ارزیابی پوشش‌های ضد حریق پاششی محافظت‌کننده در برابر آتش
پوشش‌های معدنی ضد حریق که به صورت پاششی محافظت‌کننده در برابر آتش می باشند (Passive Fire Protection, PFP) از جمله راهکارهای مؤثر برای افزایش ایمنی سازه‌های فولادی در برابر حریق هستند. این مقاله به بررسی معیارها و دستورالعمل‌های ارزیابی پوشش‌های معدنی پاششی در مواجهه با آزمون‌های واکنش در برابر آتش می‌پردازد. در ابتدا، انواع مختلف پوشش‌های ضد حریق معرفی شده و سپس ویژگی‌های فنی و استانداردهای آزمایش این پوشش‌ها بر اساس مجموعه دستورالعمل‌های ارزیابی پوشش‌های معدنی پاششی برای سازه‌های فولادی که توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی تدوین شده است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. هدف از این تحقیق، ارزیابی عملکرد این پوشش‌ها در برابر حریق و مقایسه آنها با استانداردهای بین‌المللی است.
در دهه‌های اخیر، استفاده از پوشش‌های ضد حریق در سازه‌های فولادی به عنوان یکی از مهم‌ترین اقدامات ایمنی شناخته شده است. این پوشش‌ها با ایجاد یک لایه مقاوم در برابر حرارت بر سطح فولاد، از تغییر شکل و ضعف سازه در اثر حرارت بالا جلوگیری می‌کنند. پوشش‌های معدنی پاششی شامل ترکیباتی از گچ، سیمان و دیگر مواد معدنی هستند که می‌توانند به شکل پودر یا اسپری روی سازه‌های فولادی اعمال شوند.
علی‌رغم کاربرد وسیع پوشش‌های معدنی پاششی در ساختمان‌ها، ارزیابی عملکرد این پوشش‌ها در شرایط واقعی حریق همچنان یکی از چالش‌های مهم در صنعت ساختمان است. در این راستا، دستورالعمل‌های ارزیابی این پوشش‌ها توسط نهادهای معتبر مانند مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ارائه شده که بر اساس استانداردهای بین‌المللی، شیوه‌های آزمون و ارزیابی پوشش‌ها را تدوین کرده است.
این مقاله به بررسی و تحلیل دستورالعمل‌های ارزیابی پوشش‌های معدنی پاششی محافظت‌کننده در برابر آتش برای سازه‌های فولادی، با تاکید بر آزمون‌های واکنش در برابر آتش و تحلیل ویژگی‌های عملکردی این پوشش‌ها در شرایط مختلف حریق می‌پردازد.
پوشش‌های معدنی پاششی محافظت‌کننده در برابر آتش ( پوشش های ضد حریق)
1.1. تعریف و کاربرد پوشش‌های معدنی پاششی
پوشش‌های معدنی پاششی، پوشش‌هایی هستند که معمولاً از ترکیبات معدنی مانند گچ، سیمان، سرامیک و سایر مواد مشابه ساخته می‌شوند. این پوشش‌ها به منظور محافظت از سازه‌های فولادی در برابر آتش و افزایش زمان مقاومت آنها در برابر دمای بالا به کار می‌روند. این پوشش‌ها به ویژه در ساختمان‌های صنعتی و تجاری که نیاز به تحمل دماهای بالا دارند، اهمیت زیادی دارند.
2.1. ویژگی‌های فنی پوشش‌های معدنی پاششی
پوشش‌های معدنی پاششی باید دارای ویژگی‌هایی چون مقاومت بالا در برابر حرارت، چسبندگی مناسب به سطح سازه، سهولت در نصب و هزینه پایین باشند. این پوشش‌ها معمولاً با ترکیب مواد مختلف به شکل‌های مختلف (پودر، اسپری و غیره) تهیه می‌شوند.
3.1. انواع پوشش‌های معدنی پاششی
انواع مختلف پوشش‌های معدنی پاششی شامل:
پوشش‌های مبتنی بر سیمان
پوشش‌های مبتنی بر گچ
پوشش‌های ترکیبی
هر یک از این انواع ویژگی‌های خاص خود را دارند که در انتخاب نوع پوشش باید به آن توجه شود.
بخش دوم: استانداردها و دستورالعمل‌های ارزیابی پوشش‌های معدنی پاششی
1.2. استانداردهای بین‌المللی ارزیابی پوشش‌های آتش‌نشانی
در سطح بین‌المللی، استانداردهایی مانند BS 476 (انگلستان)، ASTM E119 (آمریکا) و ISO 834 (بین‌المللی) به طور گسترده برای ارزیابی پوشش‌های مقاوم در برابر آتش استفاده می‌شوند. این استانداردها شامل آزمون‌هایی مانند تعیین زمان مقاومت در برابر حریق، تست‌های نفوذ حرارتی و همچنین ارزیابی میزان کاهش استحکام سازه در اثر حرارت می‌باشند.
2.2. دستورالعمل‌های مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
طبق دستورالعمل‌های مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، پوشش‌های معدنی پاششی باید آزمون‌هایی را در شرایط خاص آتش‌سوزی برای بررسی عملکرد آنها در برابر دماهای بالا و نحوه حفاظت سازه‌های فولادی انجام دهند. این دستورالعمل‌ها شامل موارد زیر است:
آزمون‌های مقاومت در برابر حریق: ارزیابی میزان مقاومت پوشش‌ها در برابر زمان‌های مشخص حریق.
آزمون‌های نفوذ حرارتی: بررسی میزان جلوگیری از نفوذ حرارت به سازه فولادی.
آزمون‌های استحکام سازه: ارزیابی تغییر شکل‌های سازه فولادی در اثر حرارت.
3.2. تفاوت‌های کلیدی دستورالعمل‌ها
دستورالعمل‌های ملی ایران بیشتر بر روی شرایط خاص جغرافیایی و اقلیمی ایران تاکید دارند و بر اساس نوع استفاده و شرایط محیطی تعیین می‌شوند. مقایسه این دستورالعمل‌ها با استانداردهای بین‌المللی می‌تواند نقاط قوت و ضعف هر یک را مشخص کند.
بخش سوم: آزمون‌های واکنش در برابر آتش
1.3. مفهوم آزمون‌های واکنش در برابر آتش
آزمون‌های واکنش در برابر آتش به ارزیابی رفتار مواد و پوشش‌ها در شرایط آزمایش آتش گفته می‌شود. این آزمون‌ها در واقع عملکرد پوشش‌ها در برابر شروع حریق، رشد آتش، دود و انتشار گازهای سمی را بررسی می‌کنند.
2.3. انواع آزمون‌های واکنش در برابر آتش
آزمون‌هایی که برای پوشش‌های معدنی پاششی استفاده می‌شوند عبارتند از:
آزمون حرارتی: برای اندازه‌گیری میزان مقاومت پوشش‌ها در برابر حرارت.
آزمون عملکرد در برابر دود: برای بررسی انتشار دود و گازهای سمی.
آزمون رشد آتش: بررسی میزان گسترش آتش بر روی سطح پوشش.
3.3. تفسیر نتایج آزمون‌ها
نتایج آزمون‌ها باید در مقایسه با استانداردهای تعیین‌شده ارزیابی شوند. هر پوشش باید حداقل شرایط مقاومت در برابر حریق را بر اساس نوع کاربرد و شرایط سازه‌ای تامین کند.
بخش چهارم: تحلیل نتایج و مقایسه پوشش‌های مختلف
1.4. مقایسه عملکرد پوشش‌های معدنی پاششی مختلف
تحلیل نتایج آزمون‌های انجام شده بر روی انواع مختلف پوشش‌های معدنی پاششی به ما این امکان را می‌دهد که عملکرد هر یک از این پوشش‌ها را در برابر آتش، دود و گازهای سمی ارزیابی کنیم. مقایسه بین پوشش‌های سیمانی، گچی و ترکیبی نشان می‌دهد که پوشش‌های سیمانی معمولاً مقاومت بالاتری در برابر حرارت دارند.
2.4. نتایج آزمون‌های مقایسه‌ای
در آزمون‌های انجام شده، مشخص شد که پوشش‌های معدنی پاششی در شرایط مختلف، زمان بیشتری را تا تغییر شکل فولاد در اثر حرارت فراهم می‌کنند. همچنین، پوشش‌های سیمانی از نظر چسبندگی و مقاومت در برابر تنش‌های حرارتی عملکرد بهتری نسبت به پوشش‌های گچی دارند.
نتیجه‌گیری:
در این مقاله، پوشش‌های معدنی پاششی محافظت‌کننده در برابر آتش برای سازه‌های فولادی با استفاده از دستورالعمل‌های مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و آزمون‌های واکنش در برابر آتش ارزیابی شد. نتیجه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که این پوشش‌ها می‌توانند به عنوان یک راهکار مؤثر در محافظت از سازه‌ها در برابر حریق عمل کنند، اما برای بهبود عملکرد آنها نیاز به توجه بیشتر به انتخاب صحیح نوع پوشش و تطابق آن با شرایط محیطی و استانداردهای بین‌المللی وجود دارد.
