Oceľové konštrukcie sú síce vyrobené z kovového nehorľavého materiálu, v dôsledku pôsobenia vysokých teplôt v prípade požiaru je nutné riešiť ich protipožiarnu ochranu. Oceľ je anorganický konštrukčný materiál a bez zvláštneho preukazovania sa považuje za nehorľavý. Zaťažené oceľové nosné konštrukcie v požiari pri zahriatí nad cca. 500°C strácajú významnú časť svojej nosnosti. Podľa bežne uvažovaných požiarnych scenárov sa teplota 500 °C dosiahne v priebehu niekoľkých minút. V dôsledku vysokej teploty oceľ stráca svoju nosnosť, dochádza k deformácii nosníkov a následne k zrúteniu stavby.
Protipožiarne nátery slúžia ako pasívna ochrana oceľových konštrukcií pri požiari. Ich úlohou je predĺžiť čas, počas ktorého si oceľ zachová svoju pevnosť, a zabrániť jej zrúteniu pri vysokých teplotách.
Prečo je potrebná pasívna protipožiarna ochrana?
Oceľové konštrukcie pri vystavení vysokým teplotám (požiar) veľmi rýchlo strácajú svoje pôvodné mechanické vlastnosti, t.j. mení sa medza sklzu (napätie, pri ktorom dochádza k plastickej deformácii kovov), modul pružnosti, modul pevnosti. Požiarna odolnosť staticky zaťaženého oceľového prvku je charakterizovaná medzným stavom R, t.j. nosnosťou, ktorú je možné stanoviť z času dosiahnutia kritickej teploty ocele. Pri navrhovaní požiarnej odolnosti sa berú do úvahy mnohé faktory stavby, okrem iných aj čas, potrebný na plnohodnotný zásah požiarnikov s cieľom záchrany ľudských životov a zabráneniu škôd na majetku.
Počas skúšky požiarnej odolnosti oceľovej nosnej konštkezcie sa skúšobná vzorka vystavuje tepelnému namáhaniu podľa normovej teplotnej krivky, ktorá je funkciou času a teploty. Teplota v skúšobnej peci je po 5-tich minútach asi 550 °C, po 30-tich minútach sa dosiahne asi 850 °C a po 90-tich minútach sa prekročí 1000 °C. Zvýšenie požiarnej odolnosti a tým oddialenie straty stability oceľových konštrukcií sa dosahuje aplikovaním protipožiarneho náteru, v ktorom pri náraste teploty na hodnotu cca 180 - 200 °C dôjde k chemickej reakcii niekoľkonásobného zväčšenia svojho objemu. Vrchný náter vplyvom tepla zhorel a umožnil tak plnú funkciu protipožiarneho náteru.
Požadované kritériá pre dimenzáciu hrúbky
- Kritérium A: R je definovaný v projektovej dokumentácii stavby a/alebo v projekte protipožiarnej bezpečnosti stavby.
- Kritérium B: Rýchlosť ohrevu prvku určuje čas dosiahnutia jeho špecifickej zlomovej teploty. Rýchlosť ohrevu každého oceľového prvku je závislá od jeho rozmerov.
Prierezový súčiniteľ je definovaný ako podiel obvodu oceľovej konštrukcie vystavenej ohňu a prierezu danej oceľovej konštrukcie. Udáva rýchlosť nárastu teploty oceľovej konštrukcie. Pri výpočte prierezového súčiniteľa je potrebné zohľadniť počet strán oceľovej konštrukcie vystavenej požiaru. Dôležité je správne navrhnutie minimálnej hrúbky suchého náteru podľa dimenzačnej tabuľky, ktorú vydáva výrobca a závisí od jednotlivých typov profilov a požadovanej požiarnej odolnosti oceľovej konštrukcie.
Prehľad protipožiarnych náterových systémov
Overeným riešením je rad SteelMaster od značky Jotun. Protipožiarne nátery radu Steelmaster sú vzhľadovo identické s protikoróznymi náterovými systémami. Napríklad SteelMaster 60SB je vysokosušinový náter, certifikovaný pre požiarne odolnosti R30 až R90 minút a vhodný pre profily vystavené priamemu ohňu. K dispozícii sú aj vodou riediteľné verzie ako SteelMaster 60WB či 600WF pre ekologickejšie projekty. V portfóliu sú zastúpené produkty ako Steelmaster 120 SB a Steelmaster 60 SB.
Ďalším riešením je špeciálny protipožiarny náter HEMPACORE AQ 48860. Je to jednozložkový vodou riediteľný spevňujúci náter bez obsahu chlóru na ochranu oceľových konštrukcií priemyselných hál, športových hál, predajných hál atď. pred požiarom. Tento špeciálny náter sa používa ako protipožiarna ochrana pre uhlíkovú alebo žiarovo pozinkovanú oceľ.
Na trhu sú dostupné aj systémy PROMAPAINT® SC4, čo je náter vytvárajúci pri požiari izolačnú vrstvu, určený k ochrane oceľových nosníkov, stĺpov a prútov priehradoviny.
Správny postup aplikácie náterov
Samotná aplikácia závisí od podmienok realizácie, konečnej vizualizácie, prípadne požiadaviek zákazníka. Protipožiarny náter je možné aplikovať ručne štetcom, valcovaním, prípadne striekaním, avšak prihliadnuc na jeho skladbu nemožno porovnávať konečný estetický dojem s povrchmi štandardných náterov. Naša spoločnosť využíva ochranu oceľových konštrukcií nátermi a nástrekmi náterovými hmotami metódou vysokotlakového nanášania.
Základným predpokladom kvalitnej povrchovej úpravy, jej stálosti a životnosti je dokonalé očistenie povrchu oceľových prvkov od všetkých voľných alebo pevne uchytených nečistôt, mastnoty, korózie a pod. Protipožiarny náter sa musí nanášať len na základný náter, nikdy nie na samotnú oceľovú konštrukciu. Napríklad pri použití Hempacore AQ 48860 sa najprv oceľová konštrukcia natrie základným náterom s hrúbkou 100 mikrónov, potom sa povrch dobre očistí, odmastí vysokotlakovou vodou a pred nanesením protipožiarneho náteru sa musí povrch konštrukcie dostatočne vysušiť. Protipožiarne nátery sú aplikované výhradne na interiérové časti konštrukcií.
Pri nanášaní náteru musí byť plocha dostatočne vetraná, aby náter mohol dobre vyschnúť. Vrchný náter sa na konštrukciu nanáša po úplnom vyschnutí a je potrebné venovať osobitnú pozornosť ochrane konštrukcie pred vlhkosťou a kondenzáciou. Čas schnutia sa líši v závislosti od teploty, hrúbky vrstvy a ďalších podmienok schnutia. Počas procesu natierania je vhodné priebežne merať hrúbku náteru. Po aplikácii sa hrúbku náteru meria ešte na suchej konštrukcii. Na meranie sa používa špeciálny elektronický náterový prístroj.
Alternatívne a doplnkové protipožiarne systémy
Okrem náterov existujú aj iné spôsoby ochrany, napríklad obklady a omietky:
- Požiarno-ochranné obklady doskami PROMATECT®: Pevné a rozmerovo stále protipožiarne kalciumsilikátové dosky sú ideálne pre splnenie náročných podmienok. Dajú sa ľahko spracovať a montovať na oceľovú konštrukciu aj bez pomocnej podkonštrukcie. Obklad pravouhlého prierezu zaisťuje, že kritická teplota ocele bude dosiahnutá najskôr po uplynutí stanoveného časového úseku. Oceľové stĺpy sa obkladajú v tvare pravouhlého prierezu, následne sú dosky na čelnej strane zosponkované alebo zoskrutkované.
- Protipožiarna omietka PROMASPRAY® P-300: Priemyselne vyrábaná prášková zmes nízkej hmotnosti na báze vermikulitu a sadry, vyvinutá pre nanášanie striekaním.
- Požiarne tesnenie prestupov a škár: Veľmi dôležité na udržanie požiarnej odolnosti priečok alebo stropov s otvormi. Účinné protipožiarne tesnenia zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri zadržiavaní ohňa pri jeho zdroji. Na to slúžia systémy HENSOMASTIK® a HENSOTHERM®. Napríklad ablatívny náter/tmel HENSOMASTIK® 5KS zaistí tesnenie prestupov kovových rúr, káblov a káblových zväzkov. Pre káblové vedenia sa využíva aj HENSOMASTIK® Kabelbandage, ktorý je veľmi flexibilný a vhodný na ovíjanie úzkych predmetov.
tags: #protipoziarny #nater #ocelovych #konstrukcii