Jak działają farby ogniochronne (pęczniejące)? Wyjaśniamy klasy R60, R90, R120

W przeciwieństwie do drewna, stal się nie pali. Dlaczego więc malujemy ją farbami ogniochronnymi? Ponieważ stal, choć niepalna, traci swoją nośność w wysokiej temperaturze. Już przy ok. 500-550°C stalowe belki miękną i uginają się, co prowadzi do katastrofy budowlanej.

Zadaniem farby ogniochronnej nie jest ugaszenie pożaru. Jej zadaniem jest kupienie czasu. Profesjonalne systemy pęczniejące opóźniają proces nagrzewania się stali, dając cenny czas na ewakuację ludzi i podjęcie akcji gaśniczej.

Jako eksperci PowerCoat, wyjaśniamy, jak działa ta technologia i co oznaczają kluczowe w tej branży klasy "R".

Co to jest farba pęczniejąca i jak działa?

Farba ogniochronna (pęczniejąca) to powłoka reaktywna. W normalnych warunkach wygląda jak zwykła farba (zazwyczaj biała, matowa). Jednak pod wpływem wysokiej temperatury (zazwyczaj powyżej 200°C) uruchamia się w niej reakcja chemiczna.

Mechanizm działania jest prosty i genialny:

1. Aktywacja: Pod wpływem gorąca, farba zaczyna się topić i uwalniać gazy.
2. Pęcznienie: Uwolnione gazy "dmuchają" topiącą się żywicę, tworząc grubą, spienioną warstwę zwęglonej pianki (tzw. powłokę izolacyjną).
3. Izolacja: Ta spęczniona warstwa ma grubość nawet 50 razy większą niż pierwotna powłoka farby. Działa jak pianka termoizolacyjna (styropian), która drastycznie spowalnia przenikanie ciepła do zimnej stali pod spodem.

Dzięki temu stalowa belka, która bez ochrony zawaliłaby się po 15 minutach pożaru, może utrzymać swoją nośność przez 60, 90, a nawet 120 minut.

Co oznaczają klasy R15, R30, R60, R90, R120?

To kluczowy parametr w każdym projekcie budowlanym. Oznaczenie "R" definiuje Nośność Ogniową (z ang. Resistance / Load-bearing capacity).

Liczba obok symbolu "R" to po prostu czas w minutach, przez który dany element konstrukcyjny musi zachować swoją nośność w warunkach pożaru.

• R15: Element zachowuje nośność przez 15 minut.
• R30: Element zachowuje nośność przez 30 minut.
• R60: Element zachowuje nośność przez 60 minut (bardzo częsty wymóg).
• R90: Element zachowuje nośność przez 90 minut.
• R120: Element zachowuje nośność przez 120 minut (2 godziny).

To, jaką klasę musi spełniać Twoja konstrukcja, jest zawsze określone w projekcie budowlanym przez architekta i rzeczoznawcę PPOŻ.

Kluczowy parametr: Współczynnik masywności przekroju (U/A)

Jak grubo pomalować stal, aby uzyskać klasę R60? Na to pytanie nie ma jednej odpowiedzi, ponieważ wszystko zależy od... geometrii samej stali.

Kluczowym parametrem jest współczynnik masywności przekroju U/A (zwany też H_p/A).

• U (lub H_p): Obwód przekroju wystawiony na działanie ognia (ile powierzchni "łapie" ciepło).
• A: Pole powierzchni przekroju stalowego (ile "mięsa" stalowego jest do nagrzania).

Zasada jest prosta:

• Cienki profil (np. mały ceownik): Ma wysoki współczynnik U/A (dużo powierzchni, mało "mięsa"). Nagrzewa się bardzo szybko. Aby uzyskać R60, potrzebuje bardzo grubej warstwy farby ogniochronnej.
• Gruby profil (np. ciężki dwuteownik): Ma niski współczynnik U/A (mało powierzchni w stosunku do masy). Nagrzewa się bardzo wolno. Aby uzyskać R60, potrzebuje tylko cienkiej warstwy farby.

Dlatego farb ogniochronnych nigdy nie kupuje się "na metry kwadratowe". Kupuje się je na podstawie tabel grubości, które dla każdej klasy R podają wymaganą grubość farby (DFT w mikronach) w zależności od współczynnika U/A.