Как рассчитать расход огнезащитной краски для стальных конструкций?

Расход огнезащитного средства - один из самых «легких» показателей, фальсификация которого обеспечивает конкурентоспособность огнезащитного материала и приводит к ошибкам при проектировании, огнезащитной обработке, а в итоге к нарушениям при обеспечении должной степени огнестойкости здания.

Для ориентировочного расчета расхода огнезащитного материала (m, кг/кв.м), необходимого для образования покрытия толщиной в 1 мм, можно использовать простую формулу:

m=ρпокр .100./ н.в. (1), 

где ρпокр. (г/см3) – плотность покрытия, н.в. (%) – содержание нелетучих веществ в огнезащитном составе.

В оптимальном случае техническая документация производителя огнезащитного состава должна содержать значение плотности огнезащитного покрытия, как величину, необходимую для расчета нагрузки покрытия на стальную конструкцию. Хотя это, по понятным причинам, скорее исключение, чем правило, поскольку дает потребителю инструмент расчета расхода огнезащитного материала на 1 м2 конструкции с небольшой долей погрешности. Но эта погрешность в некоторых случаях дает более реальный результат, чем нормы расхода огнезащитного состава, заявленные в Сертификате соответствия или Регламенте работ по огнезащите.

Если вам предлагают огнезащитный интумесцентный материал с содержанием в нем нелетучих веществ на уровне 70% и утверждают, что его расход для получения сухого покрытия толщиной 1 мм составляет на уровне 1,5 кг/кв.м, относитесь к этой информации с большой долей осторожности. Или вам продают довольно легкое покрытие с плотностью около 1,05 г/куб.см, несвойственной для покрытий интумесцентного типа, или расход краски является заниженным не в вашу пользу.

Интумесцентные покрытия являются многокомпонентными системами с традиционным набором составляющих при вполне фиксированных соотношениях: полифосфаты или фосфаты аммония (20-25%), пентаэритрит или его аналоги (8-15%), меламин, дицианамид, в редких случаях, карбамид (10-15%), дополнительные антипирены, пигмент (до 10%) и пленкообразователь (8-12%). Все эти компоненты (за исключением пленкообразователя и пентаэритрита) имеют плотность, превышающую 1,5 г/куб.см. Поэтому следует ожидать, что и плотность покрытия на основе такого состава не должна сильно отличаться от этой величины. Возможны различные манипуляции, приводящие к снижению плотности сухого вещества – введение легких наполнителей, воздухововлекающих веществ, разного рода вспенивателей. Но при этом снижается и количество активных веществ на единицу площади и объема, ответственных за эндотермические процессы, выделение негорючих газов, построение теплоизолирующего пенококса. Другими словами, снижение плотности огнезащитного покрытия априорно приводит к уменьшению его огнезащитной эффективности.

Поскольку, в сопроводительной документации, как правило, отсутствуют данные по плотности отвержденной пленки (ρпокр), следует воспользоваться для расчета этой величины формулой:

ρпокр = ρкр. • ρраств. • н.в./ 100• ρраств. – (100 – н. в.) • ρкр. (2),

где ρкр. и ρраств (г/куб.см) – плотность исходного огнезащитного состава и растворителя соответственно.

Используя данные научно-технической документации производителей, по формуле (2) можно рассчитать плотность покрытия, образованного водно-дисперсионным составом - ρпокр  = (1,38±0,18) г/куб.см. Аналогичный расчет для органо-разбавляемых композиций приводит к величине ρпокр = (1,49±0,11) г/куб.см. Эти данные, основанные на реальных показателях промышленно-выпускаемых огнезащитных интумесцентных составов, демонстрируют, что плотность покрытия должна соответствовать интервалу, приближенному к значениям 1,20 г/куб.см – 1,60 г/куб.см.

Если даже предположить, что плотность покрытия будет варьировать в тех же пределах, что и плотность исходного состава, то расход огнезащитного покрытия с некоторой долей приближения должен соответствовать пределу ~ 2,0 кг/кв.м (для нелетучих веществ ~ 60%) и ~ 1,75 кг/кв.м (для нелетучих веществ ~ 80%). Такие нормы расхода присущи европейским материалам, нормы расхода которых определены непосредственно производителем или местными испытательными лабораториями: расход огнезащитного материала находится в рассчитанных нами границах 1,75 кг/кв.м - 2,1 кг/кв.м. А вот, что касается «отклонений» (в сторону явного снижения), то в таких случаях потребителю просто необходимо проверить нормы расхода в специализированной лаборатории строительного профиля согласно действующим нормативным документам.