Kde nás najdete? Zakázkové oddělení: 499 320 459, technická kancelář: 608 075 005, 281 017 369
Kde chybí prevence,
hasiči nepomohou!
31
LET

Protipožární nástřiky a omítky

Publikováno dne 4. 11. 2009

Autor: Ing. Vladimír Moravec, CSc – firma Moravec a spol., s.r.o.

Úvodem:
Autor pracoval řadu let jako vedoucí řešitelského teamu Výzkumného a vývojového ústavu stavebních závodů v Praze Malešicích a je autorem a spoluautorem mnoha patentů z oblasti protipožárních silikátových hmot. Protože je „otcem“ dodnes nejužívanějších nástřiků PORFIX, TERFIX a TERMO a ví o těchto materiálech nejvíce i po praktické stránce, požádali jsme ho, aby na příkladu této vývojové řady objasnil veškeré otázky, které s aplikací těchto a podobných systémů ve stavebnictví souvisí tak, jak je vidí on ze své dlouholeté praxe.

Problematikou protipožárních nástřiků jsme se začali zabývat již počátkem 70. let. V té době žádná čs, hmota podobného typu na našem trhu neexistovala a pro zvláště významné stavby byly speciální protipožární přípravky dováženy většinou z Rakouska. První nám známé hmoty byly založeny na bázi azbestových vláken, později zakázaných z důvodů karcinogenních rizik a vermikulitu, což je u nás netěžený typ lehčeného plniva. Dovážely se i některé zpěňovatelné nátěry, avšak speciální případy se obvykle řešily spíše celkovým předimenzováním zdiva resp. konstrukce, nebo – častěji – obkladem, což může být někdy výhodné, někdy však neřešitelné.

Za této situace jsem se obrátil s příslušným dotazem na jednoho z klasiků požárního zkušebnictví, Dr. Ing. Zeleného ze zkušebny tehdejšího VÚPS ve Veselí n.L. s prosbou o orientaci, jak nejlépe postupovat. Odpověď zněla, že pokud docílíme novou čs. hmotou zvýšení požární odolnosti konstrukcí alespoň o 30 minut, budeme slavní. Během 2 – 3 let od zahájení prací na tomto programu jsme – u hmoty PORFIX – dosáhli zvýšení požární odolnosti v celém rozsahu požadavků tehdejších projektových norem, tedy až do 180 minut, jak nám také na závěr úkolu Dr.Ing.Zelený ve svém oponentním posudku potvrdil.

PORFIX byl první – a ku podivu dosud stále vyráběnou a aplikovanou protipožární nástřikovou hmotou u nás. Jde o pastovitou nástřikovou hmotu, připravenou k přímé aplikaci výhradně nástřikem v tloušťkách od 5 do 40 mm.

Dovršením vývojové řady byla pak hmota TERMO a její subtypy. Vodná disperze byla nahrazena disperzním práškovým pojivem, některé vodu obsahující komponenty byly zaměněny za vhodnější a tak vznikla kompletní suchá směs pod obchodním názvem TERFIX, která byla (a stále ještě je) vyráběna v suchém stavu. To má svoje zejména zpracovatelské výhody, protože nemusí být skladována při teplotách nad bodem mrazu aby nezmrzla a před její aplikací se pouze rozmíchá s vodou. Její složení také již dovoluje použití výkonných omítaček, případně – v některých případech i ručního nahazování, např. na soklech, při menších opravách mechanicky poškozených nástřiků atd.

Na základě zkušeností z výše uvedeného téměř 25 let trvajícího průběžného vývoje a zlepšování hmoty lze konstatovat, že původní obecně přijímaný předpoklad, že azbestová vlákna jsou v těchto materiálech nenahraditelná se ukázal jako mylný a zákaz používání azbestu proto neměl u nás (ostatně ani v zahraničí, kde ke stejným závěrům došli také) za následek žádné zásadní problémy v protipožární ochraně staveb. Také dříve tradovaná enormní protipožární funkce vermikulitu ve srovnání s experlitem se nijak neprokázala. Co se však ukázalo zcela jasně (a co také odpovídá současné legislativě) je, že parametry hmoty musí být výrobcem zaručeny v podobě, v jaké je dodávána na trh, tedy bez následného domíchávání čehokoliv jiného, než čisté vody před aplikací. Jakékoliv přídavky vápna, cementu a dalších přísad do hmoty před aplikací již mohou mít značný vliv na výslednou požární odolnost, protože je výrobce nemůže kontrolovat a tedy ani garantovat a proto je – po mnoha špatných zkušenostech z praxe – nemohu doporučit.

Aplikační možnosti a srovnání s jinými materiálovými systémy:
Požární odolnost stavební konstrukce může být v rámci projektu řešena několika různými způsoby, které jsou dány především materiálem, který je pro nosné prvky použit:

  1. konstrukční prvky vyhovují požadavkům bez dalších úprav,
  2. konstrukce potřebuje pouze malé „vylepšení“ – nejvýše do 30 minut,
  3. požární odolnost konstrukce musí být zásadně zvýšena o více než 30 minut,

V prvém případě není co řešit – konstrukce vyhovuje.

Ve druhém případě, tedy do 30 minut, připadá v úvahu buď zpěňovatelný nátěr (pokud bude konstrukce přímo vidět a bude trvale volně přístupná) nebo tenká vrstva protipožárního nástřiku (bude-li konstrukce dále zakrývána nebo pokud bude později nepřístupná a nejsou zde kladeny speciální požadavky na vzhled.

Ve třetím případě je zřetelně výhodnější protipožární nástřik nebo omítka. V tomto ohledu lze ovšem také zvážit, kdy je technicky nebo ekonomicky výhodnější použití montovaných nebo prefabrikovaných deskových pevných nebo lepených obkladů. V tomto ohledu vždy doporučuji konkrétní nabídkový režim – totiž dodávku od specializované organizace se všemi garancemi a certifikáty a potom porovnat všechny nabízené alternativy nejenom z cenových, ale i technických hledisek.

Na jaké konstrukce jsou tedy protipožární nástřiky vhodné? Z mnohaletých zkušeností mohu dovodit, že nejčastější užití těchto hmot je pro:

Obecně platí, že jakékoliv podklady, na které se nástřiky aplikují musí být předem zbaveny rezu a mechanických nečistot, nesmí být hydrofobní a musí být opatřeny primární adhezní vrstvou, kterou předepíše dodavatel (zejména železobeton), U ocelových konstrukcí doporučuji vždy kompletní antikorozní nátěrový systém. Pouze v ojedinělých případech lze nástřiky nanášet přímo na neupravený podklad, to ale musí být vždy předem odborně posouzeno a projednáno s aplikační specializovanou organizací. Doby, kdy o způsobu provedení nástřiků rozhodoval „parťák“ systémem „to je dobrý“ jsou již dávno pryč a to definitivně. Alespoň doufám.

Pokud to není výslovně uvedeno v technických podmínkách či jiné dokumentaci výrobce (který to musí samozřejmě doložit platným atesty a zkouškami) nejsou protipožární nástřiky resp. omítky obecně použitelné pro:

S úspěchem byly v 90. letech protipožární nástřiky naopak použity pro zvýšení požární odolnosti některých nenosných prvků – např. dřevotřískových nebo sádrokartonových stěn a příček (dnes již postrádají tyto aplikace jakékoliv atesty a mimo to jsem si osobně ověřil, že ze sádrokartonu Terfix po určité krátké době opadává – pozn. EV). V některých případech také na teplovzdušné potrubní rozvody a podobné zvláštní konstrukce. I tehdy však bylo pro tyto aplikace zapotřebí samostatného posouzení a případné – alespoň jednorázové zkoušky. V současné době tyto aplikace platné předpisy nedovolují a event. využití nástřiků v rámci rozšířené aplikace musí být vždy doloženo znaleckým posudkem nebo expertízní zprávou oprávněné instituce nebo osoby.

Dimenzace tlouštky ochranných vrstev a zkoušení:

Vzhledem k tomu, že veškeré protipožární nástřiky (právě tak jako nátěry a obklady) patří podle zákona 22/97Sb. a nař.vlády č. 178/97Sb v platném znění mezi tzv. „stanovené výrobky“ nesmí být uváděny na trh, aniž by měly platný certifikát a tedy i průkazné zkoušky funkce. Na základě série průkazných zkoušek je pak vypočtena minimální tloušťka ochranné vrstvy nástřiku pro každý druh nosné konstrukce (ocel, železobeton) a to na základě přepočtu konstrukce podle poměru ohřívané plochy k průřezu (poměr O/F.m-2) nebo tloušťky krytí příslušné armatury želbetonovém prvku. Alternativně se dnes již mohou používat pro některé výpočty i schválené eurokódy (ocel). Vedle požární odolnosti se v posledních letech vyžadují na základě schválených technických návodů k certifikaci i údaje o dalších požárně technických vlastnostech (hořlavost, šíření plamene) resp. další parametry.

Protože procedura certifikace a její podmínky jsou dostatečně známé, nemá smysl je zde rozvádět, dimenzační tabulky a další technické údaje k jednotlivým nástřikům jsou podrobně rozvedeny v katalogových listech čj. 01 200 PORFIX a 01 201 TERFIX firmy J.Seidl a spol.,s.r.o., které byly před časem vydány jako příloha těchto INFORMACÍ a které jsou obsaženy v katalogu, uvedeném na těchto webových stránkách.

Protipožární nástřiky se běžně užívají zejména uvnitř budov nebo objektů, které jsou chráněny před deštěm nebo stříkající či tekoucí vodou. Na zvýšenou vlhkost byl citlivý zejména nástřik PORFIX, který rychle ztrácel adhezi na podklad.

Má-li být protipožární nástřik aplikován v exteriéru (z vlastní zkušenosti mohu potvrdit, že při náležité povrchové úpravě lze použít např. protipožární nástřik TERFIX na ochranu ocelových venkovních konstrukcí s dostatečnou garancí. Podle výsledků dlouhodobého sledování životnosti našich /firmou J.Seidl a spol., s.r.o./ prováděných aplikací, pracují tyto nástřiky již 10 let jako ochrana nosných prvků potrubních mostů a některých aparátů v některých závodech chemického průmyslu a podle loňského vyhodnocení jsou stále v plně funkčním stavu. Rozhodující je ovšem předchozí povrchová úprava podkladu a dokončeného povrchu, přičemž nemusí jit vždy o krycí omítku. – pozn. EV), pak je nutné, aby byla dostatečně ochráněna (a samozřejmě předem řádně odzkoušena) i ve venkovním prostředí stejně, jako každá jiná fasádní omítka. Pokud je tato ochrana prováděna dodatečným nástřikem,např. krycí vrstvou jiné omítky, musí být průkazně ověřen celý systém samostatnou zkouškou i z hlediska požární odolnosti, protože použitím přídavného materiálu by mohlo dojít k celkovému snížení jeho protipožární funkce. V tomto směru je zvláště nutno ověřit možnost šíření plamene po povrchu, protože moderní omítky bývají formulovány na bázi akrylátových či jiných syntetických pryskyřic a vrstva takové omítky na protipožárním nástřiku může být dosti silná.

Venkovní aplikace protipožárních nástřiků je ovšem natolik složitá, že není možno stanovit nějaký obecně platný postup a proto mohu doporučit postupovat v těchto případech vždy na základě znaleckého posudku a na základě předběžného projednání s výrobcem a aplikační organizací.

Zkušenosti s nástřiky TERFIX a TERMO z vlastní praxe.

Vzhledem k tomu, že ve většině případů je tloušťka protipožární ochranné vrstvy nástřiku poměrně vysoká – často 20 až 40 mm, je nutné co nejlépe zabezpečit trvalou přídržnost k povrchu chráněné konstrukce. Je přirozené, že vodorovné plochy stropních konstrukcí jsou obecně problematičtější, než svislé stěny.

Projektant musí především posoudit, zda je konstrukce nebo její část, kde má být nástřik proveden, dostatečně tuhá a tedy trvale odolná proti vibracím, rázům nebo jinému dynamickému namáhání. To je důležité a během aplikace a krátce po ní dokonce rozhodující pro další životnost nástřiku. Pokud tato otázka není vyřešena naprosto jednoznačně a mohly by vzniknout jakékoliv pochybnosti v uvedeném směru, lze doporučit aplikovat hmotu do ocelového pletiva o velikosti ok cca 20 mm. Pohyby konstrukce, resp. napětí těmito pohyby vyvolané pod mokrým nebo čerstvě provedeným, ne zcela vytvrzeným nástřikem totiž uvolní hmotu od podkladu a ta po určité době opadá buď celá, nebo v těch částech, kde k odtržení došlo.

Ocelové konstrukce je nutno opatřit základním nebo i kompletním antikorozním nátěrovým systémem v souladu s postupem, určeným platnou normou, přičemž se nesmí použít takové typy nátěrů, které při zvýšené teplotě plastifikují nebo ztrácejí soudržnost s podkladem (např. polystyrenové, polymerátové nebo některé epoxidové nátěrové systémy). Dobrý antikorozní systém je zvlášť důležitý v interiérech s proměnlivou relativní vlhkostí vzduchu, protože v místech, kde by došlo k případnému místnímu odtržení vrstvy nástřiku od podkladu může dojít ke štěrbinové korozi.

Stříkaný povrch musí být zbaven mechanických nečistot a mastnoty. Čím je povrch konstrukce hladší, tím důležitější je provedení předběžných povrchových úprav, které zvýší adhezi nástřiku k podkladu. Např. pro hmoty TERMO a TERFIX se předepisuje jako základní adhezní nátěr zrnitá hmota DEKORA-PRIMER, který zvyšuje specifický povrch stříkané konstrukce a tím i lépe zajišťuje primární i trvalou přídržnost těchto nástřikových systémů k podkladu. PRIMER by měl být použit pro všechny typy chráněných konstrukcí. Po aplikaci následuje povinná přestávka nejméně 24 hodin, aby měl primer čas řádně zatvrdnout. Podobné adhezní mezivrstvy doporučují obvykle i ostatní výrobci nástřikových hmot, aby byla zajištěna dlouhodobá funkce systému. Na následujícím obrázku jsou zřetelně vidět následky špatného zakotvení nástřiku na podklad po 2 letech v místě, kde nebylo použito primeru.

Některé protipožární hmoty snesou v jedné vrstvě aplikaci až 50 mm hmoty (zejména při ručním naha-zování). Tento údaj často svádí k tomu, aby byla celá vrstva podle dimenzační tabulky provedena v jedi-né operaci. To je sice ojediněle a při dobře seřízeném omítacím stroji technicky možné, avšak pro dlouhodobou trvanlivost nástřiku to může mít fatální následky a rozhodně to nedoporučuji. Obecně totiž platí, že čím silnější vrstva, tím déle trvá její zasychání a při takto provedeném nástřiku se podstatně zvyšuje riziko, že v důsledku pomalého tuhnutí dojde k porušení adheze na podklad. Mám v tomto oboru 30 let zkušeností a s plnou odpovědností mohu prohlásit, že z 90 % byly všechny zjištěné závady v přídržnosti na podklad způsobeny právě snahou po úsporách nákladů a času metodou „Z jedné vody načisto a hlavně rychle“.

Zásadně doporučuji provádět nástřiky nejméně ve dvou, u silnějších nástřiků i více vrstvách (kromě případů, kdy celková tloušťka vrstvy nepřesahuje 10 mm) a to nejlépe tak, že se druhý den po aplikaci PRIMERU provede základní podstřik („špric“) v tlouštce 5 až 10 mm. Tento nástřik nemusí být úplně rovnoměrný, měl by však pokrývat celou plochu podkladu.

Další nástřiky – podle celkové dimenzace – se provedou po zavadnutí a částečném zatvrdnutí první vrstvy. Zde potom záleží zejména na teplotě, cirkulaci vzduchu a typu a porózitě podkladu. Podle mých zkušeností je tento interval 2 až 7 dnů a jeho stanovení v závislosti na podmínkách již vyžaduje určitou zkušenost a znalosti. Tloušťka poslední vrstvy by neměla přesahovat 5, nejvýše však 10 mm.

Po dokončení celkového nástřiku může následovat na základě požadavku zákazníka i barevný finiš, který ovšem není povinný. Pokud ovšem tento požadavek existuje, doporučuji konzultaci s odbornou firmou, protože ne všechny typy povrchových nátěrů jsou pro tyto typy nástřikových hmot vhodné.

Způsoby nanášení protipožárních nástřiků závisí od typu použité hmoty a jejího složení. Jinak se aplikují hmoty na sádrové bázi, které obvykle tuhnou rychleji, jinak hmoty na bázi cementu a vápna, resp. disperzních pojiv. Způsob aplikace ovlivňuje i typ chráněné konstrukce, celkový rozsah prací a místní podmínky (výška, dostupnost, vlhkost atd.).

Obecně lze tyto hmoty nanášet buď ručně nahazováním v nepříliš tlustých vrstvách (to platí ovšem pouze pro velmi malé plochy), v největší míře však strojními nástřiky. Omítaček různých typů je na našem trhu v současné době již mnoho, proto jen základní doporučení:

Přejímka prací a závěrečné měření:

Pokud není smluvně dohodnuto jinak, je rozhodující údaj při přejímce dodržení celkové tloušťky ochranné vrstvy a její adheze na podklad. Ve shodě se statistickým měřením při průkazných zkouškách hmot PORFIX, TERFIX a TERMO v akredito-vané zkušební laboratoři 1026 ve Veselí n.L. (dříve VÚPS, nyní PAVUS a.s.) se nevyžaduje, aby každý měřený bod povrchu odpovídal minimální deklarované tloušťce, celkové hodnocení a konečný výsledek však musí odpovídat požadavkům Směrnice KP-01, zveřejněné v čísle 20 těchto Informací, které byly schváleny PAVUS a.s. Praha a které jsou podkladem pro činnosti inspekční skupiny této autorizované osoby (216). Počet souborných měření a počty dílčích měření jsou určeny zmíněnou směrnicí s tím, že místa měření jsou určena společně ojednatelem i zhotovitelem, případně inspekčním orgánem v místech s nejhorší kvalitou povrchu.

Závěrem bych chtěl konstatovat, že protipožární nástřiky za léta své existence prokázaly svoji funkci a účinnost při mnoha požárech stavebních objektů po celé ČR a rozhodně nelze považovat náklady na ně vynaložené za zbytečně vyhozené peníze. Rád bych jenom připomněl, že požární prevence je vždy levnější než nákladné odklízení trosek a náhrada škod po požáru, nehledě již na často zbytečně ztracené lidské životy. A nikdy neříkejte, že „přece u vás hořet nebude !“ Na to už doplatilo mnoho lidí.

P.S. – Ještě k minulému číslu INFORMACÍ a zpěňovatelným nátěrům. Byl bych velmi opatrný při rozhodování o případné aplikaci napěňovacích nátěrů. Nehodlám kritizovat žádnou z existujících variant protipožární ochrany, ale rád bych sdělil pouze svoji vlastní zkušenost.

V 70. letech jsme se v tehdejším. VVÚSZ Praha v Praze – Malešicích zabývali zcela kvalifikovaně po celé dva roky vývojem napěňovacího protipožárního nátěru, který jsme pracovně nazvali LATEGAS.

Mohu říci, že díky velmi dobré spolupráci s tehdejším n.p. Synthesia Semtín jsme zajistili experimentální výrobu speciální disperze, pro tyto účely vhodné. Jednalo se především o to, aby bylo k dispozici pojivo, které by bylo stálé i při vysokém plnění organickými i anorganickými plnivy, nutnými k vyvolání polymerní pěnové vrstvy při zvýšené teplotě. To se nám nakonec podařilo a nátěrová napěňovací hmota LATEGAS byla úspěšně formulována a úspěšně odzkoušena – tehdy ve zkušebně SVUOM v Praze. Na základě úspěšných zkoušek jsme zahájili po dohodě s hasiči i pokusné aplikace na několika menších stavbách v Praze. Později jsme nátěr dokonce přihlásili jako exponát na jednu z prvních výstav PYROS v Ostravě na Černé louce někdy v r. 1973. Než jsem ovšem připustil vystavení vzorků, provedli jsme ještě před odvozem na výstavu v naší laboratoři zkoušku plamenem, ale k našemu údivu 3 až 4 měsíce staré vzorky nenapěnily buď vůbec nebo jen zcela nepatrně. Ihned jsem stáhl LATEGAS z naší expozice i z výroby.

Když jsme postup opakovali a s časovým odstupem zkoušeli znovu, zjistili jsme, že ztráta funkce těchto nátěrů byla tak rychlá, že nebylo možno zaručit jejich dlouhodobou funkci ani po několika měsících, natož pak letech. Pokud vím, podobné zkušenosti získali později zcela náhodně i pracovníci tehdejšího VÚPS Praha s maďarským nátěrem BUDATERM.

Tato zkušenost samozřejmě nemusí platit obecně, ostatně jsme také od té doby o 30 let starší a dnes jsou k disposici zcela jiné intumescentní systémy. Toto nebezpečí ztráty funkce vlivem stárnutí však podle mého soudu stále trvá. Proto bych u napěňovacích nátěrů vždy požadoval:

Při nesplnění těchto podmínek bych já osobně tento typ protipožární ochrany neakceptoval a do staveb vůbec nepřipustil.

Sdílejte článek

Další články v sekci Problematika požární ochrany