耐火塗料と難燃塗料の違い、用途、評価

新しい倉庫用の鋼材パッケージがあなたの机の上に置かれます。仕上げスケジュールの 1 行目には、「構造用鋼 - 耐火コーティング、90 分間の評価」と書かれています。内装の内張りの下にある 4 行には、「木材パーティションの面 - 難燃性塗料、クラス A 延焼」と書かれています。これらのフレーズは交換可能に見え、サプライヤーの棚に並んでいる製品がよくありますが、まったく異なる用途のために配合、テスト、認定されたコーティングについて説明しています。間違ったファミリーを購入した場合、その結果は具体的です。検査で不合格になったり、費用をかけて剥離して再塗装したり、紙の上でしか保護されていない建物になったりすることになります。

これが直接の答えです。耐火塗料は受動的な断熱バリアであり、通常はミリメートル単位で塗布される厚いセメント系または石膏ベースのコーティングです。その役割は、試験期間中、通常 30 ～ 240 分間、耐荷重鋼板を臨界温度以下に保つことです。難燃性塗料は、装飾的な厚さに塗布される表面処理で、発火を遅らせ、木材や石膏ボードなどの可燃性材料全体への炎の広がりを遅らせます。次に、膨張性コーティングがあります。これは、加熱すると発泡して絶縁性の炭化物になる薄い反応性フィルムです。これは機能的には鉄鋼用の耐火システムですが、日常的に「難燃性塗料」として販売されており、この重複が調達書類における最大の混乱の原因となっています。

簡単な答え: 2 つのコーティング、2 つの異なる作業

この質問をするすべての指定者に私たちが与えるルールは単純です。ドラムに印刷された名前では決して購入しないでください。ドラムに記載されているテストレポートで購入してください。マーケティングラベルは、「耐火」、「難燃」、「耐火」の間を自由に行き来します。証明書にはありません。レポートの標準番号は、コーティングがどの基材に対して実際にどのような効果を発揮することが証明されているかを示します。

どちらも正規の補完的な防火製品です。どちらも材料を「耐火」にするものではありません。正直な違いは、火災時に各コーティングが何をするように求められるかです。耐火性の塗料は、建物に負荷がかかっている時間を稼いで、人々が避難し、消防士が活動できるようにします。難燃性塗料は、小さな炎が部屋の火災になるのを最初から阻止しようとします。

耐火塗料とは何ですか?

耐火塗料は、エンジニアが受動的防火と呼ぶファミリーに属します。火災に耐える必要はありません。熱を下げる必要があります。この名前で引用されているほとんどの製品は、バーミキュライトやパーライトなどの軽量骨材と耐火性フィラーを充填した 2 つのバインダー システム (ポルトランド セメント ベースまたは石膏ベース) のいずれかを使用しています。装飾壁ペイントがミクロン単位で測定される場合、これらのコーティングはミリメートル単位で塗布されます。通常、必要な定格と下地の鋼材の形状に応じて、乾燥膜の 8 ～ 50 mm になります。

断熱バリアの仕組み

3 つのメカニズムが機能します。まず、硬化したコーティングは熱伝導率が低いため、温度はその厚さを飛び越えるのではなく、その厚さ全体に広がります。第二に、その巨大な質量はヒートシンクとして機能します。つまり、温める必要のある物質が大量にあります。第三に、石膏は加熱されると化学結合水を放出し（石膏の重量の約 5 分の 1 は結晶構造に閉じ込められた水です）、その水を蒸気に変えると大量のエネルギーが吸収されます。その成果は、保護された鋼材（500 ～ 550 °C 付近を超えると大幅に弱くなる）は、数分以内に強度を失う代わりに、周囲の試験炉が約 15 分以内に 800 °C を超え、1 時間後には 1,000 °C に近づく間、構造的に有用なままであるということです。

多くの初めての購入者は、ある詳細に驚かされます。それは、必要な厚さが決して単一の数字ではないということです。メーカーは、各部材の断面係数、つまり鋼の断面質量に対する加熱表面の比率から計算された認定厚さ表を発行しています。ずんぐりとしたボックスコラムと細い I ビームでは、同じ 90 分のクレームに対してまったく異なるフィルムが必要になる場合があります。部材ごとの厚さのスケジュールを含む見積書は、準拠した見積書です。単一の一般的な厚さを引用するものは、安全帽子をかぶった推測です。

仕様に記載される評価

R30、R60、R90、R120、または R180 などの指定を探してください。 R は耐荷重能力を表します。R90 ビームは、標準的な火災が発生しても 90 分間その設計荷重を支えなければなりません。これは、単に「燃えない」というよりもはるかに厳しい要求です。適合する試験方法は、北米では ASTM E119 および UL 263、英国では BS 476-21、およびヨーロッパとアジアの大部分では EN 13501-2 分類を伴う EN 13381 です。重要なのは、プライマー、耐火コート、厚さが要求される補強メッシュ、およびシーラーやエンクロージャーなど、ビルドアップ全体が一緒に認証されていることです。リストに記載されていないコンポーネントを 1 つ置き換えると、厳密に言えば、その評価は存在しなくなります。

鉄骨構造用セメント系厚耐火塗膜 この高密度で耐湿性のコーティングは、ターミナル、工場、駐車場の隠された構造用鋼に適しており、平方メートルあたりの実用的なコストで R90 または R120 などの認定耐火期間を実現します。 製品を見る→

セメントベースの製品は、このカテゴリーの主力製品です。密度が高く、機械的に丈夫で、湿気の多い工場室にも耐性があり、リストの要求に応じて密封または密閉された後は、半露出鋼および外装鋼に適しています。これは、空港ターミナル、鉄道ハブ、データセンター、駐車場、加工工場など、粗い灰色の仕上げが許容され、平方メートルあたりのコストが圧迫されている場所ならどこでも、隠されたフレームに見られるコーティングです。予算が精査できる場合は、密度についても尋ねてください。約 300 ～ 500 kg/m3 の軽量混合物は、より早く適用され、古い構造物への重量が軽減されます。一方、より高密度の混合物は、衝撃や擦り傷に対するより良い耐性をもたらします。

石膏ベースの厚い難燃性コーティング セメントベースのオプションよりも軽くて滑らかなこのコーティングは、素早く塗布でき、3 時間以上の耐火要件を満たし、オフィス、病院、展示ホール、交通ハブなどの公共の内装に適しています。 製品を見る→

石膏ベースのコーティングは、重量、速度、仕上げのために多少の機械的耐久性を犠牲にします。より早く塗布でき、1 平方メートルあたりの重量が軽く、エンクロージャーのボードや装飾を快適に受け入れる滑らかな表面が得られるため、オフィス、病院、会議会場、その他の公共の内装で主流となっています。 2 成分石膏製品により、アプリケーターは広範囲の作業領域での設定時間を制御できるようになります。これは、迅速なプログラムにおいて静かではありますが、大きな利点となります。

耐火塗料が使用される一般的な住宅には次のようなものがあります。

• ターミナル、駅、アリーナ、展示場の構造用鉄骨フレーム
• 工場室、地下室、駐車場のデッキ、サービスライザー
• 組立スペースの上の屋根トラスで、鋼材は隠れていますが定格は維持されています
• プロセスプラントや発電プラントなど、火災負荷の高い産業施設

防火塗料とは何ですか?

難燃性塗料は、火災の初期段階、つまり点火と炎の移動の最初の数分間を攻撃します。それはビームを持ち上げようとしているのではありません。小さな炎が部屋の火災になるのを防ごうとしているのです。一般的な化学反応は、リンと窒素の化合物、ホウ酸塩、および同様の添加剤に依存しています。これらの添加剤は、加熱されると表面を燃焼させるのではなく焦げさせ、火炎領域での燃焼を妨げるラジカルやガスを放出します。装飾的な厚さ (多くの場合、1 ミリメートル未満) では、炎に触れる瞬間までは通常の塗料のように見え、動作します。

Flame-Spread クラスの説明

性能は火炎伝播クラスで表現されます。北米では、シュタイナートンネル試験である ASTM E84 により火炎拡散指数が生成されます。クラス A は 0 ～ 25、クラス B は 26 ～ 75、クラス C は 76 ～ 200 をカバーします。また、ほとんどの内装仕様では、壁および天井の内張りにクラス A または B が必要であり、通常は煙の発生限界に沿っています。ヨーロッパとアジアの多くの地域では、EN 13501-1 のユーロクラス (先頭の A1 から F まで) が同じ役割を果たし、多くの場合、煙 (s) と液滴 (d) の接尾辞が付いています。 1 つの調達トラップは太字に値します。クラスは、テストされた基板上のテストされたシステムに属します。石膏ボードで取得したクラス A の証明書は自動的にパイン材のクラッディングに移行されるわけではありません。また、そうでないことをほのめかしているサプライヤーは、事務処理について有益なことをあなたに伝えています。

膨張性コーティングが適合する場所、およびラベルが衝突する理由

この 2 つの用語が混同される理由は、膨張性塗料にあります。これは反応性の薄膜です。約 200 ～ 280 °C でコーティングは軟化して膨張します。適切に配合された製品は、塗布された厚さの 20 倍以上に膨張して、低密度の炭素質の炭化物になります。そのチャーは、事実上、上記の厚いセメント質バリアのミニチュア版であり、本物の構造評価を保持できます。R60 と R90 は日常的であり、R120 は適切な構築で達成可能です。したがって、膨張性塗料は機能的には鋼に対して耐火性を備えていますが、「難燃性」という言葉の方が馴染みがあるため、多くの市場では「難燃性塗料」として販売されています。仕様書に「鋼用難燃性塗料、R60」と記載されている場合、記載されている製品はほぼ確実に膨張性です。同じ言葉が木材の基材に置かれると、それは炎が広がる製品です。形容詞ではなく、基質が決定します。

商業的な魅力は簡単に説明できます。 1 ～ 2 ミリメートルの膨張性フィルムは数十ミリメートルのセメント質材料を置き換えることができ、滑らかに進み、選択した色で仕上げることができるため、アトリウムの露出した柱、ターミナル屋根トラス、スタジアムのリブ、ショールームの鋼材がその建築性を維持します。トレードオフは、1 リットルあたりの価格、塗布された厚さの影響、露出した場所での承認されたトップコートへの依存です。

2 つの鋼材保護の哲学 (それぞれがよりスマートな仕様であることを含む) を体系的に説明したい場合は、当社のガイドを参照してください。 セメント質および膨張性耐火塗料が鋼鉄をどのように保護するか その決定について詳しく説明します。

20 倍膨張の極薄発泡耐火コーティング 薄いドライフィルム仕上げが必要なプロジェクトの場合、この膨張性コーティングは火の中で膨張して鋼鉄を絶縁し、指定された厚さに達するまでウェットフィルムチェックを使用して制御されたパスで塗布されます。 製品を見る→

溶剤ベースの発泡剤と水ベースの発泡剤は実用的な方針に沿って分かれています。溶剤ベースの製品は一般に塗布中の湿気に耐え、より硬い膜に硬化しますが、水ベースの製品は室内の空気の質と浄化に優しいです。いずれの場合も、コーティングが平らになると数百ミクロンの乾燥膜目標を目視で判断できないため、湿潤膜の厚さはパスごとにチェックされます。

耐火塗料と難燃塗料: 比較

以下の表は、実際に購入の意思決定につながる上記の内容をまとめたものです。それを仕様の横に置き、注文を承認する前に各行にチェックを入れます。故障モードが存在する下位の行は、上位の行と同じくらい重要です。

この比較で得られる点が 1 つあるとすれば、それは次のとおりです。2 つのコーティングは同じ仕事で競合しているわけではないため、互いに優れているわけでも劣っているわけでもありません。リットルあたりの価格で比較することは、レインコートとライフジャケットを比較するようなものです。レインコートの方が安いからです。

建築基準法と検査官が各コーティングをどのように扱うか

法令では、2 つのコーティングは火災戦略の異なる章に位置するため、異なる動物として扱われます。構造防火は安定性を維持するために存在します。柱、梁、筋交いは避難と消火のために十分な長さにわたって建物を保持しなければなりません。表面での生命を守るために内装仕上げの規則が存在します。内張りは部屋全体または避難経路に沿って炎を加速させてはなりません。 1 つは骨格に関するもので、もう 1 つは皮膚に関するものです。

現場では、測量士による防火コーティングのチェックリストは通常、次の 4 つの項目に分かれます。

• 認定機関からの現在のリストまたはテストレポート。製品、基材、および主張されている評価と一致するもの
• 断面係数から導出された、実際に設置される鋼断面の厚さスケジュール
• 作業中に取得したアプリケーターの記録と乾燥フィルムの厚さの測定値
• 使用されているプライマー、メッシュ、またはトップコートが同じ認定システムの一部であることの証明

典型的な拒否反応は理解できますが、費用がかかります。 「鋼鉄の難燃剤を塗装する」ように言われた請負業者は、装飾用の延焼製品を購入し、それを柱に転がします。美しく乾燥し、木材に火が広がったという証明書も付いています。これはフレームの R 評価に測定可能な影響を与えず、検査は不合格となり、アプリケーション全体が剥がれてしまいます。テストレポートの 1 行を基板と必要な評価と照合してチェックするだけで、シナリオ全体が阻止されます。

実用的な選択チェックリスト

見積もりをリクエストする前にこのシーケンスを実行してください。所要時間は 10 分で、後で論争に発展する曖昧さのほとんどが解消されます。

1. 下地とその構造的役割を確認します。耐荷重鋼は耐火性または膨張性システムを指し、可燃性ライニングは火炎が広がる製品を指します。
2. 構造部材の R 定格、ライニングの延焼クラスまたはユーロクラスなど、防火戦略から必要な性能を抽出します。
3. 露出を修正します: 屋内乾燥、屋内湿気、半露出、または屋外。これにより、バインダーファミリーと保護トップコートが必須かどうかが決まります。
4. 美的制約を正直に設定します。鋼鉄が目に見えるままであれば、指定された色の薄膜膨張性塗料が優先されます。天井よりも上に隠れる場合は、厚いセメント質がコストの面で有利です。
5. 一般的なパンフレットの数値ではなく、会員向けに認定された厚さの表を各サプライヤーに問い合わせてください。
6. 完全なシステムを確認します。プライマー、耐火コート、補強材、シーラーまたはトップコートを一緒にリストする必要があります。
7. エリアごとの読み取り密度、合格基準、読み取り値が不足した場合の対応など、検査計画を書面で合意します。

準拠したインストールと拒否されたインストールを分けるもの

認定製品であっても、間違った表面または間違った厚さに接触すると機能しません。鋼製防火では、準備は防食作業と同じ論理に従います。指定されている清浄基準に達する研磨ブラスト、脱脂、および適合するプライマーです。エポキシ ジンクリッチ プライマーは、厚い耐火システムと薄い耐火システムの両方の下で広く使用されていますが、接着ペアは仮定ではなくシステム証明書を通じて検証する必要があります。プライマーは、私たちが目にする最も静かな紛争の原因です。

厚いセメント質および石膏コーティングはスプレー塗布され、場合によってはこてで塗布され、パスごとの厚さまたは合計の厚さがデータシートの値 (通常は 10 ～ 25 mm の範囲) を超えるとメッシュで補強されます。硬化条件は塗布者が期待する以上に重要です。石膏は凍てつく朝を嫌い、セメント製品は熱による湿気管理が必要で、埃っぽい軒裏は静かに接着強度を破壊します。

薄い膨張性フィルムはエアレス スプレーで複数パス塗布され、各パスごとに湿潤フィルムの厚さがチェックされます。これは、コートあたり数百ミクロンの乾燥フィルムの目標を目で判断できないためです。トップコートはメーカーの承認リストにのみ準拠します。膨張性フィルムの上にランダムな装飾エナメルを施すと、炭化物に亀裂が入ったり、膨張が制限されたり、あるいは単純に測量士が正しい作業を拒否する理由になったりする可能性があります。

購入側では、同じリスクがプロジェクトごとに再発します。

• 別の製品または期限切れのリストからコピーされた証明書
• 見積もりはキログラム単位で価格が設定されており、厚さのスケジュールはなく、実際の体積の違いは隠されています。
• 1 つの文書であらゆる基材と評価をカバーすると主張する「ユニバーサル」コーティング
• 納品されたドラム缶とテストされたサンプルの間のバッチトレーサビリティがない
• 耐火材供給業者からの書面による承認なしに装飾オーバーコートが適用された

実際のプロジェクトで各コーティングが活かされる場所

大きな公共の建物内を歩くことほど分業を説明するのに適したものはありません。天井の上、工場室内、軒裏の隠蔽鋼材は厚膜の国です。目に見えず、丈夫で、コストに敏感で、証明書でのみ判断されます。訪問者が実際に目にする空間、つまりアトリウムの柱、ターミナルの屋根トラス、スタジアムのリブ、展示ホールのアーチなどの露出した鋼材は、薄膜膨張剤が建築の中に消えることでリットル当たりの価格を正当化する場所です。

私たち自身のプロジェクト記録もこのパターンを繰り返しています。で 杭州国際博覧センター第 2 期塗装および耐火コーティングプロジェクト 、定格システムと装飾スコープは 1 つのプログラムで実行され、材料と厚さは全体ではなくメンバーごとに選択されました。私たちが提供した空港ターミナル、鉄道ハブ、病院、データセンター、スポーツ会場にも同様の分裂が見られます。誰も見ないところでは保護された構造、誰もが見守るところでは保護された構造です。

この範囲の広さが重要なのは、地味な理由が 1 つあります。これらの建築タイプに両方のコーティング ファミリを供給しているメーカーは、ローディング ベイに最も近いドラム缶を販売するのではなく、安価な厚いコーティングが正しい答えである場合と、目に見える鋼材がプレミアムに値する場合を正直に教えてくれるのです。

よくある質問

難燃性塗料は構造用鋼の耐火性塗料を置き換えることができますか?

製品が実際に構造評価のある膨張システムである場合にのみ、ASTM E119、UL 263、BS 476-21、または EN 13501-2 に基づいてテストされた R 値を探してください。炎上拡散証明書だけでは、負荷を伴うものは何も保護されません。ドラムがクラス A の火炎伝播結果しか示していない場合、定格構造保護の代わりにはならず、検査官はその申請を拒否します。

膨張性塗料は耐火性または難燃性ですか?

機能的には耐火性があり、断熱チャーに拡張することで構造要素の認定された耐用年数を実現します。商業的には、その言葉の方が馴染みがあるため、難燃性塗料として販売されることがよくあります。見積もりを比較する場合は、ラベルを無視して、レポートに記載されている試験規格、評価、および基材を比較してください。

耐火塗料の耐久性はどれくらいですか？

厚いセメント系および石膏系は、乾燥していて損傷を受けていない限り、通常の内部状態で建物の寿命 (数十年) 続くように設計されています。膨張システムは環境により敏感です。通常、内部フィルムは何年も注意を払うことなく機能しますが、外部システムは認定されたトップコートとそのメンテナンスに完全に依存しています。 2 ～ 3 年ごとに目視検査を実施し、亀裂や衝撃による損傷を迅速に修復することで、定格が維持されます。

耐火塗料や発泡塗料の上に塗装できますか?

はい。ただし、耐火材メーカーがリストしたプライマー、シーラー、またはトップコートを使用した場合に限ります。厚いセメント質コーティングは、外観や耐衝撃性を高めるために、シールまたはボードで囲まれることがよくあります。膨張性フィルムは、膨張を制限しない十分な柔軟性を維持する承認済みの装飾トップコートを受け入れます。膨張性システムの上に未承認の硬質エナメルを使用することは、調査が失敗するよく知られた原因です。つまり、脆い皮膚の下ではチャーが適切に膨張できません。

耐火塗料を塗れば鋼材が耐火になるのでしょうか？

コーティングを施さないと耐火性がありません。業界の正直な言葉は、耐性ではなく時間です。定格コーティングは、標準耐火曲線の下で試験期間中、部材の構造的機能を維持します。定格を超えると、鋼は約 500 ～ 550 °C を超えると急速に強度が低下します。防火は避難と消火の時間を稼ぎます。これはまさに建築基準法が求めていることです。

2時間耐火コーティングの厚さはどれくらいですか?

それはメンバーのセクション係数によって異なります。厚いセメント系の場合、一般的な柱では約 25 ～ 40 mm の作業が 2 時間必要です。重い部分では少なく、細い部分では時間がかかります。同じ定格の薄膜膨張システムは、多くの場合、数回のパスで塗布すると、およそ 1.5 ～ 3 mm の間に着地します。これらは方向の図としてのみ扱ってください。メーカーが認定したセクションの厚さの表が、契約に組み込まれる数値となります。

耐火性および難燃性のコーティングは屋外で使用できますか?

セメント系システムは、リストで許可されている場合、通常はシーラーまたは保護処理を行うことができます。空港や工業プラントの外部鋼材によく使用されます。膨張性システムには、同じリストの一部として屋外認定トップコートが必要であり、暴露保証を書面で要求する必要があります。屋内専用の膨張性製品は、屋外では驚くほど早くチョーキングされ、腐食します。

メーカーに見積もりを依頼する場合は何を送ればよいですか？

4 つの項目により、推測が見積もりに変わります。断面サイズを含む図面または部材スケジュール、各領域に必要な評価、露出条件、目に見える鋼材の仕上がりの期待です。これらを使用して、メーカーは厚さのスケジュール、システムの構築、および平方メートルあたりのコストを返します。そして、同一の証明可能な条件で見積もりを比較できます。

この 2 つの用語を同じ意味で使用する仕様書を所有している場合、リスクを回避するための最も早い方法は費用がかかりません。入札前に仕様書を塗料メーカーに送り、どのラインに R 指定が必要で、どのラインに火炎伝播クラスが必要かを尋ねます。この段階で 10 分間の技術レビューを行うことで、最も高価な 2 つの結果、つまり検査不合格後の再塗装と、建物を訪れるすべての訪問者が目にする鉄鋼の厚塗り価格の支払いを確実に防ぐことができます。