Aktualności i przegląd rynku

Istnieją farby, których zasadnicze funkcje są utajone i statystycznie prawie nigdy nie są wykorzystane. Uaktywniają się one wyłącznie w warunkach krytycznych, na przykład w warunkach pożaru, i wtedy ratują często ludzkie życie. Do takich farb należą ogniochronne farby pęczniejące.

Na potrzebę ochrony budynków przed pożarami zwrócono uwagę już w latach osiemdziesiątych XIX wieku. Zagrożenie pożarami dynamicznie rozwijających się aglomeracji miejskich w Stanach Zjednoczonych spowodowało konieczność prawnego uregulowania wymagań przeciwpożarowych w budownictwie. W latach 1899-1917 stopniowo i konsekwentnie wprowadzano pierwsze kodyfikacje zagrożenia pożarowego budynków, wymagania techniczne dotyczące środków ochrony przeciwpożarowej czynnej (np. instalacji zraszaczy) i biernej (technologii konstrukcji budynków) oraz sposoby i standardy weryfikacji laboratoryjnej i polowej skuteczności tych środków. Powstawanie coraz wyższych budynków i coraz powszechniejsze stosowanie w nich konstrukcji stalowych wymusiło rozwój środków do biernej ochrony termicznej stali konstrukcyjnej.

W warunkach pożaru temperatura elementów konstrukcji stalowej bardzo szybko wzrasta i osiąga temperaturę plastyczności stali, w której traci ona swoje właściwości mechaniczne, co skutkuje odkształceniem się elementów konstrukcji i jej zawaleniem. Zależnie od rodzaju źródła ognia i jego intensywności oraz masywności elementów konstrukcji, temperatura krytyczna stali (450-550ºC) może być osiągnięta w ciągu kilku minut. Rolą zabezpieczeń biernych do ochrony termicznej stali przed pożarem jest stworzenie bariery izolacyjnej wydłużającej czas, w którym stal osiągnie temperaturę krytyczną, aby umożliwić ewakuację ludzi i akcję straży pożarnej. Zależnie od rodzaju konstrukcji, lokalizacji elementów konstrukcyjnych oraz lokalnych standardów wymagany czas odporności ogniowej konstrukcji klasyfikuje się w zakresie od 15 minut do 2 godzin.

Historycznie pierwszym sposobem tworzenia bariery izolującej stal przed dopływem ciepła było zamykanie konstrukcji stalowej w osłonie betonu (przewodnictwo cieplne 1-3 kW/mxK). Rozwiązanie to ze względu na ciężar warstwy izolacyjnej ma bardzo ograniczony zakres zastosowań. Kontynuacją stosowania cementu jako zabezpieczającej przed ogniem warstwy izolacyjnej stało się użycie do zabezpieczania konstrukcji stalowych natrysków mas cementowych lub gipsowych wypełnionych lekkim materiałem porowatym (który może ekspandować w warunkach wysokiej temperatury), np. granulatem styropianowym, perlitem, wermikulitem lub mineralnymi materiałami włóknistymi. Nakładane metodą natrysku ogniochronne tynki cementowe są prawdopodobnie najtańszym zabezpieczeniem konstrukcji stalowych przed ogniem. Z uwagi na korozyjne właściwości mieszanek cementowych natryski wymagają wstępnego zabezpieczenia stali. Niekorzystnymi cechami tego rodzaju zabezpieczeń są: możliwość nakładania tylko na placu budowy, brudząca “mokra” metoda aplikacji, duża (mierzona w centymetrach) grubość nakładanego natrysku, pracochłonność wynikająca z konieczności wzmacniania warstwy tynku siatką oraz stosunkowo mała odporność na uszkodzenia mechaniczne. Dla zastosowań zewnętrznych warstwy natrysku muszą być dodatkowo zabezpieczane powłoką ochronną farby, przy czym nawet po pomalowaniu estetyka tych zabezpieczeń pozostawia wiele do życzenia. Innym sposobem izolowania konstrukcji stalowej przed ogniem jest obudowywanie konstrukcji płytami izolacyjnymi, np. gipsowymi, z kompozytów włókien mineralnych, wermikulitu lub mieszanek silikatowych. Co ciekawe, literatura odnotowuje też stosowanie do obudowywania konstrukcji stalowej drewna lub płyt drewnopochodnych. Estetyka osłon płytowych jest znacznie wyższa niż natrysków, niektóre z nich są fabrycznie wykończone dekoracyjnie a większość stanowi dobre podłoże do malowania farbami dekoracyjnymi. Niestety, obudowywanie płytami, zwłaszcza bardziej rozwiniętych profili – z uwagi na pracochłonność – jest bardzo kosztowne, a ponadto pozostawia pod zabudową wiele pustych przestrzeni, co zmniejsza kubaturę i powoduje często zubożenie zamierzonego kształtu architektonicznego pomieszczeń.