Основными компонентами современных средств огнезащиты являются термостойкие наполнители, в том числе пористые и волокнистые, а также органические и неорганические вяжущие.
В качестве термостойких наполнителей используются:
вспученный и невспученный вермикулит;
вспученный и невспученный перлит;
керамзит;
минеральные волокна из базальта, каолина, кремнезема, отходов металлургического производства.
В качестве неорганических вяжущих используются:
жидкое натриевое стекло;
портландцемент;
природный двухводный и безводный гипс (ангидрит);
глиноземистый цемент;
фосфатные вяжущие;
алюмосиликатные вяжущие.
В качестве органических вяжущих применяются:
меламиноформальдегидные смолы;
эпоксидные смолы;
латексы на основе сополимеров этилена, винила, акрила, стирола, бутадиена, версалата и некоторых других мономеров;
полисилоксаны.
Современные огнезащитные материалы обязательно имеют в своем составе специальные добавки для повышения удобоукладываемости, адгезии и когезии, долговечности, влагостойкости, а также усиливающие огнезащитные свойства композиции и др.
Разнообразие наполнителей и вяжущих позволяет создавать широкую гамму огнезащитных материалов, удовлетворяющих практически любым предъявляемым к ним требованиям.
В некоторых случаях применяются однокомпонентные огнезащитные материалы (без связующего) в виде засыпок или волокнистых материалов, скрепленных естественными силами сцепления.
Средства огнезащиты
В настоящее время в Европе и Северной Америке в качестве конструктивного способа огнезащиты металлических конструкций, а также бетона и железобетона наиболее широко используются штукатурки на основе вермикулита, перлита и минеральных волокон. Они позволяют достигать пределов огнестойкости до трех и более часов, недороги и технологичны в применении.
Вспученный вермикулит представляет собой пористый материал, получаемый при высокотемпературном нагреве гидратированных биотитовых и флогопитовых слюд. Насыпная плотность вермикулита фракции 1мм или 2 мм, применяемого в производстве огнезащитных материалов, составляет величину 100-150 кг/м3, а его теплопроводность 0,05-0,07 Вт/(м•К). Вермикулит является наиболее термостойким из всех широко применяемых наполнителей. Его огнеупорность составляет величину1270-1430оС. Применение вермикулита более предпочти-тельно для огнезащиты, предназначенной для применения на объектах, защищаемых от продуктов горения углеводородных топлив и там, где требуются наибольшие пределы огнестойкости. Важным свойством вермикулита, определяемым особым строением вспученных гранул, является его способность запирать поры в бетоне или штукатурке при инфильтрации влаги.
Перлит - материал, получаемый вспучиванием природных водосодержащих стекол. Для производства огнезащитных штукатурок применяют перлитовый песок фракций до 2 мм с насыпной плотностью 70-150 кг/м3. Теплопроводность перлита в сухом состоянии составляет величину 0,05-0,07 Вт/(м•К). Огнестойкость перлита 900-1000оС.
В качестве вяжущего для производства огнезащитных штукатурок на основе вермикулита, перлита и минеральных волокон используются гипсовые, цементные, цементно-известковые, цементно-ангидритные, а также гипсоцементно-пуццолановые вяжущие.
На основе перлита и вермикулита с гипсовым вяжущим изготавливают легкие штукатурки с плотностью от 300 кг/м3, теплопроводностью от 0,08-0,09 Вт/(м•К) и пределом огнестойкости до 3 часов. Главным недостатком таких штукатурок является невысокая влагостойкость, что определяет их область применения только внутри помещений. Очень важным достоинством гипсовых штукатурок является их нечувствительность к условиям отвержения. Их можно наносить даже при температурах выше 40оС, низкой влажности и на сквозняках. После выдержки 10-12 часов гипсовые штукатурки допускают интенсивную досушку при температурах до 100оС. Гипсовые штукатурки более пластичны, имеют высокую адгезию с различными подложками, более удобны в работе и могут наноситься как механизированным способом с помощью штукатурных машин, так и вручную при применении традиционных штукатурных техник. Штукатурка этого типа, например марки "CAFCO-300", широко используются в Великобритании и ЕС для защиты металлоконструкций и железобетона.
Огнезащитные штукатурки на основе вермикулита и цементного вяжущего могут иметь плотность от 450 кг/м3 до 1200 кг/м3, теплопроводность 0,08-0,3 Вт/(м•К) и являются наиболее универсальными. Область их применения наиболее широка. Это не только огнезащита гражданских объектов, но и объектов энергетики, морских судов и нефте- и газодобывающих платформ. В случае непосредственного воздействия на огнезащитное покрытие атмосферных осадков, воды или морских волн требуется нанесение поверх огнезащитного материала специального защитного покрытия. Производственно-технологическая компания "А+В" наладила выпуск штукатурки этого типа под торговой маркой "НЬЮСПРЕЙ" (производится по лицензии фирмы "PROJISO", Франция). В Европе известны такие марки огнезащитного материала этого типа, как "Mandolite-550", "Mandolite-CP2".
Промежуточное положение по атмосферо- и водостойкости между огнезащитными штукатурками на основе гипса и цемента занимают цементно-ангидритовые и гипсоцементно-пуццолановые штукатурки. Они обеспечивают удовлетворительную водостойкость внутри помещений, то есть могут выдерживать многократное периодическое, но кратковременное увлажнение без разрушения материала и снижения огнезащитных свойств.