огнезащита стальных элементов

Когда говорят про огнезащиту стальных элементов, многие сразу представляют себе какую-то специальную краску, которую нанёс — и всё. На деле это, конечно, целая система, и подход ?купил ведро, покрасил? здесь не просто не работает, а может привести к катастрофе. Сам сталкивался с проектами, где заказчик экономил на сертифицированных составах и работах, используя что попало, а потом при проверках или, не дай бог, при реальном возгорании, выяснялось, что несущая способность колонны или балки падала в разы быстрее расчётного времени. И ладно если это вскрывается на этапе приёмки, хуже, когда уже поздно. Поэтому для меня ключевое в этом деле — понимание физики процесса: как именно покрытие или облицовка работает в условиях высоких температур, как оно вспучивается или изолирует, и как это соотносится с конкретными требованиями к объекту. Без этого любая работа — деньги на ветер.

Основные заблуждения и ?подводные камни?

Один из самых частых мифов — что толстый слой обычной краски или штукатурки как-то поможет. Нет, не поможет. Огнезащита стальных элементов — это материалы с чётко определённой и подтверждённой лабораторными испытаниями огнестойкостью (R15, R30, R45, R60 и так далее). Они рассчитаны на определённый тепловой поток и время. Второе — пренебрежение подготовкой поверхности. Если на металле есть окалина, ржавчина, масло или старая несовместимая краска, адгезия огнезащитного состава будет нулевой. Оно потом отслоится пластами при первом же серьёзном нагреве, даже не успев сработать. Видел такое на одном из складов: нанесение было проведено по ржавчине, в итоге при термических испытаниях образец покрытия отстал от стали за первые пять минут.

Ещё один момент, о котором часто забывают, — это совместимость с другими покрытиями. Допустим, сталь оцинкована или на неё уже нанесено антикоррозийное грунтовочное покрытие. Не каждый огнезащитный состав будет держаться на оцинкованной поверхности. Нужно либо специальные материалы, либо очень тщательная подготовка, иногда даже абразивная очистка до чистого металла. Здесь как раз к месту вспомнить про компании, которые работают с металлом комплексно, как ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии (https://www.hnyongguang.ru). Они ведь занимаются и производством металлоконструкций, и горячим цинкованием. Так вот, если конструкция уже оцинкована на их производстве, вопрос огнезащиты нужно продумывать на самом раннем этапе, выбирая совместимые системы. Иначе потом придётся цинкование повреждать, что убивает весь его смысл.

И, конечно, климатические условия. Состав, отлично работающий в отапливаемом цеху, может вести себя совершенно иначе на открытой эстакаде в условиях ультрафиолета, дождя и перепадов температур. Он может потрескаться, потерять эластичность, а значит, и свои защитные свойства. Поэтому всегда нужно смотреть не только на огнестойкость, но и на атмосферостойкость материала, если речь об улице.

Из практики: выбор между тонкослойными и толстослойными покрытиями

В своё время много экспериментировал с разными типами. У каждого свои нюансы. Тонкослойные вспучивающиеся краски — это, пожалуй, самый популярный вариант для скрытых конструкций или там, где важен эстетический вид (их можно колеровать). Принцип их работы завораживает: при нагреве слой в 1-2 мм вспучивается в 50-60 раз, образуя пористый коксовый слой, который изолирует металл от огня. Но тут критически важна точность нанесения по массе на квадратный метр. Переборщил — может потрескаться при вспучивании, недобор — не выйдет на нужный предел огнестойкости. Контроль толщины мокрой плёнки — наше всё.

А вот толстослойные покрытия (терморасширяющиеся или нет) — это уже другая история. Они наносятся слоями по несколько миллиметров, часто с армирующей сеткой. Требуют больше труда, но зачастую дают более надёжную и предсказуемую защиту, особенно для сложных профилей. Помню объект — химический завод, где требовался предел R90 для колонн в агрессивной среде. Тонкослойные не подходили по условиям эксплуатации, остановились на специальном толстослойном цементно-перлитовом составе. Монтаж был адский, но результат прошёл все испытания.

И здесь снова встаёт вопрос комплексного подхода. Если компания, как та же ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии, сама производит металлоконструкции, логично было бы наладить у себя и участок нанесения огнезащиты в контролируемых заводских условиях. Это даёт колоссальное преимущество в качестве: подготовка поверхности идеальная, климат-контроль, возможность нанесения в любом положении (включая труднодоступные места, которые на стройплощадке уже не обработаешь), и строгий контроль каждого этапа. Гораздо проще обеспечить качество в цеху, чем потом лазать по уже смонтированному каркасу на высоте.

Стыки, крепёж и другие ?невидимые? проблемы

Частая ошибка — защитить только основные элементы, а про узлы соединений забыть. Болтовые соединения, сварные швы — это потенциальные слабые места. При нагреве болт может потерять прочность быстрее, чем сама защищённая балка. Некоторые системы требуют, чтобы огнезащитный слой заходил на крепёжные элементы или чтобы сами болты имели определённый класс прочности при высоких температурах. Это та деталь, которую часто упускают из проектной документации, и её приходится решать на месте, что всегда дороже и сложнее.

Кстати, о крепеже. На сайте hnyongguang.ru указано, что компания выпускает болтовые крепёжные элементы. Вот это интересный момент. Если бы они пошли дальше и предлагали комплекс: металлоконструкция + огнезащита + специализированный крепёж, рассчитанный на работу в условиях пожара, это был бы сильный ход для ответственных объектов. Потому что зачастую мы вынуждены искать совместимые высокотемпературные болты отдельно, а это лишние согласования, логистика и риски.

Ещё одна головная боль — это проходки инженерных коммуникаций через огнезащищённые конструкции. Проложил кабель или трубу через колонну — и целостность защитного слоя нарушена. Требуется специальная огнезащитная обмазка для этих мест или манжеты. И это тоже нужно делать аккуратно, по инструкции, а не замазывать монтажной пеной, как я не раз видел.

Контроль качества: как не обмануться

Самая важная и самая неприятная часть. Можно купить самый дорогой сертифицированный материал, но если его неправильно нанести, толку не будет. Поэтому всегда настаиваю на трёх вещах: во-первых, работа только силами аттестованных специалистов (у многих производителей материалов есть свои учебные центры). Во-вторых, входной контроль каждой партии материала — проверка сертификатов, сроков годности, условий хранения. В-третьих, операционный контроль: толщина слоя (и сухого, и мокрого), адгезия, сплошность покрытия. Есть специальные приборы — толщиномеры, адгезиметры.

И конечно, финальные испытания. Иногда заказчик ограничивается предоставлением сертификатов на материал. Но это лишь половина дела. Нужны акты на скрытые работы по подготовке поверхности и нанесению, а в идеале — натурные испытания образцов, вырезанных из уже защищённых конструкций. Да, это дорого и хлопотно, но только так можно быть уверенным. Один раз участвовал в экспертизе, где по документам всё было идеально, а при выборочном вскрытии оказалось, что под слоем огнезащитной краски — старая эмаль, которая при нагреве просто обуглилась и отпала. Конструкция была признана не соответствующей проекту.

В этом контексте, если бы производство металлоконструкций и их огнезащита велись на одной площадке, как у упомянутой компании, контроль было бы вести проще. Можно было бы внедрить систему маркировки, где к каждой партии или даже к каждой балке привязаны данные: какая сталь, какое цинкование, какое огнезащитное покрытие нанесено, кем, когда, контрольные параметры. Это уровень цифровизации и управления качеством, к которому многие стремятся, но мало где реализуют.

Взгляд вперёд: интеграция и автоматизация

Сейчас много говорят про BIM-модели и умное проектирование. Для огнезащиты стальных элементов это могло бы стать прорывом. Представьте: в цифровой модели конструкции уже заложен не только профиль и сечение, но и тип, толщина огнезащитного покрытия для каждого элемента в зависимости от его нагрузки и требуемого предела огнестойкости. А дальше эта информация уходит прямо на роботизированную линию нанесения. Это не фантастика, технологии уже есть.

Интересно, что ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии в своей деятельности заявлено занимается разработкой программного обеспечения для управления и созданием интеллектуальных роботов для монтажа конструкций. Вот это как раз та область, где их компетенции могли бы идеально сойтись с задачами огнезащиты. Робот, программируемый по BIM-модели, мог бы наносить огнезащитный состав с беспрецедентной точностью по толщине и без пропусков, особенно на сложных решётчатых конструкциях, где человеку работать тяжело. Это резко повысило бы качество и снизило расход материала.

В конечном счёте, всё идёт к тому, что огнезащита стальных элементов перестаёт быть отдельной ?обузой? в смете и становится неотъемлемой частью жизненного цикла интеллектуальной металлоконструкции — от проектирования и изготовления до монтажа и эксплуатации. И компании, которые смогут предложить такой комплексный технологический пакет, включая умное ПО и роботизацию, окажутся в сильнейшем положении на рынке. Пока же большинству из нас приходится собирать этот пазл из разных поставщиков и подрядчиков, сталкиваясь на каждом шагу с нестыковками и человеческим фактором. Работа, конечно, никогда не скучает.