Вогнезахисні штукатурні суміші vs вогнезахисні фарби. Частина 2. Стабільність та довговічність.

Вогнезахисні штукатурні суміші найчастіше представляють собою вермикулітову (перлітову) суміш зі спеціальними функціональними добавками на гідравлічному або повітряному в'яжучому. Вогнезахисні матеріали даного типу поставляються в вигляді сухої будівельної суміші, яка після додавання води наноситься на поверхню металоконструкцій механізованим способом для отримання покриття товщиною 10-50 мм в залежності від заданого класу вогнестійкості, утворюючи покриття з високою адгезійною здатністю до металевих поверхонь і відносно низькою щільністю ( 400-600 кг / м3). Практично всі основні властивості даного типу вогнезахисних матеріалів будуть порівнянні зі звичайними цементними або гіпсовими штукатурними сумішами для загальнобудівельних робіт: для цементних матеріалів - це набір основних характеристик міцності протягом не менше 28 днів після нанесення, з періодичним зволоженням поверхні, особливо в жарку пору року; для гіпсових матеріалів - це виняток впливу води на покриття. Що стосується плани сільськогосподарських підприємств даних матеріалів, то вони обумовлені виключно теплоізоляційними властивостями вхідних компонентів, а також хімічно пов'язаної водою в в'яжучих, яка вивільняючись, не дає прогрітися конструкцій, на які вони нанесені.

Вогнезахисні фарби являють собою складну суміш хімічних речовин в розчинах органічних полімерних зв'язуючих. На ринку України присутні як вододисперсійні вогнезахисні фарби, так і фарби на органічних розчинниках, які поставляються споживачеві в готовому до застосування вигляді. Вогнезахисні фарби відносяться до реактивному способу вогнезахисту, дія яких заснована на утворенні під впливом вогню щільного теплоізоляційного шару, який оберігає конструкцію від температурного впливу. Вогнезахисні фарби ще називають тонкошаровими інтумесцентними (спучуються, терморозширюючими) складами. Вогнезахисні властивості даного типу матеріалів засновані на цілому комплексі хімічних реакцій, в ході яких, в тому числі, виділяються речовини, що уповільнюють процес горіння. Ретельно підібрані співвідношення компонентів вогнезахисних фарб (а їх не менше 8-10) дозволяють отримати матеріали з дуже високими вогнезахисними властивостями. Однак найголовніший плюс даного класу матеріалів, є і найголовнішим його мінусом - будь-яка зміна співвідношень компонентів в вогнезахисних фарбах призводить до зміни заявлених плани сільськогосподарських підприємств покриття і в 100% випадків ці зміни будуть йти в сторону зменшення цих властивостей.

Тепер спробуємо трохи докладніше розглянути основні властивості двох видів матеріалів, зрозуміти, як ці властивості можуть змінюватися в процесі експлуатації і найголовніше, яким чином ці зміни можуть впливати на основне призначення матеріалів - вогнезахист будівельних конструкцій.

Як вже було сказано вище, в вогнезахисних штукатурних сумішах основними компонентами є теплоізоляційні інертні наповнювачі (перліт, вермикуліт), а також гіпс або цемент, які аналогічно наповнювачів мають природне походження. Ці компоненти і визначають вогнезахисну ефективність даного виду вогнезахисних матеріалів - чим більше товщина покриття, тим більше його теплоізоляційний ефект, а значить і вище межа вогнестійкості, який він забезпечує. Таким чином, є тільки два властивості, які необхідно зберегти вогнезахисним штукатурних покриттів в процесі експлуатації і при пожежі - цілісність і адгезія до будівельних конструкцій. Якщо ці дві властивості штукатурного покриття збережені, тобто покриття знаходиться в задовільному стані, без тріщин і відшарувань, то його відповідність заявленим вогнезахисним властивостями гарантовано.
Немає необхідності доводити експлуатаційну надійність цементних або гіпсових штукатурних будівельних сумішей: вони застосовуються вже протягом останніх 100 років. Цементні розчини наносять як всередині, так і зовні будівель, з цементу роблять піно і газоблоки, з яких, в свою чергу, зводять цілі будинки. Що стосується застосування гіпсу, то за останні 20-30 років важко уявити собі хоч одну будівництво без застосування даного виду будівельного матеріалу - гіпсокартонні плити, гіпсоблоки, гіпсові штукатурки, шпаклівки і т.д.

Таким чином, дії зовнішніх чинників при експлуатації штукатурних вогнезахисних покриттів, таких як вологість, перепади температур в приміщеннях, де вони експлуатуються, всіляке декорування (фарбування, шпаклювання) зовнішнього вигляду вогнезахисних покриттів і т.д., все це практично не впливає на кінцевий термін служби покриттів. Властивості вогнезахисних штукатурних сумішей, які були нанесені на підготовлену поверхню конструкцій з усіма рекомендаціями виробника, під час експлуатації практично не змінюються, а значить, не змінюється і їхня вогнезахисна ефективність.

Що стосується вогнезахисних фарб, що спучуються, то тут картина дещо інша. Як вже було сказано, вогнезахисні фарби, це суміш близько 10 хімічних речовин з чітко вивіреним співвідношенням. При впливі високих температур відбувається хімічна взаємодія між компонентами фарби і вогнезахисне покриття, збільшуючись в десятки разів в обсязі, утворює спучений шар на поверхні конструкцій, який за рахунок своїх теплоізоляційних властивостей перешкоджає нагріву конструкцій. Будь-яке, навіть незначне зміна фізичних або хімічних властивостей компонентів вогнезахисних фарб призводить до зміни в хімічних реакціях і, як наслідок, до зміни вогнезахисних характеристик покриттів. Найголовніше, що ці зміни можуть абсолютно не проявлятися візуально - вогнезахисне покриття може також мати бездоганний зовнішній вигляд, у нього може бути прекрасна адгезія до будівельної конструкції і т.д., але вогнезахисні властивості при цьому можуть бути рівні нулю.

Тепер необхідно розібратися, які чинники можуть привести до зміни властивостей вогнезахисних фарб, що спучуються і, отже, до зниження вогнезахисних характеристик. Основна причина подібних змін - це підвищена вологість при нанесенні вогнезахисного шару і при подальшій його експлуатації. Всі без винятку виробники вогнезахисних фарб дуже ретельно підходять до регламентування температурно-вологісних характеристик умов експлуатації покриттів, а також до застосування захисних покривних шарів з лакофарбових матеріалів, для запобігання негативного впливу підвищеної вологості і зовнішніх агресивних середовищ на вогнезахисне покриття. Короткочасний вплив атмосферних опадів, конденсація вологи на забарвлених конструкціях або навіть просто підвищена вологість в приміщенні призводить до поступового вимивання або дифузії окремих компонентів вогнезахисних покриттів.
В наслідок цього відбувається дисбаланс між хімічними компонентами складу, що в багатьох випадках призводить до повної втрати плани сільськогосподарських підприємств покриттів. Ось чому в Європі використання покривних захисних шарів для вогнезахисту є неодмінною умовою при застосуванні в якості вогнезахисту інтумесцентних фарб. У нас це швидше виняток з правил, так як замовник вогнезахисних робіт намагається якомога економніше зробити вогнезахист свого об'єкта, а організація-підрядник і не наполягає на цьому, боячись втратити своє потенційне замовлення.

Таким чином, експлуатаційна надійність вогнезахисних штукатурних сумішей (збереження вогнезахисної ефективності покриттів в процесі експлуатації) на порядок вище, ніж у вогнезахисних фарб і перш за все це пов'язано з інертністю, при впливі на які входять до штукатурні суміші компоненти, умов навколишнього середовища - вологості, температури і т.д.

Що стосується оцінки вогнезахисної ефективності в період експлуатації двох розглянутих видів вогнезахисних покриттів, то і тут штукатурні покриття можуть дати фору спучує фарбам. Як вже було сказано вище, якщо збережена цілісність і адгезія вогнезахисного штукатурного покриття до сталевої конструкції, то і вогнезахисна ефективність його збережена, тобто оцінка надійності даного типу вогнезахисних покриттів складається тільки в візуальному огляді захищених конструкцій. Немає необхідності використовувати будь-якої інструментарій. Що не можна сказати про інтумесцентні фарби. На даний момент в Україні не існує чіткої стандартизованої методики, що дозволяє оцінити вогнезахисну ефективність покриттів інтумесцентного типу в період їх експлуатації. Існує, звичайно, спосіб порівняння коефіцієнтів спучування вогнезахисних покриттів - спосіб, при якому порівнюються коефіцієнт спучування, отриманий при проведенні сертифікаційних випробувань, з коефіцієнтом, отриманим при випробуванні покриття після декількох років експлуатації на об'єкті. Але цей метод дає інформацію тільки про саму величину спучування і не дає інформацію про те, чи збереглася вогнезахисна ефективність у покриття чи ні. Крім того, такі визначення повинні проводитися в спеціалізованих лабораторіях, яких в нашій країні не більше п'яти. Ось чому визначити вогнезахисну ефективність штукатурки на порядок легше і найголовніше ефективніше, ніж вогнезахисних покриттів інтумесцентного типу.

У наступній статті ми обговоримо питання технологій і способів нанесення штукатурних і інтумесцентних покриттів, їх зовнішнього вигляду та інших характеристик.

Костянтин Калафат