Как горит металл, способы защиты металла
Можно ли защитить металл от огня. Как происходит горение металла. Детально разбираемся в способах защиты металла и особенностях.
Металлические конструкции и изделия славятся высоким качеством. Но это не значит, что огонь им не страшен: многие металлы горят и выделяют при этом опасные токсины. Чтобы обезопасить себя, нужно защитить их от огненной стихии.
Особенности горения металлов
По характеру горения и по температуре фазового перехода металлы бывают нелетучими и летучими. К первой группе относятся:
- цинк;
- бериллий;
- титан;
- алюминий.
Температура их кипения больше температуры плавления их окисла. То есть при закипании металла окисел становится жидким.
К группе летучих металлов следует отнести кальций, магний, калий, натрий и литий (также их называют щелочноземельными и щелочными). Когда такой металл кипит, его окисел остается твердым.
Защита металла от огня: что это такое?
Пламя оказывает агрессивное воздействие на металл. В результате конструкция:
- утрачивает прочность;
- теряет форму;
- сильно плавится.
Защитные меры предполагают проведение мероприятий, способствующих полному предотвращению воздействия огня или его снижению. Они прописаны в ГОСТах, регламентах, справочниках и прочих правовых актах.
Каким металлоконструкциям нужна защита
Защитных мер против огня в обязательном порядке требуют любые открытые конструкции, которые подвергаются наиболее активному воздействию пламени. Также следует защитить несущие опоры и важные конструктивные изделия. Такие металлоконструкции выполняются из алюминиевых сплавов, чугуна и различных типов стали.
Это касается:
- соединительных элементов;
- всех кровельных элементов;
- лестничных пролетов;
- каркасов стен;
- балок перекрытий;
- колонн.
Защитные меры против огня не применяются в отношении металлоконструкций, которые находятся на объекте с небольшой сопротивляемостью возгоранию.
Не нужно защищать те изделия, которые находятся в объектах V категории, которые не ограничиваются пожароопасными нормами и степенями. Также не нуждаются в защите изделия класса R15 - те, которые находятся на объектах, где есть разрешение на их использование.
Разновидности защитных средств
Использование составов, предназначенных для защиты металлоконструкций, регламентируется ГОСТом 53295-2009.
При выборе средства следует учесть местоположение конструкции (в помещении, или на открытом воздухе). Также нужно уточнить условия содержания внутренних пространств (например, наличие отопления) и узнать, насколько совместим выбранный материал с другими веществами.
Краски
Такие огнезащитные средства обладают вспучивающимися и невспучивающимися свойствами. Краски первого типа при сильном нагревании преобразуются в коксовый слой. При испарении он выделяет вещества, которые гасят огонь.
Материалы второго типа “работают” следующим образом: при возгорании образованный с их помощью защитный слой увеличивается минимум в 10 раз. Состоящие из силикатов, такие краски визуально напоминают лаки. Поглощая тепло, они способствуют снижению температуры. При этом выделяются вещества, которые образуют газообразные негорючие смеси и замедляют химические реакции. По сравнению со вспучивающими красками они не так эффективны.
Штукатурки
В основе этих материалов находятся негорючие органические вещества. Для защиты конструкций и изделий используются следующие типы штукатурок:
- На основе глины. При возгорании слой материала, созданный на защищаемой поверхности, спекается и закаляется. Трещины на нем при этом не образуются.
- На основе жидкого стекла и гипса. В качестве наполнителя в таких штукатурках обычно используется минеральная вата.
Также применяются мокрые, вермикулитовые и перлитовые штукатурки. Они обладают низкой удельной плотностью и считаются наиболее эффективными.
Пасты и мастики
В составе этих средств находятся вяжущие составляющие. Кроме того, они обладают достаточно высокой дисперсностью, большой густотой и хорошей плотностью.
Чтобы защитить изделие от огня, из мастики (пасты) следует создать покрытие толщиной 20 мм.
Другие средства
В качестве альтернативы ЛКМ с целью защиты металлоконструкций нередко применяются плитные и листовые облицовки. Они изготавливаются на основе листов (гипсокартонных, гипсоволокнистых) или следующих типов плит:
- асбестоцементных;
- перлитофосфогелевых;
- выполненных на основе вспученного вермикулита.
Также используются покрытия на основе неорганического (силикофосфатного) связующего. При их применении на фоне сильного повышения температуры образуются жаростойкие соединения.
Еще одной альтернативой ЛКМ является базальтовая огнезащита. Когда на фоне возгорания поверхность нагревается до 1500 градусов, из базальта образуется тонкое волокно. Спустя какое-то время оно становится очень плотным и прочным.
Как защитить изделия от огня
Для защиты строительных балок обычно используется мокрая штукатурка. При отделке поверхности материал фиксируют на специальной сетке или на “дранке”. При необходимости заменить штукатурку можно любой густой смесью. Для обеспечения лучшей защиты накладывать такое средство нужно толстым слоем.
Опорные конструкции защищают при помощи рулонных, листовых или плитных материалов. Их монтируют на специальной обрешетке. При этом между поверхностью и материалом остается воздушная прослойка. Благодаря ей нагрузка на конструкцию существенно снижается.
Чтобы защитить от пламени лестницы, их также следует обработать штукатуркой или любой густой смесью. В качестве альтернативы разрешается использовать огнезащитные средства напыления, которые способствуют созданию на поверхности равномерного тонкого слоя.
Кроме того, специалисты рекомендуют комбинировать способы - применять средства, сочетающие в себе все виды противопожарной обработки. Такой подход позволяет почти 100% гарантировать сохранение металлоконструкции даже при сложном возгорании.