Čelična konstrukcija – izbor sistema zaštite

Ekspandirajući premazi

Ekspandirajući premazi su najčešće korišćen sistem za protivpožarnu zaštitu čeličnih konstrukcija zbog sledećih karakteristika:

• najjeftiniji su;
• nanose se u tankim slojevima;
• ne menjaju prvobitni izgled čelične konstrukcije;
• zadovoljavaju estetske zahteve;
• mogu da se nanose već u radionici ili na gradilištu u zavisnosti od vrste premaza i vremenskih uslova.

Dele se na tankoslojne premaze koji su uglavnom na bazi vode ili na bazi rastvarača i debeloslojne premaze na bazi epoksida, koji su pretežno namenjeni za ugljovodonične požare. Preovladavaju tankoslojni ekspandirajući premazi na bazi vode, posebno zbog njihove ekološke proizvodnje i upotrebe i zbog dobrih osobina tretiranog sloja. Pre nanošenja osnovnog premaza, čelični profili treba da se peskare do stepena Sa 2.5. Prilikom nanošenja, prvo treba da se nanese sloj kompatibilnog antikorozivnog osnovnog premaza, zatim sledi ekspandirajući premaz i na kraju, u većini slučajeva, zaštitni sloj i završni premaz, koji može da bude opštedostupna pokrivna boja za čelik, ali i ona treba da bude kompatibilna sa ekspandirajućim premazom. Pored zaštite od vlage, zaštitni sloj ima i estetsku funkciju i može da bude u različitim bojama.

Ekspandirajući premaz funkcioniše na sledeći način: kada temperatura poraste, struktura premaza, uz pomoć katalizatora, kao što je fosforna kiselina, bubri i formira ugljeničnu penu koja se širi u odnosu 1:50. Tipičan sloj debljine 1 mm tako se širi do debljine od 50 mm. Uobičajene debljine suvog filma zavise od individualnih zahteva i mogu da se kreću od 100 do 5000 mikrona. Pošto je ugljenična pena dobar izolator, brzina prenosa toplotne energije na čelični element se smanjuje i, kao rezultat, značajno se produžava vreme u kojem dolazi do opasnog pregrevanja konstrukcije.

Kao ograničenja prilikom upotrebe premaza za zaustavljanje požara možemo uzetinjihovu osetljivost na uslove primene, na primer, kada rđa nije dovoljno odstranjena sa greda peskarenjem, kada se premaz nanosi na suviše niskim temperaturama (pri temperaturama ispod 10 °C nanošenje praktično više nije moguće), po kiši ili pri tački rose ili kada se koristi nekompatibilan osnovni ili završni premaz. Mogu se nanositi tehnologijom bezvazdušnog raspršivanja ili ručno (valjkom ili četkom). Za više klase otpornosti na požar potrebno je nanošenje u nekoliko slojeva. Vreme nanošenja može da predstavlja ograničenje jer treba uzeti u obzir da je neophodno sušenje između slojeva (obično 24 sata). Ekspandirajući premazi imaju ograničen garantovani vek trajanja i relativno su osetljivi na abraziju i udarce. Otpornost ekspandirajućih premaza na požar može da se kreće u opsegu od R 30 do R 180. Optimalno je da se koriste za klase otpornosti na požar do R 60. Naime, iznad te vrednosti, broj slojeva i debljina postaju nerelevantni, a stvarna pouzdanost u slučaju stvarnog požara se smanjuje jer slojevi otpadaju. Osim toga, potrebno je skrenuti pažnju na sam proces ispitivanja otpornosti na požar čeličnih profila zaštićenih protivpožarnim premazima. Naime, rezultati dobijeni na osnovu ispitivanja na otvorenim profilima I, H i U ne važe za šuplje profile (i obrnuto). Lokalni ispitni standardi, koji su u upotrebi u nekim državama izvan Evropske unije, omogućavaju da se rezultati dobijeni na osnovu ispitivanja na otvorenim profilima mogu primenjivati i za zatvorene profile, čime se značajno povećava rizik od preranog kolapsa konstrukcije u slučaju stvarnog požara. U većini država članica Evropske unije, ekspandirajući protivpožarni premazi treba da budu ispitani u skladu sa standardom EN 13381-8, njihova gorivost treba da bude klasifikovana u skladu sa standardom EN 13501-1, a klasifikacija otpornosti na požar treba da bude sprovedena u skladu sa standardom EN 13501-2. Takođe, treba da imaju Evropsku tehničku ocenu (ETA) prema ETAG 018 i Sertifikat o stalnosti performansi (COC, u okviru AVCP (Sistem ocenjivanja i verifikacije stalnosti performansi)), što sve zajedno omogućava izdavanje CE znaka ili bilo kog drugog dokaza u skladu sa Zakonom o građevinskim proizvodima (CPR).

Protivpožarne ploče

Protivpožarne ploče su sledeći sistem zaštite čeličnih konstrukcija. To su obično mineralne ploče (tj. izrađene su od kalcijum-silikata) ojačane vlaknima i ispunama. U zavisnosti od proizvođača, one mogu da budu otporne na vlagu i mraz i mogu da se obrađuju i/ili boje dekorativnim bojama. Debljine ploča zavise od proizvođača i nivoa protivpožarne zaštite, a kreću se od 10 mm do 60 mm. Ploče se ugrađuju na licu mesta i pogodne su za klase otpornosti od R 30 do R 180, pri čemu se preporučuje upotreba za klase od R 60 naviše, uglavnom zbog veće cene. Postupci za obradu i ugradnju su relativno jednostavni (sečenje testerom, spajanje zavrtnjima, spajanje klamericama). Pošto nema konkretnih vremenskih i temperaturnih ograničenja, ploče mogu da se koriste tokom cele sezone. Protivpožarne ploče su najpouzdanija zaštita čeličnih konstrukcija od požara, što je dokazano i u stvarnim okolnostima. Protivpožarne ploče treba da se ispitaju prema standardu EN 13381-4, njihovu gorivost treba klasifikovati u skladu sa standardom EN 13501-1, a klasifikaciju njihove otpornosti na požar treba sprovesti u skladu sa standardom EN 13501-2. Takođe je potrebno da imaju Evropsku tehničku ocenu ETA prema ETAG 018 i Sertifikat o usaglašenosti proizvoda (COC), što sve zajedno omogućava izdavanje CE znaka ili bilo kog drugog dokaza u skladu sa Zakonom o građevinskim proizvodima.

Pored neposrednog oblaganja, kod protivpožarnih ploča postoje i druge mogućnosti. U praksi se često može dogoditi da je direktno oblaganje čelične konstrukcije suviše složeno ili skupo, pa se u takvim slučajevima zaštita konstrukcije može izvesti u vidu membrane.

To je naročito korisno kod kompozitnih konstrukcija ili rešetki koji se uvek teško štite. Prilikom izbora takvih sistema, potreban je oprez jer protivpožarna membrana treba da ispunjava specifične zahteve i , u slučaju horizontalne membrane, da se ispita u skladu sa standardom EN 13381-1. To omogućava da se konstrukciji dodeli klasa otpornosti na požar R. U drugom slučaju, ispitivanje sprovedeno u skladu sa standardom EN 1365-2 istovremene obezbeđuje konstrukciji nosivost, izolativnost i integritet, odnosno omogućava da se konstrukciji dodeli klasa REI.

Pažnja: Sistemi protivpožarnih membrana koji se ispituju prema standardu EN 1364-2 u ovom slučaju nisu dovoljni, s obzirom na to da imaju klasu otpornosti na požar EI, pa u opštem slučaju ne obezbeđuju nosivost konstrukcije.

Protivpožarni malteri

Malteri za zaustavljanje požara sastoje se od cementnih vlakana, vermikulita i gipsa. Posebno su pogodni za objekte kod kojih estetika nije toliko važna, iako se izgled može popraviti opcionim završnim fasadnim premazom. Pre nanošenja, čelik se može premazati osnovnom bojom; ovo nije neophodno, dok je vezujući sloj od akrilnog kopolimera obavezan. Zbog toga mesto rada može da se prilično zaprlja. Kod veće debljine sloja potrebna je dodatna mreža za ojačanje. Glavna prednost maltera za zaustavljanje požara je niska cena i dobra apsorpcija zvuka. Malteri za zaustavljanje požara mogu da dostignu klase otpornosti na požar do R240.