Огнезащитные (огнеупорные) пасты: виды и требования

Для того чтобы предотвратить деформацию и разрушение строительных конструкций, имеющих низкий предел стойкости к воздействию высокотемпературных тепловых потоков, открытого пламени, используют различные способы огнезащиты.

Что это такое и назначение

Определение огнезащитным пастам приведено в ГОСТ Р 53292-2009 – это композиционные материалы, по составу компонентов сходные с огнезащитными красками, но отличающиеся от них более плотной консистенцией, а также гораздо более крупными размерами частиц – дисперсностью связующих материалов, антипиренов, минеральных веществ-наполнителей.

Кроме того, в отличие от тонкослойных огнестойких покрытий толщиной в пределах 3 мм, к которым относятся краски и лаки, пожаростойкие пасты создают на поверхностях строительных конструкций отвердевший защитный слой толщиной до 1 см.

В этом нормативном определении дан исчерпывающий ответ, на вопрос – чем огнезащитная паста отличается от огнезащитной краски?

Различны они и способами нанесения.

Если для тонкослойных покрытий – это окраска и распыление под давлением, то огнестойкие пасты чаще всего наносят ручным инструментом для отделки помещений – штукатурными мастерками, шпателями, валиками, обмазывая ими защищаемые поверхности конструктива зданий, а также напылением с использованием штукатурных станций.

Как и огнезащитные штукатурки, с которыми пасты имеют много общего из-за состава антипиренов, минеральных наполнителей и из-за высокой плотности, толщины наносимого слоя, они предназначены для огнезащитной обработки строительных конструкций из металлических сплавов, древесины, материалов на ее основе, имеющих предел стойкости к огню, ниже требуемого противопожарными нормами.

Принцип действия

Действие большинства видов таких материалов основано на эффекте стремительного увеличения в объеме – в десятки раз, в основном за счет газообразования, при их резком нагреве. Такие огнезащитные пасты, как и краски, мастики, штукатурки, называют вспучивающимися или термически расширяющимися пожаростойкими материалами.

Однако, ряд паст, которые можно отнести к огнеупорным, не расширяются даже при сильном, резком нагреве, а эффективно защищают поверхности корпусов оборудования, чаще всего отопительного назначения, за счет высокого содержания минеральных веществ, стойких к постоянному воздействию огня, высокотемпературных тепловых потоков.

Виды

В зависимости от химического состава – рецептуры огнезащитных паст, их области, места применения условно различают несколько видов товарных материалов:

Вспучивающаяся или терморасширяющаяся

Это основной вид таких огнезащитных материалов, принцип действия которых виден из названия. Основное назначение, применение – это огнезащита металлического, деревянного конструктива строительных объектов, не отвечающего требованиям противопожарных норм по минимальному пределу стойкости к огню.

Среди них следует отметить наиболее часто используемые в строительстве, при капитальном ремонте зданий товарные марки от ведущих российских компаний:

• «Огракс», относящаяся по определению производителя к огнестойким терморасширяющимся пастам, предназначенным для огнезащиты металлических, железобетонных, деревянных конструкций, кабельных трасс.
• «Айсберг» – для защиты конструктива из стали, железобетона, повышая предел стойкости к огню до 2, 5 ч.
• ОПК – вспучивающаяся паста для огнезащиты деревянных конструкций.

Вспучивающаяся водоэмульсионная

Она же терморасширяющаяся паста вододисперсионная. Формируемые как производителями, так и рекламными, маркетинговыми специалистами торговых организаций, это просто разные названия этих зачастую полностью сходных по составу элементов огнезащитных пасти на водной основе, так же как это происходит с водоэмульсионными и вододисперсионными красками.

Наиболее известна в нашей стране, востребована торговая марка ВПМ-2, относящаяся к вспучивающимся огнезащитным эмульсионным пастам, производимая десятки лет по действующему и на момент написания статьи стандарту СССР – ГОСТ 25131-82, устанавливающему технические требования к процентному составу веществ, входящих в ее рецептуру; к приготовлению раствора на водной основе, нанесению.

В состав этой огнезащитной пасты входят связующие, термически стойкие вещества, газообразующие при нагревании агенты.

ВПМ-2 используется для защиты стальных строительных конструкций объектов, находящихся внутри отапливаемых помещений с нормальной средой, температурой до 35℃, влажностью – до 80%; повышая их предел стойкости к огню до 0, 75 ч.

Для кабеля

Для защиты электрической проводной продукции, кабельных трасс широко используется огнезащитная паста «Огракс В-1» на водной основе, наносимая толщиной слоя 5 мм на изоляционные оболочки из полиэтилена, ПВХ, резины.

Готовое покрытие может эксплуатироваться при температуре от – 50 до +60℃, при влажности – не больше 85%.

Огнеупорная паста для печей

В жестких условиях эксплуатации отопительного оборудования как промышленного – котлов, тепловых генераторов, так и бытового – печей, каминов неприемлемо использование огнезащитных паст на водной основе, а также термически расширяющихся, так как они, вспучиваясь будут разрушать кладку, облицовку.

Поэтому в таких ситуациях используют огнеупорные пасты для печей, в рецептуру которых входят силикаты, «родственные» материалам кладки печей, внутренней, внешней облицовки котлов, выдерживающие температуру больше 1000℃.

Защита топочного пространства

Термостойкие силиконовые

Такие пасты, не разрушаясь, выдерживают температуру до 300℃, отличаются высокой пластичностью, делая их, в том числе по этому параметру, близкими с огнезащитными мастиками.

В отличие от огнеупорных материалов, их используют только при отделке, облицовке внешних поверхностей отопительного, другого промышленного оборудования, для заделки неплотностей в местах прохождения различного вида трубопроводов, каналов, шахт, отводящих сильно разогретые газовые смеси, в том числе топочные; а также для заполнения кабельных проходок в противопожарных преградах.

Требования нормативных документов

В зависимости от материала изготовления защищаемых строительных конструкций, изделий, используемых для инженерных сетей, общие указания, лабораторные методики испытаний, в том числе по определению основного параметра – огнезащитной эффективности, для различных видов пожаростойких составов, включая огнестойкие, огнеупорные пасты, изложены в следующих противопожарных нормах, государственных стандартах:

• НПБ 236-97, ГОСТ Р 53295-2009 – об огнезащитных материалах для строительных конструкций, выполненных из сплавов стали.
• НПБ 251-98, ГОСТ Р 53292-2009 – то же для материалов, предназначенных для конструкций, отделки, изготовленных из древесины.
• НПБ 238-97*, ГОСТ Р 53311-2009 – для огнестойких покрытий, предназначенных для защиты горючей оболочки электрических кабелей, проводов.

Кроме того, для определения фактического вида используемого огнезащитного покрытия, оценки качества проведенной огнезащиты на объектах, используют руководство, разработанное ВНИИПО МЧС, утвержденное к применению в 2010 году.

Область применения

Термически расширяющиеся огнезащитные пасты широко используют при возведении различных видов строительных объектов, имеющих металлические конструкции несущего каркаса, а также в ходе реконструкции, значительного ремонта существующих объектов, повышая предел стойкости к огню до требуемых нормами величин.

Огнеупорные, огнестойкие пасты в основном применяют при облицовке различного вида печей, каминов, других бытовых отопительных агрегатов, промышленного теплогенерирующего оборудования. Обладая высокой степенью адгезии, они способны прочно удерживать керамическую плитку, природный камень на разогретых поверхностях из кирпича, металла.

Огнезащитные пасты для электрических кабельных трасс применяют чаше всего на объектах энергетического комплекса страны, а также на крупных промышленных предприятиях, где большое количество кабельной, проводной продукции уложено на полках в пожароопасных помещениях производственных участков, цехов.

Общие характеристики

Негорючие огнезащитные пасты изготавливают в заводских условиях, на основе силикатов, часто называемых жидким стеклом, строительного гипса, глиноземистых цементов, несклонных к растрескиванию при резком, сильном нагреве.

В качестве связующих, заполнителей, загустителей используют мелкодробленые, рубленые фракции различных природных, искусственно полученных материалов:

• Асбеста.
• Перлита.
• Стекловолокна.
• Вермикулита.
• Доломита.
• Вулканической пемзы, туфа.
• Металлургических шлаков, зол – отходов тепловых электростанций.
• Каолиновой, базальтовой ваты.

На практике у каждой компании производителя своя рецептура, способ приготовления смеси, которая может как фасоваться готовой продукцией, так и поступать на объекты в качестве двухкомпонентных комплектов сыпучих смесей, водных растворов.

Так, в состав широко известной ВПМ-2 входят два компонента: смесь меламин-мочевиноформальдегидной смолы, карбоксиметилцеллюлозы, цианамида, рубленого стекловолокна, распушенного асбеста и аммофоса марки А, поставляемых в раздельной таре, смешиваемых перед проведением огнезащитных работ.

В отличие от огнестойких красок, лаков огнезащитные пасты, согласно прилагаемым заводским инструкциям по применению, чаще всего наносят в один слой толщиной от 5 до 10 мм, дожидаясь полного высыхания до начала эксплуатации, что занимает несколько суток.

Обычная консистенция готовых растворов огнезащитных паст – плотная, пластичная.

Обладая высокой степенью адгезии, они надежно сцепляются с защищаемыми поверхностями, не сползая, не растекаясь не только на горизонтальных, но и на наклонных, вертикальных участках строительных конструкций, отопительного оборудования.

Плюсы и минусы

Преимущества:

• Высокая огнестойкость при небольших затратах, по сравнению с огнезащитными красками, лаками.
• Не токсичность как готовых покрытий, так и товарных смесей, растворов, что важно при проведении работ.
• Пластичность огнезащитных покрытий, по сравнению с огнезащитными штукатурками, поэтому возможно заполнение зазоров, не плотностей конструкций, оборудования, эксплуатируемых в условиях вибрации.

Недостатки:

• При огнезащите древесины полностью скрывают ее фактуру.
• Не несут декоративную функцию и при покрытии ими металлических, железобетонных конструкций.
• Срок повторной огнезащитной обработки древесины меньше, чем у красок, лаков – в среднем 2 года.
• Низкая влагостойкость.
• Большинство видов огнезащитных паст можно применять только внутри отапливаемых зданий.

Несмотря на отдельные недостатки, пасты в большинстве ситуаций при огнезащите несущего конструкций на объектах не уступают свои позиции традиционным огнестойким штукатуркам, а так же инновационным тонкослойным покрытиям.