Приведённая толщина металла: почему одно и то же покрытие даёт разный предел огнестойкости

Параметр, который решает

Приведённая толщина металла (ПТМ) — отношение площади поперечного сечения профиля к периметру его обогреваемой поверхности. Параметр показывает, насколько быстро конструкция прогреется в условиях пожара.

Массивная колонна и тонкостенный профиль при одинаковой площади поверхности ведут себя по-разному. У профиля с малой ПТМ на единицу обогреваемой поверхности приходится меньше металла, который нужно нагреть. Он достигает критической температуры быстрее и требует более серьёзной защиты при том же требуемом пределе огнестойкости.

Поэтому огнезащитная эффективность состава всегда указывается в связке с конкретной ПТМ. В технической документации PIROCOR показатели приведены для ПТМ 3,4 мм — стандартного значения испытательного образца. Перенести эти толщины на конструкцию другого сечения без пересчёта нельзя.

Где проходит граница

Для несущих конструкций зданий I и II степени огнестойкости с приведённой толщиной металла менее 5,8 мм применение тонкослойных вспучивающихся покрытий не допускается — требуется конструктивный способ огнезащиты (СП 2.13130.2020). Это пороговое значение норм, а не расчётная ПТМ конкретной конструкции: толщины покрытия в любом случае подбираются под её фактическое сечение.

Причина в физике вспучивающегося покрытия. Оно работает за счёт пенококса: при нагреве состав вспенивается и образует теплоизолирующий слой. Толщина этого слоя ограничена — при чрезмерном наращивании покрытие теряет сцепление и осыпается. На тонком металле, который прогревается быстро, коксового слоя перестаёт хватать.

Конструктивная огнезащита решает задачу иначе: под огнезащитный слой укладывается теплоизолирующее покрытие, которое само замедляет прогрев. Два механизма работают последовательно.

Что даёт связка двух слоёв

Система «Пирокор Пиротерм С» состоит из промежуточного теплоизоляционного слоя Pirocor Thermopack и покрывного огнезащитного слоя Pirocor Carbon. По техническому регламенту на систему при углеводородном температурном режиме (ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014) и ПТМ 3,4 мм толщины такие:

Сверх этого в систему входит антикоррозионная грунтовка от 0,15 мм, при необходимости — защитно-декоративная эмаль от 0,06 мм.

Для сравнения: огнезащитная эффективность самого Pirocor Carbon без теплоизолирующего подслоя — R 15–R 90 по техническому описанию материала. Предел R 120 в углеводородном режиме обеспечивает система с теплоизоляционным слоем.

Прогнозируемый срок службы системы без снижения огнезащитной эффективности — не менее 25 лет при температуре эксплуатации от −45 до +45 °C.

Нюанс, который меняет график работ

При зимнем нанесении возникает неочевидная ситуация. Тонкослойный Pirocor Carbon допускает нанесение при температуре до −25 °C. Система «Пиротерм С», в которую тот же Carbon входит покрывным слоем, наносится при температуре от −15 до +35 °C по техническому регламенту на систему.

Ограничение задаёт нижний слой системы: акриловый теплоизоляционный Thermopack. Система в целом не наносится в условиях, недопустимых для любого из её компонентов.

У самого Carbon мороз тоже меняет режим работ. По его технологической инструкции нанесение при температуре ниже 0 °C согласуется с производителем, а межслойная сушка растёт с 4 часов при +20 °C до 48 часов при −25 °C. Вывод для подрядчика: в морозы ниже −15 °C тонкослойное покрытие даёт больше свободы по графику, чем конструктивная система, в которую оно же входит, но сроки работ при этом растут в разы. Температурный предел при планировании зимних работ определяют по самому требовательному слою системы.

Так же работает интервал перекрытия: после нанесения Thermopack покрывной слой Carbon наносится с выдержкой, а финишная эмаль — по полностью высохшему покрывному слою и не ранее чем через 48 часов. Нарушение интервалов ведёт к дефектам сцепления между слоями.

Что проверять в проекте

1. Указана ли ПТМ для конкретной конструкции. Значение из протокола испытаний без привязки к сечению не говорит о поведении покрытия на объекте.
2. Совпадает ли температурный режим. Толщины для целлюлозного и углеводородного режимов различаются, данные одного режима для другого не подходят.
3. Учтён ли способ огнезащиты. При ПТМ менее 5,8 мм для несущих конструкций зданий I и II степени огнестойкости тонкослойное покрытие не допускается нормативом независимо от заложенной толщины.

Пришлите сечения конструкций и требуемый предел огнестойкости на info@pirocor.ru — за 3 рабочих дня подготовим расчёт толщин по фактической ПТМ.

Научно-производственная компания «Пирокор» — российский разработчик и производитель огнезащитных и антикоррозионных материалов промышленного назначения. Работает с 2013 года, выпускает более 3 000 тонн ЛКМ в год. Собственная лаборатория и производство в Самаре. Материалы сертифицированы по ТР ЕАЭС 043/2017, методы испытаний — ГОСТ Р 53295-2009 с изм. № 1 и ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014. Предприятие работает по ISO 9001 и ISO 14001.