Сравнение цементных и гипсовых огнезащитных штукатурок

Активная противопожарная защита состоит из систем или предметов для пожаротушения, таких как огнетушители, спринклерные системы, противопожарные одеяла и т.д. Необходимо, чтобы эти системы обладали способностью быстро реагировать на воспламенение и контролировали развитие пожара на его начальной фазе. Однако внедрение этих систем затратно при установке и обслуживании, а ожидаемые результаты могут не соответствовать требованиям.

Пассивные системы повышают огнестойкость конструктивных элементов зданий, таких как колонны, балки, стены и перекрытия. Такой метод огнезащиты обеспечивает достаточное время эвакуации, условия безопасности для тушения пожара и спасательных команд и минимизирует материальные, экономические и жизненные потери. Распространенным средством огнезащиты строительных конструкций от воздействия экстремальных температур является нанесение теплоизоляционных материалов – огнезащитных штукатурок (строительных смесей). Эти материалы должны быть экономичными, легкими, а их применение безопасным и технологичным. Наиболее этим требованиям удовлетворяют гипсовые и цементные огнезащитные штукатурки, в состав которых, как легкие наполнители, входят перлит и вермикулит (рис.).

Рисунок. Внешний вид гипсовой (1) и цементной (2) огнезащитных штукатурок.

Перлит состоит из вулканической породы, содержащей 2-6% воды. Под влиянием высоких температур (850–900 °С) мелкие зерна перлита сильно увеличивают свой объем и образуют легкий вспученный перлит, имеющий низкую теплопроводность (0,04–0,06 Вт/мК), относительно высокую точку плавления (1260–1343) °C и низкая плотность (50–400 кг/м³) Эти характеристики обуславливают эксклюзивные теплоизоляционные свойства как перлита, так и штукатурок на его основе.

Вермикулит состоит из слюдоподобного минерала, содержащего блестящие хлопья филлосиликатной группы. Образуется в естественных условиях вследствие гидротермальных изменений флогопита или биотита. Подобно перлиту частицы вермикулита при высоких температурах (от 650 до 950 °C) расширяются до вспученного вермикулита, который имеет плотность 80-120 кг/м³, температуру плавления от 1240 до 1430 °C и теплопроводность 0,04-0,12 Вт/мК.

Перлит и вермикулит благодаря своей высокопористой структуре сорбируют влагу, что в сочетании с низкой теплопроводностью увеличивает огнезащитные свойства теплоизоляционного материала во время пожара.

Перлит может быть лучшим наполнителем, чем вермикулит, не только из-за его термических свойств, теплопроводности, но и за счет высокого эффекта ретракции вермикулита.

Цемент и гипс чаще всего используются как связующие вещества в сочетании с перлитом и вермикулитом для разработки растворов для пассивной противопожарной защиты. По сравнению с цементом, гипс намного дешевле, его легче производить, он обеспечивает более эффективный термический барьер, поскольку имеет более низкую теплопроводность, чем цемент. Однако, сравнение огнезащитной эффективности гипсовой штукатурки и цементной штукатурки не является столь однозначным, ибо в большей степени зависит от конкретной рецептуры, подбора дополнительных компонентов, антипиренов и примесей.

Поэтому выбор в пользу типа пассивной огнезащиты определяется в основном эксплуатационными характеристиками штукатурок на основе гипса или цемента, которые представлены в табл.

Таблица. Эксплуатационные свойства гипсовых и цементных огнезащитных штукатурок.

Приведенные в таблице характеристики помогут сделать выбор оптимального огнезащитного средства в зависимости от условий нанесения и эксплуатации покрытия.