Der Brandschutzmechanismus von feuerfesten Beschichtungen für Stahlkonstruktionen

Der Brandschutzmechanismus von feuerfesten Beschichtungen für Stahlkonstruktionen

Feuerfeste Beschichtungen für Stahlkonstruktionen verzögern den Temperaturanstieg des Stahls im Brandfall durch verschiedene Mechanismen und gewährleisten so die strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen.

Die wichtigsten Brandschutzmechanismen sind folgende:

Bildung einer thermischen Barriere

• Intumeszierende BeschichtungenBei Einwirkung hoher Temperaturen dehnt sich die Beschichtung aus und bildet eine poröse Kohleschicht, die vor Hitze und Sauerstoff isoliert und dadurch den Temperaturanstieg des Stahls verlangsamt.
• Nicht aufschäumende Beschichtungen: Verwenden Sie Füllstoffe mit hoher Wärmekapazität und niedriger Wärmeleitfähigkeit (z. B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid), um Wärme zu absorbieren und eine isolierende Schicht zu bilden.
• Endotherme Reaktionen

• Wärmeaufnahme durch ZersetzungFüllstoffe wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid zersetzen sich bei hohen Temperaturen, absorbieren Wärme und senken so die Temperatur des Stahls.
• Wärmeaufnahme bei PhasenwechselBestimmte Füllstoffe absorbieren Wärme durch Phasenübergänge bei hohen Temperaturen und verzögern so den Temperaturanstieg des Stahls.²Freisetzung von Inertgas

• GasemissionenBei hohen Temperaturen zersetzt sich die Beschichtung und setzt Edelgase (z. B. Stickstoff, Kohlendioxid) frei, wodurch die Sauerstoffkonzentration verdünnt und die Verbrennung unterdrückt wird.Schutz der Kohleschicht

• Verkohlung: Aufschäumende Beschichtungen bilden bei hohen Temperaturen eine dichte Kohleschicht, die den Stahl vor Hitze und Sauerstoff schützt.
• Stabilität der KohleschichtDie Kohleschicht bleibt auch bei hohen Temperaturen stabil und bietet so einen kontinuierlichen Schutz.
• Chemische Reaktionen

• FlammschutzwirkungFlammschutzmittel (z. B. auf Phosphor- oder Stickstoffbasis) in der Beschichtung erzeugen bei hohen Temperaturen feuerhemmende Substanzen, die Verbrennungsreaktionen unterdrücken.
• Physische Barriere

• BeschichtungsdickeEine erhöhte Beschichtungsdicke verbessert die Isolierung und verzögert den Temperaturanstieg des Stahls.
• Dichte StrukturDie Beschichtung bildet eine kompakte Struktur, die Wärme und Sauerstoff wirksam abschirmt.
• Feuerfeste Beschichtungen für Stahlkonstruktionen nutzen mehrere Mechanismen – Bildung einer Wärmebarriere, endotherme Reaktionen, Freisetzung von Inertgasen, Schutz durch eine Kohleschicht, chemische Reaktionen und physikalische Barrieren –, um den Temperaturanstieg des Stahls im Brandfall zu verzögern und so die Stabilität der Konstruktion bei hohen Temperaturen zu gewährleisten. Diese Mechanismen wirken zusammen, um einen effektiven Brandschutz zu bieten.
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