פתיחה
ציפויים מינרלים מותזים וציפויים תופחים היו בשימוש שנים רבות בבריטניה ובשימוש מוצלח בארצות שונות. ארצות כגון צרפת וארה"ב הן בעלות ניסיון רב בציפויים מינרלים מותזים ובריטניה הייתה המובילה בציפויים תופחים להגנה מפני אש עבור פלדה מבנית.
שתי המערכות נבחנו באופן מקיף עפ"י תקני הגנה מפני אש ולכל מערכת תכונות ספציפיות משלה.
מוצאם של ציפויים מינרלים מותזים כהגנה מפני אש הוא מאסבסט, משום שהציפויים המוקדמים הכילו תערובת של סיבי אסבסט ומלט שייושמו ע"י מכונות מיוחדות. אך ציפויים תופחים הנם תוספת חדשה יותר לשוק ומיושמים ע"י מברשת, גלגלת ומכונות התזה עם /ללא אוויר.
להלן ההבדלים בין החומרים השכיחים ביותר.
ציפויים מינרלים מותזים
אלו הן מערכות התזה קלות משקל לא דליקות עם צפיפויות הנעות בין (320-380)kg/m³ על בסיס מלט או גבס ומכילות צמר מינרלי, ורמיקוליט או אגרגטים סינטטיים בנוסף למלאנים, מקשרים ומהדקים שונים.
בשוק קיימים 3 סוגים בסיסיים.
להלן תקציר על כל אחד מהסוגים הנ"ל הנמצאים בשימוש היום.
צמר מינרלי מותז
מיושם בד"כ בין 320kg/m3 – 360kg/ m³, למרות שהרוב ייושם בסביבות 325kg/ m³-220.
הצפיפות היבשה האמיתית תשתנה בהתאם לעובי המיושם של ההתזה, כאשר ציפויים עבים יותר יהיו פחות צפופים מאשר הציפויים הדקים יותר. העובי המקסימלי הנורמלי להגנה מפני אש למשך שעתיים לחתך קטן של פלדה מבנית יהיה לא יותר מ- 50 מ"מ, אך עובי אופייני עבור שעתיים, תלוי בגורם ה-A/V Hp/A) )יהיה בין 12 מ"מ ו- 40 מ"מ עבור קורות פלדה. יש לשים לב שסוגים אלו של חומרים מותזים יכולים להיות מיושמים עד עובי של עשרות מ"מ ויכולים לספק עד 4 שעות הגנה מפני אש אם נדרש.
לעיתים קרובות החומרים בשימוש הנם למטרה כפולה, בצד התחתון של רצפות בטון מעל חניוני רכב פתוחים, היכן שמשרדים ממוקמים ישר מעל החניון. במקרים אלו הצמר המינרלי המותז יספק גם בידוד תרמי לקורות הרצפה ובו בזמן ישדרג את ההגנה מפני אש.
מערכות הצמר המינרלי המותז בעלות צפיפות גבוהה יותר ( (450/750kg/ m³קשות למגע הרבה יותר וגם תספקנה עד 4 שעות הגנה מפני אש לחלקי הפלדה הכבדים יותר. עבור שעתיים הגנה מפני אש העובי הנדרש יהיה בין 11 מ"מ ל- 45 מ"מ אשר יהיה תלוי בצפיפות עצמה וערך ה-Hp/A) A/V).
ורמיקוליט מלט מותז
מיושם בד"כ במשקלים בין 339kg/m3 – 775kg/ m³ ומורכב מורמיקוליט ממקשרי מלט ומלאנים. גימורי התזה אלו קשים יותר, עמידים יותר לנזק מפגיעה מאשר הצמר המותז והחומרים ניתנים יותר לשימוש חיצוני. קיימים שני סוגים עיקריים – אלו הנמצאים עבור שימוש חיצוני ואלו עבור שימוש פנימי. חומרי התזה אלו נמכרים בשקים ארוזים, מעורבבים עם מים באתר ומיושמים ע"י משאבה מיוחדת. ניתן גם למרוח /לטייח אותם להשגת גימור חלק יותר.
עובי אופייני לדרגות חיצוניות ופנימיות שתספקנה שעתיים הגנה מפני אש לקורות פלדה יהיה 33-11 מ"מ. כפי שצוין קודם, העובי יהיה תלוי בגודל ובמשקל של חלק הפלדה וסוג מערכת ההתזה. עובי נורמלי )ללא זיון( מקסימלי יהיה בין 60-50 מ"מ אך תמיד יש לבדוק זאת עם היצרן.
מערכות התזה מורמיקוליט יכולות גם לספק בידוד ושדרוג של ההגנה מפני אש של רצפות בטון.
אגרגטים סינתטיים
מותזים דומים באופן דומה לורמיקוליט והצמר המינרלי אך בעיקרון הם מבוססי גבס ולא צמנט. הם מכילים אגרגטים סינתטיים, מקשרי גבס ומלאנים אחרים ותוספים. הצפיפות של מערכות התזה אלו נעה בין 336)kg/ m³-260) ומיושמות בד"כ בעובי של בין 41-12 מ"מ, אשר יספק שעתיים הגנה מפני אש לקורות פלדה.
שוב, העובי הריאלי עצמו יהיה תלוי בפריטים שתוארו להלן כגון גודל ומשקל הפלדה וכו'. העובי המקסימלי המקובל עבור מערכות התזה אלו הוא 84 מ"מ.
ניתן להשתמש בתרסיסי אגרגטים סינטטיים על מנת לספק בידוד לרצפות בטון ולמטרות אקוסטיות.
במובנים רבים הם דומים למערכות ההתזה האחרות בכך שהן מסוגלות לספק עד 4 שעות הגנה מפני אש לפלדה מבנית.
ציפויים תופחים
מערכת ציפויים תופחים היא בד"כ בעלת 3 מרכיבים: פריימר, שכבת בסיס השכבה המגיבה לאש ושכבה אוטמת. במקרים מסוימים הפריימר ו/או שכבת האיטום אינם נחוצים.
ציפויים תופחים על אף היותם "תוספת חדשה יותר" לטווח הציפויים כנגד אש תפסו את מקומם המכובד בשוק. הם מספקים ציפוי דקורטיבי דק אשר מיושם בעזרת מברשת, גלגלת או בהתזה באותו אופן כמו צבע וכאשר מסיימים המשטח ניראה כמו משטח צבוע.
חלק מהחומרים המבוססים על בסיס אפוקסי יכולים להיות מטויחים אם נדרש. העובי היבש ינוע בין 24.0) -6.( 0 מ"מ בהתאם לסוג המוצר המצוין. שכבה דקורטיבית ניתנת ליישום לחלקי פלדה מבנית בסביבת בית המלאכה ואז להישלח לאתר להקמה במקום.
בד"כ משתמשים בציפויים אלו לפרקי זמן של עד שעה הגנה מפני אש אך קיימות מערכות שתספקנה עד שעתיים ושלוש הגנה מפני אש לפלדה מבנית. הסוגים הנפוצים ביותר הם אלו על בסיס מים ועל בסיס סולבנטים. ניתן להשתמש בציפויים תופחים לשדרוג ההגנה מפני אש של ברזל יצוק, אלומיניום ופלדה מגולוונת אך יש לשמור על קשר קרוב עם היצרן כאשר מפרטים את השימוש בהם עבור יישומים אלו.
דרישות אירופאיות
כרגע כל הציפויים המיושמים בהתזה הנמצאים בשימוש בבריטניה נבחנו והוערכו לדרישות תקן BS476/21. על מנת לספק עובי נדרש של ציפויים עבור משכי זמן מוגדרים של הגנה מפני אש לגודל ומשקל ספציפי של חלק פלדה מבנית. שיטה זו של בחינה והערכה נתמכת ע"י מעבדות בחינת אש בבריטניה (ובמדינות רבות אחרות).
כיום ובשביל העתיד הקרוב, ציפויים מותזים בריטיים ימשיכו לעבור ניסויי הגנה מפני אש על מנת לספק את הביצועים כפי שמצוינים ע"י היצרנים עפ"י התקן הנ"ל.
ניסויי ההגנה מפני אש האירופאים החדשים, עבור עמודים וקורות מבניים יובילו להגדלת העובי של ציפויים מיושמים. התקן האירופאי החדש לניסוי קורות הוא 3-EN 1365 ולעמודים 4-EN 1365,
אך יש לציין שתקן נפרד 4-EN 13381 מציין באופן ספציפי דרישות עבור ניסוי והערכה של מערכות/חומרי הגנה עבור קורות ועמודים של פלדה מבנית.
התקנים החדשים אמצו שימוש במד החום שטוח מגיב לחום לאט יותר מאשר מד החום הסטנדרטי כך שצריך להביא יותר חום לתוך התנור בשלבים הראשונים של ניסוי האש. זה מוביל להלם תרמי גדול יותר לציפויי המיושם ויכול להפחית בזמן ההגנה מפני אש הניתן ע"י הציפוי. כתוצאה מכך, ציפוי הדורש 20מ"מ עובי על מנת להשיג שעה אחת של הגנה מפני אש לחלק פלדה מסוים יצטרך להיות בעובי 22 מ"מ ע"פ התקן החדש. כנ"ל ציפוי הדורש 1. 0 מ"מ עובי כיום יצטרך עובי של 1.1מ"מ. הבדל קטן זה זניח עבור ציפויים ויתכן מאוד ששינוי קל בתערובת יתגבר על הצורך בהגדלת העובי עבור משך זמן ניתן.
שיטות ניסוי חדשות אלו יחליפו בסופו של דבר את השיטות הקיימות כיום אך לעת עתה, יצרנים יוכלו לערוך ניסויים עפ"י התקנים במדינותיהם. עד להכנסת התקנים החדשים תהה תקופה שתקרא "סידורים זמניים".
ניתן להגדיר את המושג הנ"ל "כמשך הזמן שבו מפרטים טכניים אירופאים ולאומיים זמינים שניהם לצורכי היצרנים". כלומר, תקופת הדו-קיום. עד כה לא נקבע זמן ספציפי עד סיום תקופת הדו-קיום.
לעכשיו, כאשר משתמשים בציפויים מותזים יש להבטיח שכל היישומים מותאמים לתקן BS.
הקודים BS 8202 חלק 1 ו- BS 8202 חלק 2 מספקים מידע חיוני עבור יישום מוצלח לציפויים נגד אש כאשר חלק 1 מכסה ציפויים מינרליים למיניהם וחלק 2 צבעים תופחים.
בארה"ב ובקנדה הערכות מבוצעות לפי תקני ה- ASTM ומצויות בספרי ה- UL וה- ULC.
ההבדל המהותי בין שיטות הבדיקה הנו שהאמריקאים בוחנים "מערכת" והאירופאים פרטים.
במדינת ישראל עבור ציפויים מינרלים קיים ת"י 1733 על חלקיו ואזכוריו תקן שאמץ את התקן האירופאי ומסמכי ה- ASTM עבור התכונות הנדרשות מהחומר. כולל אישורי מעבדה מאושרת לאחר בדיקת שטח, לאחרונה ,שודרג התקן.
הבסיס המוביל היום הנו התקן האירופאי ENV13381-4.
מאידך לא קיים ת"י לבחירת צבע תופח והתזתו אלא ת"י 1267 הבודק תכונות כגון התקשות ברק גוון קשיות וגמישות אך אינו נותן מענה ליחס בין ה-Hp/A) A/V ) לעובי הנגזר מבדיקות ע"י מכוני תקינה זרים לאחר שעמד בקריטריונים הפיזיקליים (שנדרשים בת"י 1267) , אלא פורסם נוהל: קביעת תכונות של צבעים תופחים מעכבי אש ויישומם בשטח) מס הנוהל נ"ב 12,572).
קיים נושא נוסף והוא הגנה בפני אש באזורי פיצוץ ו/או פטרוכימיים והוא מוצג בתקנים אחרים
A/V ( Hp/A) הנו היקף הפרופיל הבא במגע עם הציפוי מחולק בשטח החתך של הפרופיל ביח' של m-1.