시멘트질 및 팽창성 내화 코팅은 어떻게 강철을 보호하며 어떤 것을 선택해야 합니까?

내화 코팅이란 무엇이며 왜 중요한가요?

내화 코팅 화재 및 열의 확산을 지연하거나 방지하기 위해 구조 요소, 벽 및 표면에 적용되는 특수 재료입니다. 건물 건설 및 산업 시설에서 이는 가장 신뢰할 수 있는 형태 중 하나를 나타냅니다. 수동적 화재 예방(PFP) , 사람의 개입이나 기계적 활성화 없이 자동으로 작동하는 화재 안전 시스템의 범주입니다. 스프링클러나 경보와 같은 능동 시스템과 달리 수동 보호는 구조 자체에 내장되어 있어 거주자 대피 및 비상 대응에 중요한 시간을 벌 수 있습니다.

해당 분야의 두 가지 주요 범주는 다음과 같습니다. 두꺼운 비팽창성 내화 코팅 그리고 얇은 팽창성 내화 코팅 . 각각은 고유한 메커니즘, 재료 과학 및 이상적인 응용 환경을 가지고 있습니다. 둘 중 하나를 선택하는 것은 단순히 기술적인 결정이 아닙니다. 이는 비용, 미적 측면, 구조적 부하 및 장기 유지 관리에 영향을 미칩니다. 이 가이드에서는 두 범주를 모두 심층적으로 살펴보고 직접 비교하며 현재 사용 가능한 최고의 상용 제품을 검토하고 적용 및 검사에 대한 실질적인 지침을 제공합니다.

수동 화재 방지 이해: 건물 안전의 기초

수동적 화재 예방은 대응 시스템으로 작동하는 것이 아니라 건물 구조에 통합되는 것으로 정의됩니다. 주요 목적은 화재 확산을 구획화하고 구조적 무결성을 유지하며 화재 발생 시 탈출 경로를 보호하는 것입니다. 유럽의 IBC(국제 건축법), NFPA 101(생명 안전법) 및 EN 13381과 같은 규제 체계에서는 구조용 강철 및 기타 하중 지지 요소에 대한 특정 내화 등급을 요구합니다.

내화 등급은 시간 단위로 표시되며 보호된 조립품이 구조적 무결성을 유지하거나 화염 통과를 허용하거나 노출되지 않은 면에 과도한 열을 전달하지 않고 ASTM E119(미국) 또는 BS 476(영국)과 같은 표준 화재 테스트를 견딜 수 있는 기간을 나타냅니다. 일반적인 등급에는 1시간, 1.5시간, 2시간, 3시간, 4시간 분류가 포함되며 요구 사항은 점유 유형, 건물 높이 및 사용 범주에 따라 다릅니다.

내화 등급 한눈에 보기

일반적으로 저층 건물의 가벼운 상업용 프레임에는 1시간 등급이 요구되는 반면, 고층 타워나 산업 정유소의 중요한 구조 기둥에는 4시간 등급이 요구되는 경우가 많습니다. 등급은 해당 시간에 화재가 진압된다는 것을 보장하지 않습니다. 오히려 보호된 요소가 해당 창 내에서 구조적 붕괴에 기여하지 않도록 보장합니다. 이러한 구별은 내화 코팅이 공식화되고 테스트되는 방식의 핵심입니다.

2001년 세계 무역 센터 붕괴 이후 국립 표준 기술 연구소(NIST)에서 널리 인용된 연구에서는 온도 상승이 어떻게 강철 강도를 약 섭씨 550도에서 주변 값의 50%로 감소시킬 수 있는지를 강조했습니다. 이 발견은 구조적 화재 방지에 있어 열 장벽 특성의 중요성을 강조하고 시멘트 및 팽창성 제품 라인 전반에 걸쳐 혁신을 가속화했습니다.

심층 분석: 두꺼운 비팽창성 내화 코팅 및 시멘트질 내화 코팅

두꺼운 비팽창성 내화 코팅 열에 노출되어도 물리적 형태가 변하지 않습니다. 대신, 고유한 질량과 낮은 열 전도성을 통해 지속적인 열 장벽 역할을 합니다. 이 카테고리의 가장 유명한 멤버는 다음과 같습니다. 시멘트질 방화 SFRM(Spray Applied Fire Resistive Materials)이라고도 하는 재료입니다. 구조적 보호 분야의 역사는 1970년대와 1980년대에 석면 기반 스프레이가 보다 안전한 대안으로 대체되기 전 업계 표준이었던 제2차 세계대전 이후 건설 붐으로 거슬러 올라갑니다.

화학 성분 및 열 차단 메커니즘

현대 시멘트질 내화재료는 주로 포틀랜드 시멘트나 석고를 결합재로 사용하고, 여기에 펄라이트, 질석, 미네랄울 섬유 등의 경량 골재를 결합하여 구성됩니다. 일부 제제에는 접착력 향상을 위해 셀룰로오스 섬유가 포함되어 있고, 다른 제제에서는 고온 적용을 위한 주요 결합제로 규산칼슘을 사용합니다. 정확한 비율은 각 제조업체마다 다르지만 일반적인 범위는 다음과 같습니다.

• 결합제(시멘트 또는 석고): 30~50중량%
• 경량골재 : 20~40중량%
• 강화섬유 : 5~15중량%
• 첨가물(촉진제, 지연제, 발수제): 최대 5%

열 보호 메커니즘은 두 가지 경로를 통해 작동합니다. 첫째, 재료의 낮은 벌크 밀도(일반적으로 입방미터당 240~400kg)로 인해 열 전도성이 낮습니다. 즉, 열이 코팅을 통해 강철 기판을 향해 천천히 이동한다는 의미입니다. 둘째, 온도가 상승하면 시멘트나 석고 매트릭스 내에 화학적으로 결합된 물이 증기로 방출되어 흡열 탈수 과정에서 상당한 양의 열 에너지를 흡수합니다. 이러한 결합된 효과를 통해 적절하게 도포된 시멘트 코팅은 정격 기간 동안 강철 온도를 대부분의 북미 화재 테스트 표준에서 사용되는 임계 임계값인 섭씨 538도 미만으로 유지할 수 있습니다.

장점: 비용 효율성 및 산업 내구성

시멘트질 내화재는 팽창성 대체재에 비해 상당한 비용 이점을 제공합니다. 스프레이 도포 시멘트 제품의 재료 비용은 일반적으로 1시간~2시간 등급의 경우 평방피트당 3~8달러인 반면, 동등한 보호 기능을 제공하는 에폭시 기반 팽창성 시스템의 경우 평방피트당 15~40달러입니다. 이러한 격차는 화재 등급이 높을수록 상당히 커집니다. 4시간 시멘트 시스템에는 건조 필름 두께가 50~75mm만 필요한 반면, 동등한 팽창성 에폭시 시스템에는 15~25mm가 필요할 수 있어 자재 및 인건비가 상당히 높아집니다.

정유소, 화학 처리 공장, 발전소와 같은 산업 환경에서 시멘트 제품은 따라잡기 힘든 기계적 견고성을 제공합니다. 이 제품은 도구 및 장비로 인한 충격 손상에 강하고 탄화수소 풀 화재(특정 정격 사용 시)를 견딜 수 있으며 일반적으로 실외 산업 환경에서 흔히 발생하는 높은 습도, 화학 물질 노출 및 UV 방사선에 영향을 받지 않습니다. 같은 대표적인 제품 Isolatek 유형 300 그리고 GCP 응용 기술 Monokote MK-6 중공업 환경에서 적절하게 적용하고 유지 관리할 경우 사용 수명이 30년을 초과하는 것으로 기록되었습니다.

한계: 미적 측면과 구조적 부하

두꺼운 비팽창성 내화 코팅의 주요 단점은 외관입니다. 스프레이로 도포된 질감은 고르지 않고 거칠며, 접착력을 저하시키거나 수분 포집 위험을 초래하지 않고는 표준 건축 코팅으로 칠할 수 없습니다. 이로 인해 시멘트 제품은 건축 노출 구조 강철(AESS), 로비 기능, 눈에 보이는 기둥 랩 또는 구조 부재가 공간의 설계된 시각적 언어의 일부인 모든 응용 분야에 전혀 적합하지 않습니다.

체중은 부차적이지만 의미 있는 관심사입니다. 25~75mm의 적용 두께와 입방미터당 240~400kg의 밀도에서 대형 강철 빔의 시멘트 코팅은 구조물에 수백 킬로그램의 고정 하중을 추가할 수 있습니다. 구조 엔지니어는 계산 시 이러한 추가된 무게를 고려해야 하며, 경우에 따라 기둥, 기초 또는 연결 하드웨어의 크기를 늘려야 할 수도 있습니다. 이것이 프로젝트를 중단시키는 경우는 거의 없지만 건설 중에 발견하기보다는 설계 단계에서 해결해야 합니다.

심층 분석: 얇은 팽창성 내화 코팅 및 팽창 과학

얇은 팽창성 내화 코팅 화재 예방에 대한 근본적으로 다른 엔지니어링 접근 방식을 나타냅니다. 정전기적 절연층 역할을 하기 보다는, 팽창성 페인트 화재에 노출되면 극적인 물리적, 화학적 변화를 겪습니다. 일반적으로 섭씨 150~300도 사이의 온도에서 코팅은 원래 두께의 20~50배까지 팽창하여 기판을 열로부터 절연하는 탄소질 숯 층을 형성합니다. 이 과정에서 카테고리의 이름이 유래되었습니다. 라틴어 "intumescere"(부풀다)에서 유래했습니다.

3성분 반응 시스템

팽창성 팽창의 화학은 조화로운 순서로 작동하는 세 가지 기능적 구성 요소의 정밀하게 균형 잡힌 시스템에 의존합니다.

1. 산성 공급원 : 가장 일반적으로 폴리인산암모늄(APP)으로 약 섭씨 200도에서 분해되어 인산을 방출합니다.
2. 탄소원(탄소원) : 일반적으로 펜타에리트리톨 또는 디펜타에리트리톨은 방출된 산과 반응하여 탄소질 잔류물을 생성합니다.
3. 발포제(가짜) : 일반적으로 멜라민은 분해되어 질소와 암모니아 가스를 방출하여 숯을 두껍고 밀도가 낮은 폼 구조로 팽창시킵니다.

수성 아크릴, 용제형 알키드 또는 고성능 에폭시인 바인더 시스템은 휴면 상태에서 이러한 구성 요소를 현탁 상태로 유지하고 코팅의 내구성, 내화학성 및 다양한 환경에서의 적용 가능성을 결정합니다. 에폭시 기반 팽창성 시스템 카보린 써모랙 3000 및 요턴 스틸마스터 1200WF와 같은 제품은 에폭시 바인더의 탁월한 수분 차단 및 접착 특성으로 인해 외부 및 고습도 적용 분야에 선호되는 선택입니다.

건축학적으로 노출된 구조용 강철의 미적 이점

얇은 팽창성 시스템의 가장 강력한 장점은 강철 구조의 시각적 영향을 유지하면서 인증된 화재 방지 기능을 제공할 수 있는 능력입니다. 현대 건축에서는 노출된 강철 기둥, 트러스 및 빔이 클래딩 뒤에 숨겨지기보다는 디자인 요소로 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 박물관, 공항, 스포츠 경기장 및 기업 본사에서는 일반적으로 건축 노출 구조용 강철(AESS)을 주요 설계 특징으로 지정합니다. 이러한 환경에서는 3~5mm 크기의 팽창성 코팅 필름이 본질적으로 보이지 않으므로 어떤 거리에서도 강철을 깨끗하고 광택이 나는 금속으로 읽을 수 있습니다.

얇은 팽창성 시스템에 의존한 주목할만한 건축 프로젝트로는 노출된 강철 구조물이 AkzoNobel International의 팽창성 제품으로 보호된 런던의 Heathrow Terminal 5 구조와 기둥 미학이 팬 경험에 매우 중요한 북미와 유럽의 수많은 유명 경기장 건물이 있습니다. 이러한 경우 시멘트질 보호로 전환하려면 추가 비용을 들여 강철을 건축 클래딩으로 둘러싸거나 시각적으로 열등한 결과를 수용해야 했습니다. 팽창성 옵션은 두 가지 타협을 모두 제거했습니다.

장점: 공간 절약 및 낮은 구조적 영향

미적인 측면 외에도 얇은 팽창성 코팅은 공간이 제한된 응용 분야에서 실질적으로 의미 있는 이점을 제공합니다. 2시간 정격 시멘트질 시스템에는 38~50mm의 코팅 두께가 필요한 반면, 동등한 팽창성 시스템은 3~8mm의 건조 필름 두께(DFT)에서 동일한 등급을 제공합니다. 이러한 차이는 강철 부재가 기계, 전기 및 배관 시스템에 대한 여유 공간이 제한된 혼잡한 지역을 통과하는 건물 서비스 구역에서 매우 중요합니다. 서비스 통로에 있는 기둥의 코팅 두께를 35~45mm 줄이면 비용이 많이 드는 조정 충돌을 없애고 설치 시간을 단축할 수 있습니다.

무게 이점도 똑같이 명백합니다. 일반적인 밀도가 입방미터당 1,200~1,500kg인 5mm 팽창성 필름은 강철 표면에 평방미터당 약 6~7.5kg을 추가합니다. 대조적으로, 입방미터당 300kg의 50mm 시멘트 코팅은 평방미터당 15kg을 추가합니다. 이러한 차이는 단일 빔에서는 미미해 보일 수 있지만 대형 건물의 수천 평방미터에 달하는 구조용 강철에 걸쳐 상당히 축적되어 잠재적으로 전체 화재 방지 사하중을 몇 톤까지 줄일 수 있습니다.

한계: 비용 및 애플리케이션 민감도

팽창성 시스템의 광범위한 채택에 대한 주요 장벽은 비용입니다. 앞서 언급한 바와 같이, 에폭시 기반 팽창성 제품은 평방피트당 기준으로 시멘트 대체 제품보다 4~10배 더 비쌀 수 있습니다. 미적 측면이 고려되지 않는 대규모 산업 프로젝트의 경우 이러한 프리미엄은 정당화되기 어렵습니다. 2시간 보호를 지정하는 500,000평방피트 규모의 산업 시설에서는 상응하는 설계 이점 없이 시멘트 시스템에서 팽창성 시스템으로 전환하면 자재 및 인건비가 300만 달러에서 700만 달러까지 증가할 수 있습니다.

적용 조건은 두 번째 중요한 제한 사항을 나타냅니다. 팽창성 코팅, 특히 수성 아크릴 시스템은 주변 온도(일반적으로 섭씨 10~35도 필요), 상대 습도(85% 미만) 및 적용 및 경화 중 이슬점 조건에 민감합니다. 이러한 매개변수를 벗어나 적용하면 접착력 저하, 기포 발생 또는 불완전한 경화가 발생하여 화재 성능이 저하될 수 있습니다. 에폭시 시스템은 덜 민감하지만 여전히 통제된 조건이 필요하고 적용이 훨씬 더 까다롭습니다. 일반적으로 전용 장비와 제조업체 교육을 갖춘 전문 계약자가 필요합니다. 품질 보증은 시멘트 시스템보다 자원 집약적입니다.

비교 분석: 시멘트질 대 팽창성 내화 코팅재

올바른 내화 코팅 시스템을 선택하려면 여러 변수의 균형을 동시에 맞춰야 합니다. 아래 표는 프로젝트 지정자와 엔지니어의 의사결정과 가장 관련이 있는 차원에 대한 구조적 비교를 제공합니다.

비용 대 성능: 올바른 결정 내리기

팽창성 시스템의 비용 프리미엄은 인클로저 비용 방지, 프리미엄 임차를 지원하는 향상된 미학 또는 공간 효율성 향상 등을 통해 해당 투자에 대한 명확한 수익이 있을 때만 정당화될 수 있습니다. 분무 방화 구역에 은폐 강철이 있는 단순한 오피스 타워의 경우 100,000평방피트가 넘는 강철 표면의 시멘트질과 팽창성 사이의 비용 차이는 쉽게 150만 ~ 300만 달러에 이를 수 있으며, 이는 프로젝트 팀의 명확한 정당성을 요구하는 수치입니다.

반대로, 시그니처 노출 강철 트러스가 있는 호텔 로비나 30m 길이의 건축 강철 기둥이 있는 공항 터미널의 경우 팽창성 시스템에 대한 미적 및 공간적 주장이 설득력이 있습니다. 건축학적 영향, 임차인의 매력, 디자인 수상 인정 등으로 측정된 노출된 강철 기능의 전체 프로젝트 가치는 코팅 비용 프리미엄보다 훨씬 클 수 있습니다. 결정 프레임워크는 항상 강철이 보일지 여부, 그렇다면 어떤 청중에게 어떤 조명 조건에서 보일지에 대한 명확한 대답으로 시작되어야 합니다.

환경 적합성: 내부 및 외부 응용 분야

환경 노출은 제품 선택에 결정적인 요소입니다. 내부의 건조한 환경은 가장 경제적인 박막 옵션인 수성 아크릴 팽창성을 포함한 모든 제품에 적합합니다. 특히 해안, 습하거나 화학적으로 공격적인 환경의 외부 적용에는 에폭시 팽창성 제제 또는 적절한 방수 마감 코팅이 있는 시멘트 시스템이 필요합니다.

Jotun Steelmaster 1200WF 및 셔윈-윌리엄스 FIRETEX FX6002와 같은 제품은 수상 구조물, 해양 플랫폼 및 산업 처리 시설의 외부 사용을 위해 특별히 설계되었습니다. 이러한 에폭시 팽창성 제제는 EN 13381-8 및 이에 상응하는 테스트 체제에 의해 검증된 바와 같이 염수 분무, 습도 순환 및 UV 방사선에 장기간 노출된 후에도 화재 성능 특성을 유지합니다. 적절한 상도 보호 없이 외부 응용 분야에 배치된 표준 아크릴 팽창성 시스템은 3~5년 내에 수분 흡수 및 필름 저하를 보여 인증된 화재 성능을 저하시킬 수 있습니다.

추천 내화 코팅 제품 상위 10개: 기술 검토

구조용 방화 코팅의 글로벌 시장은 제품 성능, 제3자 인증 및 기술 지원 인프라를 통해 지배하는 집중된 제조업체 그룹으로 구성됩니다. 다음 검토에서는 게시된 제품 데이터 시트와 독립적인 화재 테스트 보고서에서 가져온 기술 데이터를 사용하여 현재 기간에 가장 널리 지정된 10개의 제품을 다루고 있습니다.

1. Carboline Thermo-Lag 3000(에폭시 팽창성)

Carboline의 Thermo-Lag 3000은 해양 석유 및 가스 플랫폼과 석유화학 시설을 포함하여 가장 까다로운 환경을 위해 설계된 2액형 무용제 에폭시 팽창성 시스템입니다. 표준 셀룰로오스 곡선보다 훨씬 더 공격적인 화재 시나리오인 탄화수소 풀 화재(UL 1709에 따른 H120 셀룰로오스 곡선)에 대해 최대 4시간의 내화 등급을 제공합니다. 적용되는 DFT 범위는 강철 단면 크기 및 필수 등급에 따라 6~28mm입니다. 제품의 에폭시 화학은 탁월한 내화학성을 제공하며 아크릴 시스템을 사용할 수 없는 까다로운 습도 조건에도 적용할 수 있습니다.

2. AkzoNobel 국제 Interchar 1120

Interchar 1120은 상업 및 공공 건물의 내부 및 반노출 구조용 강철용으로 제조된 수성 팽창성 코팅입니다. 수성 화학 덕분에 에폭시 시스템의 용제 관리 요구 사항 없이 기존 에어리스 스프레이 장비에 적용할 수 있으므로 적용 비용과 환경에 미치는 영향이 모두 줄어듭니다. 이 제품은 더 무거운 강철 부분에서 1.5~3mm의 낮은 필름 빌드에서 최대 2시간의 셀룰로오스 화재 등급을 달성하므로 실내 상업 작업을 위한 가장 경제적인 박막 솔루션 중 하나입니다. 이 제품은 광범위한 건축용 탑코트를 수용하므로 특정 색상이나 광택이 지정되는 AESS 응용 분야에서 선호되는 선택입니다.

3. 셔윈-윌리엄스 FIRETEX FX6002

FIRETEX FX6002는 단일 성분의 수성 팽창성 제품으로 실내 및 실외 모두에 사용됩니다. 역사적으로 얇은 팽창성 코팅의 과제였던 수성 배합으로 외부 내구성을 달성한 것이 주목할 만합니다. 이 제품은 셀룰로오스 화재 등급에 대한 Intertek 및 UL 인증을 받았으며 BS 476 Part 21 테스트 이후 영국 건설에서 광범위하게 사용되었습니다. 적용이 쉽고 냄새가 적으며 재도장 시간이 빨라 대규모 상업 프로젝트의 생산성이 매우 높습니다. 필름 제작 요구 사항은 표준 섹션에서 30분 등급의 경우 1.5mm부터 90분 보호의 경우 약 4mm까지 다양합니다.

4. PPG 스틸가드 801

PPG의 Steelguard 801은 셀룰로오스(건물 화재) 및 탄화수소(산업 화재) 시나리오 모두에서 구조용 강철 화재 방지용으로 설계된 에폭시 기반 팽창성 시스템입니다. 이 제품은 UL 1709 및 ASTM E119에 따라 30분~4시간의 화재 등급 인증을 받아 에폭시 팽창성 카테고리에서 가장 다재다능한 제품 중 하나입니다. 이 제제는 해양 시설의 대기 구역을 포함하여 내부 및 외부 적용에 대해 승인되었습니다. 광택 마감 처리는 표준 산업용 탑코트 시스템과 호환되어 화재 방지 외에 부식 방지 기능도 제공합니다.

5. 헴펠 헴파파이어 옵티마 500

Hempafire Optima 500은 해양 및 석유화학 시장의 프리미엄급 제품인 Hempel의 고성능 에폭시 팽창성 제품입니다. 이 제품의 독특한 특징은 최적화된 팽창 비율이며, Hempel은 이를 통해 많은 경쟁 에폭시 시스템에 비해 낮은 필름 빌드에서 동등한 화재 방지 성능을 제공한다고 주장합니다. 이는 대규모 해양 프로젝트에서 자재 소비가 감소하고 적용 시간이 단축된다는 것을 의미합니다. 이 제품은 탄화수소 제트 화재 및 수영장 화재 시나리오에 대해 UL 1709 인증을 받았으며 NORSOK M-501 사양에 따라 유럽 해양 환경에서 사용할 수 있도록 여러 타사 인증을 받았습니다.

6. 요턴 스틸마스터 1200WF

Jotun의 Steelmaster 1200WF(Water-Fiber)는 Jotun이 일반적으로 용제 기반 에폭시 시스템과 관련된 성능 특성을 달성하기 위해 특별히 설계한 수성 팽창성 제품입니다. 1200WF 제제는 강화 섬유를 팽창성 매트릭스에 통합하여 화재 시 숯의 무결성을 개선하고 숯 붕괴의 위험을 줄이고 전체 정격 기간 동안 절연층을 유지합니다. 표준 열간 압연 섹션에서 2시간 셀룰로오스 등급을 달성할 수 있는 최대 DFT를 통해 내부 및 보호된 외부 사용이 승인되었습니다. 에폭시 시스템에 비해 휘발성 유기 화합물(VOC) 배출량이 낮아 친환경 건축 인증 요구 사항이 있는 프로젝트에 특히 적합합니다.

7. 3M 방화벽 캐스트인 장치

3M Fire Barrier 제품군은 위에서 설명한 스프레이 적용 제품과 비교하여 약간 다른 접근 방식을 취합니다. CID(Cast-In Device) 제품은 구조용 강철 보호보다는 관통 지점, 파이프 칼라 및 덕트 랩 응용 분야의 방화용으로 설계되었습니다. 그러나 이들은 더 넓은 범주의 팽창성 화학을 공유합니다. 즉, 열에 노출되면 파이프 칼라의 팽창성 재료가 방사형으로 팽창하여 녹아 없어진 플라스틱 파이프를 밀봉하고 벽이나 바닥 조립체의 화재 분리를 유지합니다. 이 제품은 관통형 방화 등급에 대해 ASTM E814 및 UL 1479 인증을 받았으며 상업용 건축에 널리 사용됩니다. 이는 건물의 광범위한 수동 방화 시스템 내에서 구조적 내화 코팅을 보완하는 중요한 요소입니다.

8. Isolatek 유형 300 (시멘트질 내화재)

Isolatek 유형 300은 북미에서 가장 널리 사용되는 시멘트질 내화재 제품 중 하나로 매년 수천 개의 상업 및 기관 건물 프로젝트에 배포됩니다. 이는 광물 골재와 석고 결합제를 기반으로 한 스프레이 방식의 습식 혼합 제제로, 적용된 두께와 강철 단면 크기에 따라 1시간에서 4시간까지 화재 등급을 제공합니다. 적용 밀도는 입방미터당 약 300~350kg이며 UL(Underwriters Laboratories) 목록에는 광범위한 빔 및 기둥 조립품이 포함되어 있습니다. 상대적으로 낮은 설치 비용, 적용 용이성, Isolatek의 기술 지원 및 UL 설계 번호 라이브러리의 깊이로 인해 많은 상업 시장에서 은폐형 구조용 강철의 기본 사양이 되었습니다.

9. GCP 응용 기술 Monokote MK-6

Monokote MK-6은 GCP Applied Technologies의 주력 SFRM(스프레이 도포 내화 재료) 제품으로, 1시간부터 4시간까지 구조용 강철 화재 방지를 위한 UL 인증 어셈블리 포트폴리오를 제공합니다. MK-6에는 GCP가 주장하는 독점적인 광물 골재 제제가 포함되어 있어 비슷한 석고 기반 시스템보다 더 높은 응집력과 접착 강도를 제공하여 고천장 응용 분야에서 낙진 및 처짐 위험을 줄입니다. 이 제품은 일반적으로 경기장, 산업 플랜트, 고층 상업용 건물의 구조용 강철로 지정됩니다. 57mm의 적용 두께(일부 경쟁 제품의 경우 75mm와 비교)에서 4시간 등급을 달성할 수 있는 능력은 두꺼운 시멘트 카테고리에서도 적당한 공간 이점을 제공합니다.

10. 널리파이어 SC902

널리파이어 SC902는 CPG(Construction 제품s Group) 회사인 Tremco에서 제조한 2액형 무용제 에폭시 팽창성 코팅입니다. 노출된 외부 강철 구조물을 포함하여 내부 및 외부 사용에 대한 승인을 받아 고급 상업 및 인프라 부문을 대상으로 합니다. SC902는 2~10mm 범위의 적용된 DFT에서 최대 2시간 동안 셀룰로오스 화재 등급을 달성하고 광범위한 건축 및 산업용 탑코트 시스템을 수용합니다. 노출된 강철과 화재 방지가 동시에 필요한 교량 구조 및 운송 터미널을 포함하여 영국 및 유럽의 주요 인프라 프로젝트에 사용되었습니다. 부식 방지 프라이머 시스템과의 제품 호환성 및 광범위한 유럽 기술 승인(ETA) 문서를 통해 복잡한 국경 간 프로젝트를 쉽게 지정하고 인증할 수 있습니다.

애플리케이션 모범 사례: 현장에서 바로 화재 예방 확보

모든 내화 코팅 시스템의 성능은 설치만큼 우수합니다. 최고의 성능을 발휘하고 철저하게 테스트된 제품이라도 잘못 적용하면 정격 내화성을 제공하지 못할 수 있습니다. 화재 예방 분야의 현장 고장은 제품 결함으로 인해 발생하는 경우가 거의 없습니다. 이는 거의 항상 부적절한 표면 처리, 부정확한 혼합 비율, 불충분하거나 과도한 필름 형성 또는 부적합한 환경 조건에서의 적용으로 인해 발생합니다.

표면 준비 및 프라이밍 요구 사항

시멘트 방화 시스템의 경우 강철 기판에는 오일, 그리스, 느슨한 밀 스케일 및 접착력을 감소시킬 수 있는 기존 코팅이 없어야 합니다. 부식 방지 프라이머를 사용한 강철 구조물의 경우, 프라이머가 시멘트 제품과 호환되는 것으로 제조업체로부터 확인되어야 합니다. 많은 시멘트질 제품은 특정 타이 코팅 없이 기본 강철 또는 프라이밍된 강철에 직접 접착되도록 제조되지만 기계적 접착을 촉진하려면 표면이 깨끗하고 약간 축축해야 합니다(젖지 않음). ASTM C1063은 분무 도포된 내화성 재료의 표면 준비에 대한 일반적인 지침을 제공합니다.

팽창성 시스템의 경우 표면 준비는 장기적인 접착력과 화재 성능에 매우 중요합니다. 강철은 Sa 2.5(ISO 8501-1) 또는 이에 상응하는 수준으로 블라스팅 세척하여 40~70마이크로미터의 표면 프로파일을 달성해야 합니다. 제조업체가 승인한 프라이머 목록에서 적절한 프라이머를 선택하고 지정된 건조 도막 두께(아연 함유 에폭시 프라이머의 경우 일반적으로 50~75마이크로미터)에 적용해야 합니다. 승인된 프라이머를 사용하지 않거나 화학적 성질과 호환되지 않는 프라이머 위에 팽창성을 적용하는 것은 현장에서 조기 박리 및 성능 손실의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.

건조 필름 두께 및 습식 필름 두께 측정

DFT(건식 필름 두께) 및 WFT(습식 필름 두께) 측정은 팽창성 코팅 적용을 위한 주요 품질 관리 도구입니다. 특정 강철 단면의 특정 제품에 필요한 DFT는 제조업체의 화재 테스트 데이터에 의해 설정되며, 이는 보호 수준을 강철 부재의 단면 계수(HP/A 또는 Hp/A, 가열 주변 대 단면적의 비율)와 연관시킵니다. 단면 계수가 더 낮은 무거운 강철 단면은 더 적은 코팅 두께를 필요로 합니다. 단면 계수가 높을수록 가벼운 단면에는 더 많은 것이 필요합니다. 이는 단일 프로젝트에 존재하는 강철 크기에 따라 수십 개의 서로 다른 DFT 요구 사항이 있을 수 있음을 의미합니다.

DFT 측정은 교정된 전자기 유도 게이지(비자성 기판의 경우) 또는 홀 효과 장비(강철 기판의 경우)를 사용하여 수행해야 합니다. 북미의 SSPC-PA 2 또는 제조업체의 품질 계획과 같은 관련 표준에서 지정한 최소 빈도로 측정을 수행해야 합니다. 일반적인 관행은 구조 부재 섹션당 5회 측정을 수행하고 평균을 낸 후 지정된 최소 DFT의 80% 미만인 개별 판독값이 없는지 확인하는 것입니다. 최소 DFT보다 낮은 것으로 확인된 모든 영역은 코팅이 승인되기 전에 추가 재료를 받아야 합니다. , 두께가 부족한 팽창성 시스템은 정격 화재 성능을 달성하지 못하고 보호 요구 사항을 충족하지 못하기 때문입니다.

WFT 빗은 도포 중에 실시간으로 두께를 모니터링하는 데 사용되므로 도포기가 코팅이 경화되기 전에 스프레이 매개변수를 조정할 수 있습니다. 제품의 부피 고형분 비율은 WFT와 최종 DFT 간의 관계를 결정합니다. 예를 들어, 10mm WFT에서 60% 부피의 고형물이 도포된 제품은 약 6mm DFT로 경화됩니다. 이 관계는 추정보다는 제품 데이터 시트에서 확인되어야 합니다.

유지보수 및 장기 내구성 점검

수동형 화재 방지 시스템은 화재 발생이나 규제 검사를 통해 다시 초점을 맞출 때까지 설치되었다가 잊혀지는 경우가 많습니다. 이는 위험한 접근 방식입니다. 시멘트질 및 팽창성 화재 예방 시스템은 모두 물리적 손상, 습기 순환, 화학적 노출 또는 건물 개조로 인해 시간이 지남에 따라 성능이 저하될 수 있으며, 손상된 화재 예방 시스템은 보호 수준이 감소하는 것이 아니라 전혀 보호 기능을 제공하지 못할 수 있습니다.

시멘트질 시스템의 경우 연간 육안 검사를 통해 균열, 박리, 박리, 물 얼룩(코팅 뒤 습기 유입을 나타낼 수 있음) 및 건설 활동이나 충격으로 인한 물리적 손상을 찾아야 합니다. 박리 또는 재료 손실이 있는 부분은 제조업체가 승인한 시스템의 호환 가능한 수리 재료를 사용하여 즉시 수리해야 합니다. 진동, 화학 물질 튀김 또는 물리적 접촉이 흔한 산업 환경에서는 검사 빈도를 최소한 반년에 한 번으로 늘려야 합니다.

팽창성 시스템의 경우 검사에는 대표 영역의 DFT 검증이 추가로 포함되어야 합니다. 시간이 지남에 따라, 특히 외부 또는 습도가 높은 환경에서는 팽창성 코팅이 수분을 흡수하고 약간 부풀어 오른 다음 후속 건조 주기 동안 미세 균열로 인해 필름 형성이 손실될 수 있습니다. DFT 측정 결과 검사 영역 전반에 걸쳐 일관된 손실이 나타나는 경우 누적 손실로 인해 정격 보호 기능이 손상되기 전에 영향을 받는 영역 전체를 다시 코팅하는 것을 고려해야 합니다. 제조업체에서 발행한 유지 관리 가이드에서는 일반적으로 DFT가 설계 값의 80% 미만인 영역을 정의된 기간 내에 수정해야 한다고 명시합니다.

건물 소유주와 시설 관리자는 제품 사양, UL 설계 번호, 해당 섹션 요소, 존재하는 각 강철 크기에 필요한 DFT 값, 원래 적용 기록, 모든 후속 검사 및 수리 보고서를 포함하여 구조에 대한 전체 화재 방지 기록을 유지해야 합니다. 이 문서는 많은 관할권에서 규정을 준수하는 데 필요하며 건물의 사용 수명 전반에 걸쳐 효과적인 유지 관리를 위해 필수적입니다.

규제 환경 및 제3자 인증

내화 코팅을 관리하는 규제 환경은 관할 구역에 따라 다르지만 일반적으로 구조적 화재 방지에 사용되는 제품은 공인된 제3자 기관에 의해 테스트되고 인증되어야 합니다. 북미에서 UL(Underwriters Laboratories)은 UL 내화성 디렉토리에 게시된 내화 등급 어셈블리에 대한 가장 포괄적인 데이터베이스를 유지 관리합니다. 나열된 각 어셈블리는 이름 및 배치, 강철 단면 범위, 필요한 코팅 두께 및 사용 제한 사항(내부만, 보호된 외부 등)별로 제품을 지정합니다. 지정자는 설치된 시스템이 관할권을 갖는 기관(AHJ)에서 승인되도록 하기 위해 프로젝트 조건을 해당 UL 설계 번호와 일치시켜야 합니다.

유럽에서는 구조용 강철용 방화 제품이 EN 13381(다양한 기질 유형 및 제품 범주를 다루는 파트 4, 5, 7, 8)에 따라 인증되었으며 건설 제품 규정(CPR 305/2011)에 따라 CE 마크가 필요합니다. ETA(유럽 기술 평가) 경로를 통해 제조업체는 모든 EU 회원국에서 유효한 조화된 인증을 획득하여 다국적 프로젝트의 사양을 단순화할 수 있습니다. 영국의 브렉시트 이후 UKCA 표시는 영국 시장에 출시된 제품의 CE 표시를 대체했지만 대부분의 제조업체는 현재 전환 기간 동안 두 가지 인증을 모두 보유하고 있습니다.

ISO(국제 표준화 기구)는 전 세계적으로 국가 테스트 표준을 뒷받침하는 ISO 834(셀룰로오스 화재에 대한 표준 시간-온도 곡선) 및 ISO 22899(제트 화재 테스트용)를 통해 포괄적인 테스트 방법론을 제공합니다. 개발된 국가 표준이 없는 관할권의 프로젝트는 일반적으로 고객, 엔지니어 및 보험사 간의 합의에 따라 주요 국제 표준 중 하나를 기본값으로 사용합니다.

게시된 제3자 화재 테스트 데이터가 아닌 제품의 마케팅 자료에 의존하는 지정자는 허용할 수 없는 규정 준수 위험을 감수하고 있는 것입니다. 화재 방지 제품 인증은 법적 및 안전 의무이며, 설치된 시스템이 해당 표준을 충족하는지 확인하는 책임은 지정자, 계약자 및 궁극적으로 건물 소유자에게 있습니다. 교정, 규제 처벌 또는 화재 발생 후 책임 측면에서 규정을 준수하지 않을 경우 발생하는 비용은 처음부터 올바른 사양을 갖추는 데 드는 비용을 훨씬 초과합니다.