Brandwerend beschermen van staalstructuren – voor welk systeem kies ik?

Intumescerende verven

Intumescerende verven zijn verven die reageren op hoge temperaturen. Terwijl dit soort verven in koude toestand een droge dunne laag vormen, schuimen zij in geval van brand op tot een dikke laag koolstofschuim (gemiddelde expansie tot 50x de initiële dikte) die de draagconstructie isoleert. Er zijn watergedragen en solventgedragen intumescerende verven.

Intumescerende verven worden geleverd in emmers en worden aangebracht met een airless spuittoestel, een verfkwast of -rol. Verfsystemen op solventbasis kunnen vooraf in de werkplaats worden aangebracht. Dit heeft als voordeel dat de verf wordt aangebracht onder gecontroleerde omstandigheden, maar het transport van de geschilderde elementen naar hun uiteindelijke positie in het gebouw moet met grote zorg gebeuren. Momenteel worden intumescerende verven op waterbasis vaker toegepast omdat het gebruik ervan veiliger en gezonder is.

Intumescerende verven hebben het esthetische voordeel dat ze dun zijn en dat de geometrie van de staalstructuur zichtbaar blijft. Bovendien kunnen zij worden overschilderd met verschillende afwerkingsproducten, waardoor de architecten een vrije keuze hebben aan kleuren en visuele aspecten. Een ander voordeel van verven is dat ze de complexe geometrie van de structuur volgen, bijvoorbeeld ter plaatse van gebouwknopen (balk/kolomverbindingen enz.).

De functionaliteit van een intumescerende verf is sterk afhankelijk van de juiste toepassing, in overeenstemming met de instructies van de fabrikant.

Verftoepassingen vereisen enige vrije ruimte rond de structuur en soms moet de onmiddellijke omgeving worden beschermd (door plastic zeilen). Bovendien moet er altijd voldoende ruimte worden voorzien rond de structuur (enkele cm) zodat de verf kan uitzetten in geval van brand. Structuren die worden beschermd met intumescerende verfsystemen, kunnen dus niet worden bekleed met platen of andere stijve materialen.

Intumescerende verven kunnen enkel worden aangebracht bij bepaalde omgevings- en ondergrondtemperaturen en relatieve vochtigheid. Daardoor is de toepassing tijdens bepaalde periodes beperkt. Reiniging en voorbereiding van de ondergrond zijn essentieel voor een goede hechting. Verder is het belangrijk dat de droogtijden en de omgevingscondities tijdens het droogproces worden gerespecteerd. Vooral wanneer er meerdere lagen nodig zijn om de uiteindelijke dikte te bereiken, is de droogtijd van elke laag essentieel voor een goede hechting tussen de lagen. Ten slotte moet de dikte zorgvuldig worden gecontroleerd zodat de uiteindelijke dikte aan de eis voldoet. Bij het kiezen van een verfsysteem is het belangrijk om de compatibiliteit van de intumescerende verf en de primer te controleren. Afwerkingslagen moeten soms aan specifieke eisen voldoen op het vlak van duurzaamheid.

Brandwerende platen

Brandwerende platen zijn minerale platen (vervaardigd uit calciumsilicaat en/of calciumsulfaat) die versterkt zijn met vezels en vulstoffen. Naast hun typische brandwerende eigenschappen, zijn sommige platen verder geoptimaliseerd op het vlak van duurzaamheid, met name weerstand tegen vocht. Een groot voordeel van platen is dat ze worden geproduceerd in gecontroleerde omstandigheden en dus moeten voldoen aan strikte toleranties voor relevante eigenschappen, waaronder dikte.

Het installatiegemak van platen varieert sterk. Terwijl sommige platen slechts een geringe bescherming bieden tegen vlamdoorslag, op ingewikkelde draagstructuren moeten worden gemonteerd (metalen profielen, clips, schroeven, lijm), veel voegwerk vragen (voegvullers, voegbanden, afwerkingspleisters) en vaak in meerdere lagen moeten worden aangebracht, bieden andere platen meer weerstand en kunnen eenvoudig in het staal worden bevestigd met nieten, met behulp van wigklossen of, in het geval van kolommen, gewoon als kastvormige omkleding.

Promat platen behoren allemaal tot deze laatste categorie: zij zijn gemakkelijk en snel te plaatsen, waardoor de interactie met andere activiteiten op de werkvloer minimaal is. Geen verwerkingstijden of wachttijden voor het drogen van lijm, vulmiddelen of pleisters en geen metalen profielen of clips nodig. Bovendien hebben Promat platen uitstekende brandprestaties, wat zich vertaalt in eenlaagse systemen voor heel wat toepassingen. Enkel voor hogere brandweerstandseisen dient er soms een dubbele plaatlaag te worden aangebracht. De installatie van eenlaagse constructies levert onmiddellijk een aanzienlijke tijdsbesparing op. Bovendien zijn eenlaagse constructies lichter, waardoor de draagstructuur minder belast wordt. Kleinere volumes platen zijn ook gunstig voor transport en opslag.

Het is belangrijk om te benadrukken dat eenvoudige systemen ook de meest betrouwbare systemen zijn, omdat de kwaliteit van de installatie gemakkelijk kan worden gecontroleerd. Bij een meerlaagse constructie, die bevestigd is op metalen profielen met clips, schroeven, lijm, vulmiddelen en pleisters, kan niemand na het monteren van de laatste plaatlaag nog controleren of de constructie conform geplaatst is.

Promat biedt verschillende oplossingen aan met platen, afhankelijk van de eisen m.b.t. duurzaamheid en mechanische sterkte. Deze eigenschappen worden op objectieve wijze onderzocht door onafhankelijke instituten in overeenstemming met de EAD's (European Assessment Documents), wat resulteert in een ETA (European Technical Assessment).

De procedures voor de verwerking en installatie zijn relatief eenvoudig (snijden of verzagen, schroeven en/of nieten). Omdat er nauwelijks beperkingen zijn op het vlak van verwerkingstijd en -temperatuur, kunnen de platen op om het even welk moment worden geïnstalleerd.

Naast kastvormige bekledingen d.m.v. rechtstreekse bevestiging, biedt Promat ook oplossingen aan in de vorm van een brandscherm (protective membrane). In de praktijk komt het vaak voor dat het bekleden van de plafondstructuur te ingewikkeld is omwille van zijn complexe geometrie. In dergelijke gevallen kan er, afhankelijk van de gegeven situatie, een protective membrane worden geplaatst. Dit is vooral handig bij samengestelde structuren of spanten. Indien er gekozen wordt voor een brandwerende oplossing in de vorm van een brandscherm, dient er op gelet te worden dat het systeem voldoet aan specifieke eisen. Horizontale brandschermen moeten nl. getest worden volgens EN 13381-1 voor de classificatie van het dragend vermogen (R) van de constructie of volgens EN 1365-2 voor de classificatie van het dragend vermogen, de vlamdichtheid en de thermische isolatie (REI) van het systeem. In bepaalde gevallen kan er ook een verticaal protective membrane worden aangebracht (getest volgens EN 13381-2). Als alternatief kunnen horizontale brandschermen getest worden volgens EN 1364-2. Dit soort brandproeven wordt uitgevoerd zonder mechanische belasting op de vloer. Het brandscherm krijgt dan enkel een EI-classificatie voor het scherm zelf en geen R-classificatie. Niettemin vormen deze brandschermen de bovenste compartimentsgrens van het brandcompartiment waardoor de bovenliggende vloer automatisch mee beschermd wordt, ongeacht het type vloerstructuur. Natuurlijk moet de vloer zelf in staat zijn om de toegepaste belastingen te dragen, maar dat is altijd het geval, niet enkel bij brand. Wanneer een vloer dus brandwerend beschermd wordt door een protective membrane, getest volgens EN 1364-2, wordt het EI-criterium gegarandeerd door het protective membrane en het R-criterium door de vloer.

Brandwerende spuitmortels

Brandwerende spuitmortels bestaan meestal uit een bindmiddel (cement of gips), vulstoffen en vezels. De spuitmortel wordt in poedervorm op de bouwplaats afgeleverd. Het poeder moet worden gemengd met water om een verspuitbaar materiaal te bekomen. Daarom moet er op de werf meng-, pomp- en spuitapparatuur worden voorzien. Spuitmortels zijn bijzonder geschikt voor structuren waarbij esthetische eisen niet zo belangrijk zijn, hoewel een zorgvuldige toepassing door een ervaren vakman een esthetisch uitzicht kan hebben, dat soms de voorkeur krijgt van architecten.

Een ander voordeel van spuitmortels is dat ze de complexe geometrie van de structuur kunnen volgen, bijvoorbeeld ter plaatse van gebouwknopen (balk/kolomverbindingen enz.).

De functionaliteit van een brandwerende spuitmortel is afhankelijk van de juiste toepassing, in overeenstemming met de instructies van de fabrikant. Spuitmorteltoepassingen vereisen enige vrije ruimte rond de structuur en de onmiddellijke omgeving moet worden beschermd (door plastic zeilen), ook al is overspray vaak onvermijdelijk. Brandwerende spuitmortels kunnen enkel worden aangebracht bij bepaalde omgevings- en ondergrondtemperaturen en relatieve vochtigheid. Daardoor is de toepassing ervan tijdens bepaalde periodes beperkt. Reiniging en voorbereiding van de ondergrond zijn essentieel voor een goede hechting. Verder is het belangrijk dat de droogtijden en de omgevingscondities tijdens het droogproces worden gerespecteerd. Vooral wanneer er meerdere lagen nodig zijn om de uiteindelijke dikte te bereiken, is de droogtijd van elke laag essentieel voor een goede hechting tussen de lagen. Ten slotte moet de dikte zorgvuldig worden gecontroleerd zodat de uiteindelijke dikte aan de eis voldoet.