"Вермивол" - новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита

Ахтямов Р. "Вермивол" - новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита // Строительные материалы. 2002. №6. C.6-7


Вспученный вермикулит благодаря своим высоким теплоизоляционным свойствам и способности к дегидратации является прекрасной основой для формирования различных по свойствам материалов, в том числе специальных покрытий, предназначенных для огнезащиты стальных, железобетонных и деревянных конструкций, воздуховодов, электрических кабелей.

Вермикулит ? природный минерал из группы гидрослюд. Российская Федерация располагает богатейшей сырьевой базой вермикулитовых руд [1]. В исходном состоянии он содержит 8?20% кристаллизационной воды, которая удаляется при нагреве до 300-500?С, вследствие чего частицы минерала расширяются в 9-16 раз в направлении, перпендикулярном слюдистым слоям. Вермикулит во вспученном состоянии имеет плотность 80?150 кг/м3.

В настоящее время практически во всех регионах страны действуют предприятия по производству вспученного вермикулита. Данный материал успешно используется в строительстве, металлургии, энергетике и сельском хозяйстве. В последние годы вспученный вермикулит все больше используется в составе огнезащитных покрытий.

Первый опыт применения вспученного вермикулита для огнезащиты относится к семидесятым годам прошлого столетия [2], когда в институте ?УралНИИстромпроект? был разработан ряд вспучивающихся огнезащитных покрытий на основе вермикулита с использованием жидкого стекла в качестве связующего. В 90-е годы получили широкое распространение разработанные институтом ?ГипроНИИнеметаллоруд? (Санкт-Петербург) огнезащитные покрытия марки ОПВ-1 (ТУ 21-25-322-90), основой которых также является композиция ?вспученный вермикулит ? жидкое стекло?.

В настоящее время на рынке огнезащитных материалов представлено вермикулитовое покрытие с жидкостекольным связующим марки ОПВ-ТСВ (ТУ5775-001-47827824-2000), разработанное научно-проектно-производственным предприятием ?Техсервисвермикулит? (Челябинск). Промышленное производство сухих смесей для покрытий ОПВ-ТСВ освоено ООО ?Вермикулит? (г. Железногорск Красноярского края). На данный вид огнезащитного покрытия предприятием получен сертификат соответствия на 1-ю и 3-ю группы огнезащитной эффективности.

Огнезащитное покрытие, получаемое из композиций ?вспученный вермикулит ? жидкое стекло?, представляет собой защитный слой (рис. 1), в котором при воздействии высокой температуры проявляется эффект вспучивания, в результате чего формируется объемный пористый слой, способный противостоять воздействию огня и высокой температуре в течение достаточно длительного времени.

Значительный интерес представляют собой современные огнезащитные покрытия, получаемые из специальных сухих смесей, которые на месте проведения работ перед нанесением затворяются только водой.

К новому поколению огнезащитных покрытий такого типа относится покрытие ?Вермивол?, разработанное НППП ?Техсервисвермикулит? (Челябинск) на основе композиций ?вспученный вермикулит - гидравлическое вяжущее?. Покрытие относится к классу безасбестовых напыляемых покрытий





?Вермивол? имеет легкую пористую структуру и характеризуется следующими свойствами:



средняя плотность, кг/м3.......................................................................260-350

коэффициент теплопроводности, Вт/(мК)..................................0,06-0,08

верхний предел температуры эксплуатации, 0С ......................1100



Важной технологической особенностью покрытия ?Вермивол? является простота приготовления и нанесения. Покрытие можно наносить на любые виды поверхностей как механизированным (распылением), так и ручным способом.

Реологические свойства состава после затворения водой обеспечивают возможность нанесения на вертикальные стеновые и даже потолочные поверхности слоями 10?20 мм без стекания и отрыва. Это позволяет значительно увеличить производительность огнезащитных работ по сравнению с другими покрытиями, для которых рекомендуемая толщина слоя, наносимого за один проход, не превышает 5?8 мм.

Еще одной особенностью составов ?Вермивол? является способность к упругим деформациям, что особенно важно в случаях, когда покрытие эксплуатируется на вибрирующих конструкциях или деформирующихся элементах, например воздуховодах, выполненных из тонкой листовой стали. Это же свойство приобретает большое значение, когда длинномерные стальные конструкции эксплуатируются в неотапливаемых помещениях, то есть в условиях знакопеременных температурных воздействий. За счет упругих деформаций покрытия ?Вермивол? полностью компенсируются линейные температурные деформации металлоконструкций.

Покрытие ?Вермивол? отличает значительная водостойкость, что расширяет возможности его применения. Использование гидравлических вяжущих в сочетании с гидрофобизирующими добавками позволяет применять материал для огнезащиты стальных конструкций, расположенных вне помещений под воздействием атмосферных осадков.

Сухие смеси марки ?Вермивол? представляют собой композицию сухого вяжущего с зернисто-волокнистым заполнителем на основе фракционированного вспученного вермикулита, диспергированных волокнистых материалов, гидравлического вяжущего и специальных модифицирующих добавок.

Производство покрытия ?Вермивол? (ТУ 5767-005-21628872-00) организовано НППП ?Техсервис-вермикулит? на линии по производству сухих строительных смесей. Готовый гомогенизированный продукт фасуется в полипропиленовые мешки с полиэтиленовыми вкладышами. Срок хранения в сухом помещении 4?6 месяцев. Мешки укладываются на европоддоны.

Перемешивание сухой смеси с водой производится в обычных растворомешалках с Z-образными лопастями непосредственно на объекте. Покрытие ?Вермивол? наносят на поверхность металлической конструкции по чистому или огрунтованному металлу или по окрашенным поверхностям с использованием в последнем случае армирования из легкой металлической или тканой сетки на основе стекловолокна.

При механизированном нанесении можно использовать штукатурные агрегаты отечественного (шпаклевочный агрегат СО-150А, малярный агрегат СО-169, агрегат штукатурно-смесительный СО-180) или зарубежного производства (SMZ-120). Вручную состав можно наносить резиновыми, пластиковыми или стальными шпателями.

Толщина покрытия определяется требуемым пределом огнестойкости и приведенной толщиной металла.

В Санкт-Петербургском филиале ФГУ ВНИИ ПО МВД России проведены исследования по определению огнезащитной эффективности покрытия ?Вермивол? в зависимости от его толщины. Определение огнезащитной эффективности ?Вермивол? проводилось в соответствии с НПБ 236?97 ?Огнезащитные составы для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности?. Эксперименты проводились на образцах. Характеристики образцов и результаты испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1

Вид образца

Приведенная толщина, мм

Средняя толщина огнезащитного покрытия, мм

Время достижения температуры 500?С, мин

Пластина

5

24,6

94

Пластина

5

27

100

Двутавр № 20

3,4

13,2

47

Двутавр № 20

3,4

69,9

328

На основании анализа результатов определена средняя толщина слоя огнезащитного покрытия ?Вермивол? для металлических конструкций с приведенной толщиной не менее 3,4 мм для всех групп огнезащитной эффективности. В табл. 2 приведены значения толщины слоя покрытия ?Вермивол?, расхода и стоимости сухой смеси на 1 м2 защищаемой поверхности для пяти групп огнезащитной эффективности.

Таблица 2

Огнезащитная эффективность

Толщина слоя, мм

Расход сухой смеси, кг/м2

Стоимость сухой смеси, р/м2

30 мин - 5-я группа

11,5

4,8

116

45 мин - 4-я группа

13,2

5,5

133,4

60 мин - 3-я группа

17,5

7,3

176,9

120 мин - 2-я группа

29,3

12,2

295,8

150 мин - 1 -я группа

35,2

14,7

356,7

По технико-экономическим показателям огнезащитное покрытие ?Вермивол? превосходит известные отечественные и зарубежные аналоги.

Список литературы

1. Ахтямов Р.Я. Состояние сырьевой базы вермикулитовой промышленности России // Строит, материалы. 2001. № 11. С. 6-8.

2. Инструкция по составам, изготовлению и технологии устройства вспучивающихся огнестойких покрытий на основе вермикулита для огнезащиты строительных металлических конструкций. УралНИИстромпроект, Челябинск. 1978. С. 21.