Pitture intumescenti: un modo efficiente per proteggere gli elementi portanti dal fuoco

Intumescent paint applied on a steel structure

Il rivestimento intumescente, spesso indicato come pittura intumescente, è uno dei modi più semplici ed efficienti per proteggere dal fuoco gli elementi portanti degli edifici. Il rivestimento intumescente ritarda il crollo della struttura proteggendo gli elementi strutturali (pilastri, travi, solai e coperture) che sostengono l'edificio, contribuendo così al raggiungimento dei livelli di resistenza al fuoco specificati in termini di tempo. Pertanto soddisfa la massima priorità della protezione antincendio passiva, prevenendo il crollo dell'edificio, dando il tempo per l'evacuazione sicura delle persone da esso e rendendolo più sicuro per i servizi di emergenza e squadre di soccorso.

I rivestimenti intumescenti sono un modo sempre più utilizzato per fornire protezione passiva al fuoco alle strutture portanti, in particolare l'acciaio, che sta diventando sempre più popolare nella moderna progettazione architettonica di edifici sia industriali che commerciali.

Come mezzo di protezione antincendio, presenta diversi vantaggi:

=> non modifica le proprietà intrinseche dei materiali, come ad esempio le proprietà meccaniche;

=> è facilmente elaborabile;

=> diversi tipi di vernice intumescente possono essere utilizzati su una varietà di material, come acciaio, legno, elementi compositi e cemento armato.

Intumescent coating applied to various structures, including wood and steel

Come funzionano le pitture intumescenti?

L'intumescenza è la focoltà di gonfiarsi causata dall'esposizione al calore, aumentando di volume e diminuendo di densità. Nello specifico, una vernice intumescente è un rivestimento che reagisce al calore rigonfiandosi in modo controllato fino a molte volte il suo spessore originale, producendo un carbone carbonioso formato da un gran numero di piccole bolle che fungono da strato isolante per proteggere il supporto.

Lo scopo dei prodotti intumescenti è la prevenzione del crollo strutturale dell'edificio, che può verificarsi se gli elementi portanti in acciaio raggiungono uno stato critico.

Per l'acciaio questa è legata alla temperatura critica, definita come la temperatura alla quale la capacità portante diventa uguale all'effetto dei carichi applicati (quindi l'elemento in acciaio è molto vicino al collasso). La temperatura critica dell'acciaio può variare da 350° C a 750° C, a seconda principalmente dello schema di carico, ma nella maggior parte dei casi tra 500° C e 620° C.

Per il calcestruzzo armato lo stato critico è legato alla temperatura critica dei ferri d'armatura (normalmente da 350° C a 500° C) e al raggiungimento di una temperatura di 500° C all'interno dell'elemento in calcestruzzo.

Per il legno lo stato critico è legato alla sezione residua dell'elemento portante in legno dopo la combustione.

Come applicare correttamente le pitture intumescenti su strutture in acciaio - consigli pratici

Le pitture intumescenti fanno sempre parte di un sistema. Per le acciaierie, il sistema include un primer anticorrosivo e (eventualmente) un topcoat. Per i primi lo scopo è assicurare l'adesione al supporto a freddo, la protezione anticorrosiva e l'adesività del carbone intumescente formatosi durante l'esposizione al fuoco, mentre lo scopo del secondo è la funzione estetica e, in caso di specifica aggressione atmosferica, la funzione sigillante per prevenire precocemente degradazione e inattivazione dello strato intumescente e resistenza agli agenti atmosferici alle condizioni di utilizzo finale.

Prima di essere rivestito con un primer compatibile, le strutture in acciaio devono essere preparate secondo quanto specificato negli standard della serie EN. Se questo è già il caso, deve essere pulito e privo di grasso, olio, ruggine, sporco o qualsiasi altro contaminante che possa inibire l'incollaggio.

I primer compatibili, testati con i principali prodotti Promat sono:

  • Acrilico
  • Olio alchidico corto / medio
  • Epossidico bicomponente
  • Resina epossidica ricca di zinco (contenente circa l'80% in massa di polvere di zinco metallico)
  • Resina epossidica ricca di zinco (contenente circa il 96% in massa di polvere di zinco metallico)
  • Silicato di zinco
  • Polibutadiene (Promat® TY ROX).

La preparazione per calcestruzzo e legno dipende dallo stato fisico del supporto. Per maggiori informazioni contatta il tecnico di riferimento.

A closer look at correct application of intumescent coating on steel

** Per la velocità e la qualità della finitura, i rivestimenti intumescenti sono preferibilmente applicati a spruzzo con apparecchiature di verniciatura airless. ** È possibile anche l'applicazione a pennello e rullo.

  1. Pittura intumescente applicata a spruzzo, pennello o rullo.
  2. Finitura a spruzzo, pennello o rullo (se necessario).
  3. Primer approvato da certificazione internazionale o da Promat. Contatta il tecnico di riferimento
  4. Pilastro e trave in acciaio. Pulito, asciutto e privo di polvere, olio, incrostazioni di molatura o ruggine e qualsiasi altra condizione che impedisca una buona adesione E pulito con sabbiatura secondo gli standard internazionali appropriati.

Quale è lo spessore del film secco (DFT) delle pitture intunescenti?

Lo spessore del film secco e la quantità di materiale necessari per un certo tempo di resistenza al fuoco (R 30, 60, 90, 120 minuti o più) dipendono da vari fattori.

Lo spessore del film secco dei prodotti intumescenti per acciaio strutturale è determinato dai seguenti fattori:

  • Fattore di massività (chiamato anche massività, fattore di sezione o Hp /A or Ap /V), un rapporto tra l'area dell'acciaio esposta al fuoco e il volume della sezione d'acciaio. Maggiore è il fattore di massa, più velocemente si riscalda la sezione in acciaio e maggiore è lo spessore del materiale antincendio richiesto.
  • Esposizione o numero di lati esposti al fuoco. È una colonna o una trave, un elemento composito, una sezione vuota ...?
  • Temperatura critica è la temperatura limite in funzione del grado di utilizzo. Più bassa è la temperatura critica, più velocemente la raggiungerà la sezione d'acciaio e maggiore sarà lo spessore del materiale antincendio richiesto.
  • Durata o resistenza al fuoco o livello di protezione richiesto (R 60, R 120, ecc.)
  • Normative - vari possono dare spessori diversi per la stessa protezione.

Quando misurare lo spessore del film umido (WFT) e lo spessore del film secco (DFT)?

Durante l'applicazione, è necessario misurare frequentemente lo spessore del film umido (WFT) con uno spessimetro del film umido.

Per determinare lo spessore del film secco (DFT) in base allo spessore del film umido (WTF), è necessario moltiplicare il WFT con un numero specifico diverso da prodotto a prodotto. Per la gamma di prodotti Promat, il valore è compreso tra 0,68 e 0,7 (scarica la scheda tecnica del prodotto per maggiori informazioni).

Lo spessore massimo applicabile per ogni rivestimento varia in base al prodotto e al relativo consumo (TSR: velocità di spalmatura teorica).

Dopo il sufficiente periodo di essiccazione, è opportuno effettuare un rilievo dello spessore del film secco utilizzando un idoneo calibro calibrato. Molto utile è uno strumento a induzione elettromagnetica con una funzione statistica per memorizzare le letture e calcolare le loro medie. Se le letture del film secco includono un primer e / o una mano di finitura, è necessario tenere in considerazione questi rivestimenti e sottrarli dalla lettura totale.

Devo applicare un rivestimento protettivo sulla pittura intumescente per la protezione dell'acciaio?

** La pittura intumescente per la normale applicazione interna può essere utilizzata senza alcuno strato superiore decorativo aggiuntivo. L'aggiunta di una mano di finitura è necessaria per applicazioni esterne semi esposte o con elevata umidità ambientale. **

La natura dell'ambiente a cui saranno esposti i rivestimenti può influire sulla loro durata o sulle prestazioni in caso di incendio. Se necessario, applicare una mano di finitura sulla superficie del rivestimento intumescente, sia come protezione contro il degrado ambientale, sia per scopi decorativi.

Come scegliere il migliore tipo di pittura intumescente per il mio progetto?

** La finitura deve essere specificata in base all'uso previsto del sistema e alle condizioni ambientali. **

Le seguenti categorie di utilizzo sono definite per i prodotti antincendio secondo ETAG 018:

  • Type X: Sistema di rivestimento reattivo adatto a tutte le condizioni (interne, semi-esposte ed esposte).
  • Type Y: Sistema di rivestimento reattivo per condizioni interne e semi-esposte. Quest'ultimo include temperature inferiori allo zero, ma nessuna esposizione alla pioggia e un'esposizione limitata ai raggi UV (che non è valutata).
  • Type Z1: Sistema di rivestimento reattivo per condizioni interne (escluse temperature inferiori allo zero) con elevata umidità.
  • Type Z2: Sistema di rivestimento reattivo per condizioni interne (escluse temperature inferiori allo zero) con classi di umidità diverse da Z1

Le pitture intumescenti, se protette con finitura specifica (a seconda delle condizioni atmosferiche), possono essere applicate anche in condizioni di elevata umidità, semi-esposte o esposte.

Le principali famiglie chimiche di finiture utilizzate per la protezione ambientale sono:

  • Finitura poliuretanica bicomponente
  • poliuretano acrilico bicomponente
  • acrilico copolimero
  • poliuretano
  • PU acrilico
  • epossidica
  • uretano alchidico

Posso utilizzare pitture intumescenti per proteggere strutture in cemento armato o legno?

Le pitture intumescenti possono essere utilizzate anche per la protezione del calcestruzzo, nel qual caso si calcola lo spessore necessario per un dato tempo di resistenza al fuoco rispetto alla temperatura critica sia delle barre rinforzate in acciaio (tra 350 ° C e 500 ° C) sia distanza minima tra la superficie dell'armatura incorporata e la superficie esterna del calcestruzzo).

Il rivestimento intumescente (particolarmente trasparente) può essere utilizzato anche per la protezione del legno, riducendo la reazione al fuoco e migliorando la resistenza al fuoco.

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