Farby ogniochronne

Farby ogniochronne nie są jednak zwykłymi farbami dekoracyjnymi. Są produktami technicznymi, których skuteczność zależy od właściwego doboru systemu, przygotowania podłoża, grubości powłoki oraz prawidłowego wykonania.

Szczególną grupę stanowią farby pęczniejące, nazywane również intumescentnymi. W normalnych warunkach tworzą stosunkowo cienką powłokę, natomiast podczas pożaru pod wpływem wysokiej temperatury zaczynają pęcznieć. Powstająca warstwa ma znacznie większą objętość niż pierwotna powłoka i działa jak izolacyjna bariera ograniczająca dopływ ciepła do zabezpieczonego elementu.

Dzięki temu konstrukcja może przez dłuższy czas zachować odpowiednią nośność lub inne wymagane właściwości.

Gdzie stosuje się farby ogniochronne?

Farby ogniochronne znajdują zastosowanie przede wszystkim w budownictwie oraz przemyśle. Szczególnie często wykorzystuje się je do zabezpieczania konstrukcji stalowych, które w wysokiej temperaturze stosunkowo szybko tracą swoje właściwości mechaniczne.

Farby te mogą być stosowane między innymi:

• na konstrukcjach stalowych budynków,
• na słupach, belkach i kratownicach stalowych,
• w halach przemysłowych i magazynowych,
• w budynkach użyteczności publicznej,
• w obiektach handlowych i biurowych,
• w garażach i parkingach,
• w obiektach infrastruktury przemysłowej,
• na elementach konstrukcji drewnianych,
• na niektórych elementach betonowych i żelbetowych,
• w instalacjach i obiektach wymagających dodatkowego zabezpieczenia przeciwpożarowego.

Zastosowanie konkretnej farby zawsze powinno odpowiadać jej przeznaczeniu oraz dokumentacji technicznej producenta.

Jak działają farby ogniochronne?

Mechanizm działania zależy od rodzaju zastosowanej farby. W przypadku powłok pęczniejących proces można w uproszczeniu podzielić na kilka etapów.

Po osiągnięciu odpowiedniej temperatury składniki powłoki zaczynają reagować. Farba zwiększa swoją objętość i tworzy porowatą, zwęgloną warstwę izolacyjną. Warstwa ta ma znacznie niższą przewodność cieplną niż metal, drewno czy inne zabezpieczane podłoże.

Powstała bariera spowalnia przekazywanie ciepła do elementu konstrukcyjnego. W przypadku stali oznacza to wolniejsze nagrzewanie się elementu i późniejsze osiągnięcie temperatury, przy której stal zaczyna tracić znaczną część swojej wytrzymałości.

Farba nie zatrzymuje więc pożaru w sposób absolutny. Jej zadaniem jest przede wszystkim opóźnienie nagrzewania i uszkodzenia zabezpieczonego elementu.

Właściwości farb ogniochronnych

Farby ogniochronne powinny posiadać właściwości odpowiednie do warunków, w jakich będą stosowane. Do najważniejszych należą:

• odporność na działanie wysokiej temperatury

Podstawową funkcją powłoki jest ograniczenie wpływu wysokiej temperatury na zabezpieczany element. W przypadku odpowiednio przebadanego systemu pozwala to wydłużyć czas zachowania wymaganych właściwości konstrukcji.

• zdolność do pęcznienia

W przypadku farb intumescentnych jest to jedna z najważniejszych właściwości. Pod wpływem wysokiej temperatury powłoka zwiększa swoją grubość i tworzy warstwę ochronną.

• dobra przyczepność

Farba musi dobrze przylegać do zabezpieczanego podłoża. Słaba przyczepność może prowadzić do odspajania się powłoki i zmniejszenia skuteczności ochrony.

• odporność mechaniczna

Powłoka powinna być odpowiednio odporna na uderzenia, ścieranie i inne uszkodzenia występujące podczas eksploatacji obiektu.

• odporność na warunki środowiskowe

W zależności od zastosowania farba powinna być odporna na wilgoć, zmiany temperatury, promieniowanie UV, a w środowisku przemysłowym również na określone czynniki chemiczne.

• możliwość zastosowania jako część systemu powłokowego

Farby ogniochronne często funkcjonują jako element wielowarstwowego systemu, obejmującego podkład, warstwę ogniochronną i ewentualną powłokę nawierzchniową. Poszczególne warstwy muszą być ze sobą kompatybilne.

Do jakich materiałów można stosować farby ogniochronne?

Stal

Najbardziej charakterystycznym zastosowaniem farb ogniochronnych jest zabezpieczanie konstrukcji stalowych. Stal jest materiałem niepalnym, jednak w wysokiej temperaturze szybko traci swoje właściwości mechaniczne. Właściwie dobrana powłoka może opóźnić osiągnięcie przez stal temperatury krytycznej.

Farby stosuje się na przykład na belkach, słupach, ryglach, kratownicach i innych elementach konstrukcyjnych.

Drewno

Specjalistyczne farby i lakiery ogniochronne mogą być stosowane również do zabezpieczania drewna i materiałów drewnopochodnych. Ich zadaniem może być ograniczenie zapalenia się powierzchni, zmniejszenie szybkości rozprzestrzeniania ognia oraz ograniczenie intensywności spalania.

Nie każda farba ogniochronna przeznaczona do stali nadaje się jednak do drewna. Dla każdego podłoża konieczne jest zastosowanie produktu przeznaczonego do danego materiału.

Beton i żelbet

W określonych zastosowaniach stosuje się również specjalistyczne powłoki do elementów betonowych i żelbetowych. Ich zadaniem jest ograniczenie wpływu wysokiej temperatury na element, a tym samym ochrona jego właściwości podczas pożaru.

W przypadku betonu należy uwzględnić specyfikę zachowania materiału podczas pożaru, dlatego stosowane rozwiązanie musi być odpowiednio przebadane i dobrane do konkretnego zastosowania.

Przed czym chronią farby ogniochronne?

Farby ogniochronne mogą zapewniać ochronę przed różnymi skutkami oddziaływania ognia i wysokiej temperatury. W zależności od rodzaju produktu i zastosowania mogą:

• opóźniać nagrzewanie konstrukcji,
• ograniczać możliwość zapalenia się zabezpieczonego materiału,
• zmniejszać szybkość rozprzestrzeniania się ognia po powierzchni,
• ograniczać oddziaływanie wysokiej temperatury na element konstrukcyjny,
• wydłużać czas zachowania nośności konstrukcji stalowej,
• ograniczać rozwój pożaru w początkowej fazie,
• zwiększać czas dostępny na ewakuację i działania ratownicze.

Zakres ochrony zależy jednak od konkretnego produktu. Nie można zakładać, że każda farba ogniochronna zapewnia wszystkie wymienione funkcje.

Klasyfikacja i czas ochrony

Jednym z istotnych aspektów stosowania farb ogniochronnych jest określenie wymaganej klasy odporności ogniowej elementu. W przypadku konstrukcji stalowych system może być projektowany tak, aby element zachował wymagane właściwości przez określony czas działania pożaru, na przykład 30, 60, 90 czy 120 minut.

Nie oznacza to, że sama farba „jest odporna przez 60 minut” w każdych warunkach. Osiągnięty poziom ochrony zależy między innymi od rodzaju elementu, jego geometrii, współczynnika masywności, grubości powłoki, rodzaju pożaru oraz całego zastosowanego systemu.

Dlatego grubość farby ogniochronnej nie powinna być dobierana wyłącznie na podstawie ogólnych informacji. Powinna wynikać z odpowiednich obliczeń, tabel, klasyfikacji ogniowej lub dokumentacji technicznej konkretnego systemu.

Przygotowanie powierzchni i wykonanie powłoki

Skuteczność ochrony przeciwpożarowej zależy nie tylko od właściwości samej farby, ale również od jakości wykonania.

Przed malowaniem należy odpowiednio przygotować podłoże. W przypadku konstrukcji stalowych może to obejmować oczyszczenie powierzchni z rdzy, zgorzeliny, zabrudzeń, olejów i innych zanieczyszczeń oraz zastosowanie odpowiedniego podkładu.

Następnie nakłada się właściwą warstwę ogniochronną. Bardzo ważne jest uzyskanie wymaganej grubości suchej powłoki. Zbyt cienka warstwa może nie zapewnić wymaganej ochrony, natomiast zbyt gruba może prowadzić do problemów technologicznych i nie musi automatycznie oznaczać lepszej ochrony.

W niektórych systemach stosuje się również powłokę nawierzchniową, która zabezpiecza warstwę ogniochronną przed wpływem środowiska.

Farby ogniochronne a bezpieczeństwo pożarowe

Farby ogniochronne są jednym z elementów kompleksowej ochrony przeciwpożarowej. Nie zastępują innych rozwiązań, takich jak systemy sygnalizacji pożarowej, instalacje gaśnicze, odpowiednie przegrody pożarowe czy drogi ewakuacyjne.

Ich zadaniem jest zwiększenie odporności konkretnych elementów lub ograniczenie rozwoju pożaru. W przypadku konstrukcji nośnych szczególnie istotne jest wydłużenie czasu, w którym konstrukcja zachowuje wymaganą nośność.

Właściwie zaprojektowane zabezpieczenie może więc mieć istotne znaczenie dla bezpieczeństwa użytkowników obiektu i prowadzenia działań ratowniczych.

Fot. taskomont3.pl