Farby funkcjonalne – to określenie stosowane jest do farb, które oprócz ochrony i dekoracji powierzchni, pełnią jeszcze inne funkcje, czasem całkowicie zatracając swoją pierwotną rolę. Farby są prawie tak stare, jak sama ludzkość, o ich historii pisaliśmy m.in. w nr 1(93)/2015 i nr 2(94/)2015 „Lakiernictwa Przemysłowego”. Niektóre dodatkowe funkcje farb były wykorzystywane już w starożytności, jak chociażby kolory pochłaniające lub odbijające światło. W klimacie ciepłym od bardzo dawna malowano dachy lub całe domy na kolor biały lub błękitny, a w krajach północnych dominowały kolory ciemne. Najbliższy cykl artykułów poświęcimy najważniejszym farbom funkcjonalnym.
Farby ogniochronne
Stal, a wcześniej inne materiały, np. kości zwierząt, drewno lub żelazo były wykorzystywane jako materiał konstrukcyjny do wzmocnienia newralgicznych elementów (stropów, łuków) budowli ceglanych lub kamiennych. W XIX wieku, dzięki rozwojowi przemysłu, a przede wszystkim transportu kolejowego, stal stała się ogólnie dostępnym materiałem konstrukcyjnym i nastała moda na budowle nieukrywające stali pod warstwą tynku lub cegieł, a wręcz eksponujące elementy konstrukcyjne. Ukoronowaniem tych dążeń była wystawa światowa zorganizowana w Paryżu w 1889 r., a właściwie jej centralny element – wieża Eiffla (fot. 1), tymczasowa budowla, która zaraz po wystawie miała zostać rozebrana. Od tego czasu światowe stolice prześcigały się w konstrukcjach, w których stal stanowiła jeden z głównych elementów konstrukcyjnych. Na kolejnej światowej wystawie zorganizowanej w Chicago w 1893 r. zbudowano diabelski młyn o wysokości 100 m, budowano też wiele budynków z wyglądu tradycyjnych, które opierały się na stalowym szkielecie. W tym czasie zaczęły powstawać drapacze chmur Nowego Jorku, a nawet warszawskie Hale Mirowskie (1899) lub powstałe nieco później warszawskie wieżowce – budynki Prudentialu i Pasty.
Wśród konstruktorów dominuje tendencja do tzw. odchudzania konstrukcji, a więc poszukiwania takich rozwiązań, które będą wymagały jak najmniej stali do spełnienia wymagań wytrzymałościowych w warunkach normalnej temperatury. Po wypadkach związanych z zawaleniami hal na skutek obciążenia śniegiem i/lub wiatrem zmieniono wymagania dotyczące współczynników bezpieczeństwa. W przypadku pożaru zapas bezpieczeństwa (stabilności konstrukcji) jest ściśle powiązany z tzw. masywnością elementów konstrukcyjnych oraz zachowaniem stabilności konstrukcji w z góry założonej temperaturze. Jeżeli spojrzymy na wykres zamieszczony na rys. 1, to zauważymy, że w temperaturze ok. 460°C stal zachowuje zaledwie 50% pierwotnej wytrzymałości. Z pewnym uproszczeniem możemy przyjąć, że gdyby konstruktor przyjął w projekcie zapas wytrzymałości 50%, to w wypadku pożaru do czasu osiągnięcia temperatury 460°C konstrukcja zachowałaby stabilność. W rzeczywistości proces określania bezpiecznej temperatury dla konstrukcji, nazywanej temperaturą krytyczną, jest bardziej złożony i wymaga sporej wiedzy inżynierskiej, choć dzisiaj inżynierowie mają narzędzia w postaci programów komputerowych. Jeszcze kilka lat temu zakładano temperatury krytyczne dla konstrukcji chronionych do 30 minut (R30) na 550°C, a dla konstrukcji chronionych do 60 minut (R60) na 500°C. Dzisiaj obowiązek określenia temperatury krytycznej konstrukcji spoczywa na jej projektancie, a czasy ochrony i inne specyficzne wymagania są określone w odrębnych przepisach, między innymi w Ustawie Prawo Budowlane, Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.
Jak szybko w trakcie pożaru konstrukcja może osiągnąć temperaturę 460°C? To zależy od rodzaju pożaru, czyli tego, co się pali (drewno, papier, produkty ropopochodne). Do badań materiałów budowlanych zdefiniowano kilka rodzajów pożarów, najczęściej badania europejskie opierają się na dwóch:
- pożarze celulozowym;
- pożarze węglowodorowym (rys 2).
Komentarze (0)