работать; Огнезащитная краска в первую очередь пытается предотвратить превращение небольшого пламени в пожар в помещении.

Что такое огнестойкая краска?

Огнестойкая краска относится к семейству, которое инженеры называют пассивной противопожарной защитой. Ему не обязательно пережить огонь нетронутым; ему нужно замедлить нагрев. В большинстве продуктов, указанных под этим названием, используется одна из двух связующих систем — на основе портландцемента или гипса — с добавлением легких заполнителей, таких как вермикулит и перлит, а также огнестойких наполнителей. Если декоративная краска для стен измеряется в микронах, эти покрытия наносятся в миллиметрах: обычно от 8 до 50 мм сухой пленки, в зависимости от требуемого класса прочности и геометрии стали под ней.

Как работает изоляционный барьер

Работают три механизма. Во-первых, затвердевшее покрытие плохо проводит тепло, поэтому температура ползет по его толщине, а не скачет по ней. Во-вторых, сама масса действует как радиатор — нужно нагреть много материала. В-третьих, гипс при нагревании выделяет химически связанную воду (примерно пятая часть веса гипса представляет собой воду, запертую в кристаллической структуре), и превращение этой воды в пар поглощает большое количество энергии. Выгода: вместо того, чтобы терять прочность в течение нескольких минут, защищенная сталь, которая значительно ослабевает при достижении температуры около 500–550 °C, остается структурно полезной, в то время как испытательная печь вокруг нее проходит температуру 800 °C примерно за 15 минут и приближается к 1000 °C через час.

Одна деталь удивляет многих покупателей-новичков: требуемая толщина никогда не бывает однозначной. Производители публикуют сертифицированные таблицы толщины, рассчитанные на основе коэффициента сечения каждого элемента — отношения его нагретой поверхности к массе стали в поперечном сечении. Коренастая колонна-коробка и тонкая двутавровая балка могут нуждаться в совершенно разных фильмах для одного и того же 90-минутного ролика. Предложение, включающее в себя график толщины каждого элемента, является соответствующим предложением; тот, в котором указана одна общая толщина, является предположением, носящим защитную шапку.

Рейтинги, которые вы увидите в спецификации

Ищите такие обозначения, как R30, R60, R90, R120 или R180. Буква R означает несущую способность: балка R90 все равно должна выдерживать расчетную нагрузку в течение 90 минут при стандартном возгорании, что является гораздо более требовательным требованием, чем просто «не гореть». Соответствующими методами испытаний являются ASTM E119 и UL 263 в Северной Америке, BS 476-21 в Великобритании и EN 13381 с классификацией EN 13501-2 для большей части Европы и Азии. Важно отметить, что вся конструкция сертифицирована вместе — грунтовка, огнезащитное покрытие, армирующая сетка там, где этого требует толщина, а также любой герметик или ограждение. Замените один неуказанный компонент и, строго говоря, рейтинга больше не существует.

Толстое огнезащитное покрытие на цементной основе для стальных конструкций Это плотное, устойчивое к влажности покрытие подходит для скрытого монтажа конструкционной стали на терминалах, заводах и автостоянках, обеспечивая сертифицированные периоды огнестойкости, такие как R90 или R120, при практической цене за квадратный метр. Посмотреть продукт →

Продукты на основе цемента являются «рабочими лошадками» этой категории. Они плотные, механически прочные, устойчивы к влажным производственным помещениям и подходят для полуоткрытой и наружной стали после герметизации или упаковки в соответствии с требованиями листинга. Это покрытие, которое вы найдете на скрытых рамах в терминалах аэропортов, железнодорожных узлах, центрах обработки данных, автостоянках и перерабатывающих предприятиях — везде, где грубая серая отделка приемлема, а стоимость квадратного метра находится под давлением. Там, где бюджет позволяет провести проверку, спросите также о плотности: легкие смеси примерно 300–500 кг/м3 наносятся быстрее и меньше весят на старых конструкциях, в то время как смеси с более высокой плотностью обеспечивают лучшую устойчивость к ударам и потертостям.

Толстое огнезащитное покрытие на основе гипса Это покрытие легче и гладче, чем варианты на основе цемента, оно быстро наносится, отвечает требованиям огнестойкости в течение трех часов и подходит для общественных интерьеров, таких как офисы, больницы, выставочные залы и транспортные узлы. Посмотреть продукт →

Покрытия на основе гипса немного жертвуют механической прочностью в пользу веса, скорости и качества обработки. Они наносятся быстрее, весят меньше на квадратный метр и оставляют более гладкую поверхность, которая легко воспринимает обшивку и отделку, поэтому они доминируют в офисах, больницах, конференц-залах и других общественных интерьерах. Двухкомпонентные гипсовые продукты дают специалистам по нанесению контроль над временем схватывания на больших площадях работы — небольшое, но реальное преимущество в ускоренной программе.

Типичные дома для огнестойкой краски включают:

• Стальные конструкции терминалов, станций, арен и выставочных залов
• Машинные помещения, подвалы, площадки автостоянки и сервисные стояки
• Фермы крыши над сборочными помещениями, где сталь скрыта, но все еще рассчитана
• Промышленные объекты с высокими пожарными нагрузками, такие как технологические и электростанции.

Что такое огнезащитная краска?

Огнезащитная краска воздействует на самую раннюю фазу пожара: возгорание и первые минуты распространения пламени. Он не пытается удержать бревно; он пытается не дать небольшому пламени превратиться в пожар в комнате. Обычная химия основана на соединениях фосфора и азота, боратах и ​​подобных добавках, которые под воздействием тепла приводят к обугливанию поверхности, а не к горению, и выделяют радикалы или газы, которые мешают горению в зоне пламени. При декоративной толщине — часто менее миллиметра — она выглядит и ведет себя как обычная краска вплоть до момента, когда она встречается с пламенем.

Объяснение классов распространения пламени

Производительность выражается в классах распространения пламени. В Северной Америке ASTM E84, туннельное испытание Штайнера, определяет индекс распространения пламени: класс A охватывает 0–25, класс B — 26–75, класс C — 76–200, а большинство внутренних спецификаций требуют класса A или B для облицовки стен и потолка, обычно наряду с пределом образования дыма. В Европе и большей части Азии евроклассы стандарта EN 13501-1 — от A1 вверху до F — выполняют ту же роль, часто с суффиксами дыма (s) и капли (d). Одна ловушка закупок заслуживает жирного шрифта: класс принадлежит тестируемой системе на тестируемой подложке. Сертификат класса А, полученный на гипсокартоне, не распространяется автоматически на сосновую облицовку, и поставщик, подразумевающий обратное, сообщает вам что-то полезное о своих документах.

Где подходят вспучивающиеся покрытия и почему этикетки конфликтуют

Вспучивающаяся краска является причиной того, что эти два термина путаются. Это реактивная тонкая пленка: примерно при 200–280 °C покрытие размягчается и расширяется (продукт с хорошей формулой набухает в 20 или более раз по сравнению с нанесенной толщиной) и превращается в углеродистый полукокс низкой плотности. Этот полукокс, по сути, является миниатюрной версией толстого цементного барьера, описанного выше, и он может иметь настоящий структурный рейтинг: R60 и R90 являются обычными, R120 достижим при правильной сборке. Таким образом, вспучивающееся покрытие является функционально огнестойким для стали, однако на многих рынках оно продается как «огнестойкая краска», поскольку слово «антипирен» более знакомо. Когда в спецификации указано «огнезащитная краска для стали R60», описываемый продукт почти наверняка вспучивается; когда одни и те же слова лежат на деревянном основании, это продукт распространения пламени. Решает субстрат, а не прилагательное.

Коммерческую привлекательность легко объяснить. Один-два миллиметра вспучивающейся пленки могут заменить десятки миллиметров цементного материала, она остается гладкой и может быть отделана в выбранном цвете - поэтому открытые колонны в атриумах, фермы концевых крыш, ребра стадиона и сталь выставочного зала сохраняют свою архитектуру. Компромиссами являются цена за литр, чувствительность к нанесенной толщине и зависимость от одобренного верхнего слоя на открытых участках.

Если вам нужно структурированное описание двух философий защиты стали, включая то, где каждая из них является более разумной спецификацией, — наше руководство по как цементные и вспучивающиеся огнезащитные покрытия защищают сталь подробно описывает это решение.

Ультратонкое вспучивающееся огнезащитное покрытие с 20-кратным расширением Для проектов, требующих нанесения тонкой сухой пленки, это вспучивающееся покрытие расширяется при пожаре для изоляции стали и наносится контролируемыми проходами с проверкой влажной пленки для достижения указанной толщины. Посмотреть продукт →

Вспучивающиеся формулы на основе растворителей и воды делятся по практическим признакам: продукты на основе растворителей обычно выдерживают влажность во время нанесения и отверждаются, образуя более твердую пленку, тогда как версии на водной основе более благоприятны для качества воздуха в помещении и очистки. В любом случае, толщина влажной пленки проверяется после каждого прохода, поскольку после выравнивания покрытия невозможно определить на глаз толщину сухой пленки в несколько сотен микрон.

Огнестойкая и огнезащитная краска: параллельное сравнение

В таблице ниже все вышеперечисленное сведено в строки, которые фактически определяют решение о покупке. Поместите его рядом со спецификацией и отметьте каждую строку перед утверждением заказа — нижние строки, в которых обитают виды отказов, имеют такое же значение, как и верхние.

Если у сравнения есть один вывод, то он таков: два покрытия не лучше и не хуже друг друга, потому что они не конкурируют за одну и ту же работу. Сравнивать их по цене за литр — это все равно, что сравнивать плащ со спасательным жилетом, потому что плащ дешевле.

Как строительные нормы и правила и инспекторы относятся к каждому покрытию

В кодексах эти два покрытия рассматриваются как разные животные, поскольку они относятся к разным главам пожарной стратегии. Структурная противопожарная защита существует для поддержания устойчивости: колонны, балки и распорки должны удерживать здание достаточно долго для эвакуации и тушения пожара. Правила внутренней отделки существуют для защиты жизни на поверхности: обшивка не должна ускорять распространение пламени по комнате или вдоль пути эвакуации. Один про скелет, другой про кожу.

На объекте контрольный список геодезиста по противопожарному покрытию обычно сводится к четырем пунктам:

• Действующий листинг или отчет об испытаниях аккредитованного органа, соответствующий заявленному продукту, подложке и рейтингу.
• График толщины фактически установленных стальных профилей, полученный на основе коэффициентов сечения.
• Записи аппликатора, а также показания толщины сухой пленки, полученные во время работ.
• Доказательство того, что любая используемая грунтовка, сетка или верхнее покрытие являются частью одной и той же сертифицированной системы.

Классический отказ понятен, но дорог. Подрядчик, которому приказали «покрасить сталь огнезащитным составом», покупает декоративное огнераспространяющее изделие и раскатывает его по колоннам. Он прекрасно сохнет и даже имеет сертификат — на распространение пламени по древесине. Это не вносит ничего измеримого в рейтинг R рамы, проверка не удалась, и все приложение не работает. Одна строка протокола испытаний, сверенная с подложкой и требуемым рейтингом, предотвращает весь сценарий.

Практический контрольный список выбора

Запустите эту последовательность действий перед запросом котировок. Это занимает десять минут и снимает большую часть неясностей, которые впоследствии перерастают в споры:

1. Подтвердите основание и его структурную роль: несущая сталь указывает на огнестойкие или вспучивающиеся системы, а горючая облицовка указывает на продукты, распространяющие пламя.
2. Извлеките требуемые характеристики из противопожарной стратегии — рейтинг R для элементов конструкции, класс распространения пламени или еврокласс для футеровки.
3. Установите экспозицию: внутри сухо, внутри влажно, полуоткрыто или снаружи. От этого зависит семейство связующего и обязательность защитного верхнего покрытия.
4. Честно устанавливайте эстетические ограничения. Если сталь остается видимой, побеждает тонкая вспучивающаяся пленка определенного цвета; если он скрывается над потолками, толстый цемент выигрывает по стоимости.
5. Попросите у каждого поставщика сертифицированную таблицу толщины для ваших членов, а не общий рисунок из брошюры.
6. Проверьте всю систему: грунтовка, огнезащитное покрытие, армирование и герметик или верхнее покрытие должны быть указаны вместе.
7. Согласуйте план проверки в письменной форме: плотность показаний на площади, критерии приемки и что произойдет, если показания не оправдаются.

Что отличает совместимую установку от отклоненной

Сертифицированные продукты по-прежнему выходят из строя, если у них неправильная поверхность или неправильная толщина. При противопожарной защите стали подготовка следует той же логике, что и антикоррозионные работы: абразивоструйная очистка до стандарта чистоты, где указано, обезжиривание и нанесение совместимой грунтовки. Эпоксидные грунтовки с высоким содержанием цинка широко используются как под толстыми, так и под тонкими огнезащитными системами, но адгезия должна быть подтверждена сертификатом системы, а не предполагаться: грунтовки являются самым тихим источником споров, которые мы видим.

Толстые цементные и гипсовые покрытия наносятся распылением, иногда затиркой и армируются сеткой, как только толщина за проход или общая толщина превышает значение, указанное в технических характеристиках — обычно где-то в диапазоне 10–25 мм. Условия отверждения имеют большее значение, чем ожидают специалисты по нанесению работ: гипс не любит морозные утра, цементные изделия требуют контроля влажности в жару, а пыльные перекрытия незаметно разрушают прочность сцепления.

Тонкие вспучивающиеся пленки наносятся безвоздушным распылением за несколько проходов, при этом толщина влажной пленки проверяется после каждого, поскольку заданную толщину сухой пленки в несколько сотен микрон на слой невозможно определить на глаз. Верхнее покрытие соответствует только утвержденному списку производителя. Случайное нанесение декоративной эмали на вспучивающуюся пленку может расколоть обугливание, ограничить расширение или просто стать причиной того, что геодезист откажется от правильной работы.

Что касается закупок, те же риски возникают от проекта к проекту:

• Сертификаты, скопированные из другого продукта или списка с истекшим сроком действия.
• Цены указаны за килограмм без графика толщины, что скрывает реальную разницу в объемах.
• «Универсальные» покрытия, утверждающие, что один документ охватывает все основания и классы.
• Отсутствует отслеживание партии между доставленными бочками и образцом, прошедшим испытания.
• Декоративные покрытия, нанесенные без письменного разрешения поставщика огнезащитных материалов.

Где каждое покрытие оправдывает себя в реальных проектах

Ничто не объясняет разделение труда лучше, чем прогулка по большому общественному зданию. Скрытая сталь — над потолками, внутри технических помещений, за потолочными перекрытиями — это страна толстопленочных материалов: невидимая, прочная, экономичная, оценивается только по сертификату. Открытая сталь в пространствах, которые посетители действительно видят — колонны атриума, фермы конечной крыши, ребра стадиона, арки выставочных залов — это то место, где вспучивающаяся тонкая пленка оправдывает свою цену за литр, исчезая в архитектуре.

Результаты нашего собственного проекта повторяют эту закономерность. На Фаза II Международного выставочного центра Ханчжоу, проект покраски и огнезащитного покрытия , номинальные системы и декоративные области охватывали одну программу, при этом материалы и толщины выбирались индивидуально, а не по всем направлениям. Такое же разделение наблюдается в терминалах аэропортов, железнодорожных узлах, больницах, центрах обработки данных и спортивных объектах, которые мы поставили: защищенная структура, куда никто не смотрит, защищенная архитектура, где все смотрят.

Такая широта имеет значение по одной непривлекательной причине: производитель, который поставляет оба семейства покрытий для этих типов зданий, может честно сказать вам, когда более дешевое толстое покрытие является правильным ответом, а когда видимая сталь стоит более высокой цены, вместо того, чтобы продавать вам тот барабан, который находится ближе всего к погрузочной площадке.

Часто задаваемые вопросы

Может ли огнезащитная краска заменить огнестойкую краску на конструкционной стали?

Только если продукт на самом деле представляет собой вспучивающуюся систему со структурным рейтингом — ищите значение R, проверенное в соответствии с ASTM E119, UL 263, BS 476-21 или EN 13501-2. Сам по себе сертификат распространения пламени не защищает ничего, несущего нагрузку. Если бочка имеет только результат по распространению пламени класса А, она не может заменить номинальную структурную защиту, и инспекторы отклонят заявку.

Является ли вспучивающаяся краска огнестойкой или огнезащитной?

Функционально он огнестойкий: обеспечивает сертифицированный срок службы для элементов конструкции за счет превращения в изолирующий полукокс. В коммерческих целях ее часто продают как огнезащитную краску, потому что это слово более знакомо. При сравнении предложений не обращайте внимания на этикетку и сравните стандарт испытаний, рейтинг и субстрат, указанные в отчете.

Как долго сохраняется огнестойкая краска?

Толстые цементные и гипсовые системы рассчитаны на срок службы здания в нормальных внутренних условиях — десятилетия — при условии, что они остаются сухими и неповрежденными. Вспучивающиеся системы более чувствительны к окружающей среде: пленки для внутренних работ обычно служат многие годы без присмотра, тогда как наружные системы полностью зависят от сертифицированного верхнего покрытия и его ухода. Визуальный осмотр каждые два-три года с быстрым устранением трещин и повреждений от ударов сохраняет рейтинг в неизменном виде.

Можно ли красить огнестойкие или вспучивающиеся покрытия?

Да, но только с грунтовками, герметиками или верхними покрытиями, указанными производителем огнезащитных средств. Толстые цементные покрытия часто герметизируют или обкладывают плитами для улучшения внешнего вида и ударопрочности. Вспучивающиеся пленки допускают использование одобренных декоративных верхних слоев, которые остаются достаточно гибкими, чтобы не ограничивать расширение. Несанкционированная твердая эмаль поверх вспучивающейся системы является хорошо известной причиной неудачных исследований: обугливание не может должным образом набухать под хрупкой кожей.

Делает ли огнестойкая краска сталь пожаробезопасной?

Никакое покрытие не делает что-либо пожаробезопасным. Честный язык отрасли – это время, а не иммунитет: номинальное покрытие сохраняет структурную работоспособность элемента в течение периода испытаний в соответствии со стандартной кривой пожаробезопасности. За пределами номинального значения сталь быстро теряет прочность при температуре примерно 500–550 °C. Противопожарная защита экономит время на эвакуацию и тушение пожара — именно этого требуют строительные нормы и правила.

Какая толщина двухчасового огнестойкого покрытия?

Это зависит от фактора секции члена. Для толстых цементных систем обычно требуется около 25–40 мм на типичных колоннах в течение двух часов — меньше на тяжелых секциях, больше на тонких. Тонкопленочные вспучивающиеся системы того же номинала часто имеют толщину примерно от 1,5 до 3 мм при нанесении за несколько проходов. Считайте их только ориентировочными фигурами; Сертифицированная производителем таблица толщины ваших секций — это номер, указанный в контракте.

Можно ли использовать огнестойкие и огнезащитные покрытия на открытом воздухе?

Цементные системы могут, если это разрешено листингом, обычно с герметиком или защитной обработкой — они обычно используются для наружной стали в аэропортах и ​​на промышленных предприятиях. Вспучивающимся системам требуется сертифицированное для наружных работ верхнее покрытие, входящее в тот же список, и необходимо запросить гарантию воздействия в письменной форме. Вспучивающиеся продукты, предназначенные только для внутреннего использования, на удивление быстро мелят и разрушают снаружи.

Что я должен отправить производителю при запросе ценового предложения?

Четыре элемента превращают догадку в цитату: чертежи или таблица элементов с размерами секций, требуемая номинальная мощность для каждой области, условия воздействия и ваши ожидания по отделке любой видимой стали. При этом производитель возвращает график толщины, конструкцию системы и стоимость квадратного метра — и вы можете сравнить предложения на идентичных, сертифицированных условиях.

Если у вас есть спецификация, в которой эти два термина взаимозаменяемы, самый быстрый способ снизить ее риск ничего не стоит: отправьте ее производителю покрытия до тендера и спросите, какие линии нуждаются в рейтингах R, а какие — в классах распространения пламени. Десять минут технической проверки на этом этапе надежно предотвращают два самых дорогостоящих последствия — повторное покрытие после неудачной проверки и оплату толстого покрытия за сталь, которое увидит каждый посетитель здания.