Относительно новый класс материалов, интерес к которым вызван как их достаточно высокой огнезащитной эффективностью, так и удобством применения. Краски наносятся тонким слоем на поверхность конструкций и в процессе эксплуатации выполняют функции декоративно-отделочного материала. При огневом воздействии образовывается пенококс, который имеет объем во много раз больше первоначального объема покрытия. При длительном огневом воздействии пенококс постепенно выгорает и по истечении определенного времени, как правило, не превышающего одного часа, механически разрушается и отслаивается от поверхности. Вспучивающиеся огнезащитные краски являются многокомпонентными системами, состоящими из связующего, антипирена и пенообразователей - вспучивающихся добавок. В качестве связующих используются полимеры, обладающие склонностью к реакции сшивания и образования нелетучих карбонизированных продуктов, а именно, латексов, эпоксидных полимеров, полиуретанов, аминоальдегидов и др. В качестве антипиренов чаще всего используются полифосфаты аммония в сочетании с газообразующими добавками - мочевиной, меламином, дициандиамидом. К коксующимся добавкам относятся крахмал, декстрин, пентаэритрит. В настоящее время широко производятся огнезащитные краски на основе органически растворимых вяжущих и водоразбавляемых латексов. Лучшие вспучивающиеся краски имеют степень вспучивания до 40-50 раз и при толщине защитного покрытия около 1 мм обеспечивают предел огнестойкости до 90 минут на металле при четырехстороннем обогреве. Хорошо известны такие краски этой группы, как "Протерм Стил", "Нуллифайе S-607", "ОГРАКС-В", "ОЗК-45" и др.
Находят применение и вспучивающиеся краски на основе терморасширяющегося графита. Краски этого типа (марки "МПВО", "СГК-1" и др.) имеют меньшую кратность вспучивания и менее стойкий вспученный слой, что ограничивает их применение пределом огнестойкости металлоконструкций до 30-45 минут.
К перспективному классу огнезащитных покрытий можно отнести огнестойкие краски или обмазки на основе вакуумированных микросфер из огнестойкого, например, кремнеземистого стекла и кремнийорганического полимерного связующего. Покрытия этого типа имеют плотность 250-700 кг/м3, теплопроводность 0,02-0,025 Вт/(м•К), температуру деструкции не ниже 900оС (до 1700оС при использовании специальных типов стекол и вяжущих). По данным наших лабораторных исследований, при толщине слоя 2-3 мм они показывают огнезащитную эффективность, сравнимую с той, которую имеет штукатурка на цементно-вермикулитовой основе толщиной 1-2 см или вспучивающаяся краска толщиной 1-2 мм. Комбинируя покрытие на основе вакуумированных микросфер со вспучивающейся краской можно получить тонкослойные покрытия, приближающиеся по эффективности к толстослойным штукатуркам. К сожалению, высокая стоимость компонентов покрытия на основе микросфер ограничивает, в настоящее время, ее применение теми областями, где стоимость материала не имеет столь принципиального значения, например, авиацией и космонавтикой.
Конкретный выбор типа огнезащиты и ее толщины должен осуществляться в соответствии с техническим проектом, СНиП, НПБ, а также на основе технико-экономического анализа с учетом заданного предела огнестойкости конструкций, их геометрии, величины нагрузки, условий эксплуатации объекта, эстетических требований, а также требований по долговечности. Практика показывает, что, к сожалению, заложенные в проекты технические решения по огнезащите не всегда выдерживают испытания, на которое они, казалось бы, были рассчитаны. Расследование причин крушения небоскребов Всемирного торгового центра в Нью-Йорке 11 сентября 2001 года заставляет по-новому взглянуть на обоснованность некоторых принятых в мире норм пожарной безопасности, а также разработанных с их учетом технических решений по активной и пассивной системам огнезащиты зданий. Построенные в 60-е годы здания-близнецы были рассчитаны на прямое попадание в них самолета класса Боинг 707, а пассивная огнезащита стальных несущих конструкций рассчитана на длительное многочасовое воздействие огня, то есть здания должны были бы пережить катастрофу и выстоять. На длительное огневое воздействие были рассчитаны и пожарные лестницы зданий. Однако стальные несущие конструкции были защищены огнезащитным покрытием на основе минерального волокна, которое, как предполагают, не выполнило своих функций и, было просто сдуто огненным смерчем в одно мгновение, так же как и все внутренние гипсокартонные перегородки. Не выполнили своих функций и пожарные лестницы, ограждения которых для экономии средств были изготовлены из двухслойных гипсовых плит и не имели жесткого каркаса. Некоторые аналитики по результатам проведенного расследования пришли к выводу, что если бы стальные несущие конструкции зданий были защищены пусть даже менее эффективной, но механически более прочной огнезащитой, то здания выстояли бы. Так же считается, что большему количеству людей удалось бы спастись, если бы ограждения пожарных лестниц были выполнены из железобетона (и пусть даже не имели бы огнезащиты вообще), но не были бы разрушены в одно мгновение огненным смерчем. Часть людей не смогла воспользоваться пожарными лестницами, и вынуждена была подниматься на верхние этажи, в надежде переждать там пожар.[6]
Список литературы.
Строительные нормы и правила. Пожарная безопасность зданий и сооружений. СНиП 21-01-97. М.: Госстрой России, 1997г. 15 с.
Романенков И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991. 320 с.
Страхов В.Л., Крутов А.М., Давыдкин Н.Ф. Огнезащита строительных конструкций / Под ред. Ю.А.Кошмарова. М.: ТИМР, 2000г. 433 с.
В.В. Павловский, В.Д.Иващенко. Огнезащита строительных конструкций КНАУФ-суперлистами (ГВЛ). Строительные материалы 6/2002, стр. 19-21.
В.Л.Страхов, А.Н.Гаращенко. Огнезащита строительных конструкций:современные средства и методы оптимального проектирования. /Строительные материалы 6/2002, стр. 2-5.
W. Rybczynski. What We Learned About Tall Buildings from the World Trade Center Collapse. DISCOVER Vol. 23 No. 10 (October 2002).
При подготовке статьи были также использованы материалы следующих Интернет-сайтов: www.cafcointl.com, www.lafgroup.com; www.schundler.com; www.thermoceramics.com; www.projiso.com; www.3M.com; https:///www.pft.de; www.m-tec-gmbh.de