200789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás égő építményekben a tűzterjedés gátlására és tűzhatás elleni védelmére
3 HU 200789 B 4 A tartóelemek felmelegedésériek fékezésére hőelnyelő tulajdonságú anyagokat keresve kísérleteket végeztünk különféle sóhidrátokkal, amelyek kristályszerkezetükben vizet kötnek meg. Ilyen sóhidrát többek között a glaubersó vagy a kalcium-klorid is. Ezeknek az anyagoknak azonban több igen hátrányos tulajdonsága van, amelyek a gyakorlati felhasználást lehetetlenné teszik. Ilyenek: tűz esetén, magasabb hőmérsékleten a vízmentes sók kémiailag megtámadhatják a védendő szerkezetek anyagát, termikus bomlásuk következtében mérgező gázok keletkezhetnek, nedvszívó tulajdonságuk miatt a tűzgátló, ill. tűzhatás ellen védendő szerkezetek korrózióját idézhetik elő, ill. azt meggyorsíthatják, ellenállásuk (dehidratálás) következteben tűzvédő hatékonyságuk idővel csökken, térfogatuk és morfológiai habitusuk a dehidratálás folyamán megváltozik, hószigetelési képességük meglehetősen alacsony. Az ismert megoldások hiányosságait kiküszöbölő hőszigetelő anyagot keresve kísérleteket végeztünk hidrofil sziiíciumoxid, ill. alumino-szilikát bázisú adszorbensekkel, elsősorban A, -P- és X-tipusú zeolitokkal is. Ennek, során egy kvarcból készült csókemence külső terében szigetelő anyagként azbesztet, belső terében a vizsgálandó tűzgátló anyagokat tartalmazó tesztedényt helyeztük el. A csőkemencét 620 °C-ra felfütöttük, és eközben a tesztedény közepén és szélén mértük a hőmérsékletet az idő függvényében. A szélen mért hőmérséklet természetszerűen minden kísérletnél azonos időbeli emelkedést mutatott, míg a belső tér közepén a hőmérséklet időbeli alakulása a vizsgálandó anyag hőszigetelőképességétól és hőelnyelési kapacitásától függött. Dehidratált zeolitok esetében a hőmérsékletgörbét azonos lefutásúnak találtuk. Ugyancsak nem észleltünk mérhető különbséget a kaolinit és a metakaolinit között. Hidratált zeolitok tesztelésénél ezzel szemben a hőmérséklet csak lényegesen hosszabb idő elteltével ért el egy adott értéket. A hömérsékleteraelkedés késleltetése a 100-350 °C-os hőmérséklet-tartományban következett be. A mérést megismételtük úgy is, hogy a tesztedényt üres belső térrel helyeztük el a 620 °C-ra felmelegített csókemencébe. A külső tér a vizsgálandó anyaggal (azbeszt, dehidratált, ill. hidratált A-zeolit) volt megtöltve. A tesztelt zeolitminta 0.5-1.5 mm nagyságú, kötőanyagot nem tartalmazó szemcsékből állt. A hómérsékletgörbékból látható volt, hogy a dehidratált A-zeolit hőszigetelő képesség tekintetében valamivel felülmúlja az azbesztet, a hidratált A-zeolit pedig az együttesen ható hőszigetelő képessége és hőelnyelési kapacitása miatt a hőmérsékletemelkedés lényegesen nagyobb késleltetését eredményezte. Kísérleteink és méréseink alapján arra a felismerésre jutottunk, hogy adott hidrofil adszorbens tűzvédelmi hatékonyságát döntően a vízadszorpciós kapacitása és a víz deszorpciós hője határozza meg. Ennek következtében - bár elvben minden nem éghető hidrofil adszorbens többé-kevésbé alkalmas erre a célra - csak néhány, a legmagasabb vizadszorpciós kapacitást mutató szintetikus zeolit biztosítja a legjobb tűzgátló védőhatást: pl. a faujazitszerkezetű X-zeolit, az A~ -zeolit és a P-zeolit. Ezen zeolitok víztartalma kb. 24, 22 ill. 20% a légszáraz állapotra vonatkoztatva. Figyelembe véve, hogy a célszerűen formázott zeolitok térfogatsúlya kb. 1 kg dm*3, és a zeolitos víz átlagos deszorpciós hője kb. másfélszerese a kondenzációs hőnek, a felsorolt három szintetikus zeolit de'nidratálása 812, 744 ill. 577 kJ dm'3, azaz annyi energiát igényel, ami a térfogat 36, 33 ill. 30%-át kitevő vízmennyiség elpárologtatósához szükséges. A dehidratálás folyamán felszabaduló, a füstgázok terjedésének megakadályozására felhasználható vízgőz térfogata 100 °C-on az X-, A-, ill. P-zeolit térfogategységének kb. 420-, 380- ill. 340-szerese. A felismerés alapján égő építményekben a tűz terjedését úgy gátolhatjuk meg, és a tűz hatását úgy csökkenthetjük, hogy az építmény mozgatható és/vagy rögzített helyzetű szerkezeti elemeinek felületét vizet tartalmazó hőszigetelő anyaggal látjuk el, a mozgatható épületszerkezetek, valamint a rögzített helyzetű épületszerkezetek találkozási helyeire hőszigetelő anyagot építünk be, és hőszigetelő anyagként höelnyelő szintetikus A-, X- vagy P-zeolitot hsználunk. A höelnyelő hatás úgy fokozható, hogy a mozgatható épületszerkezetekben és/vagy a rögzített helyzetű épületszerkezetekben vagy épületszerkezetekből legalább egy üreget alakítunk ki, és a hőelnyelő zeolittal az üreg(ek)et töltjük meg. A tűzzel járó füstterjedés előnyösen ügy csökkenthető, hogy az üreg(ek) falát furatokkal látjuk el, amelyeken át a zeolitból távozó vízgőzt az épületszerkezetek közötti rés(ek)be vezetjük. Az egyes szerkezetek, különösen a fa alapanyagú szerkezetek, pl. a tető lécei és gerendái leghatásosabban úgy védhetők, hogy azokra epoxid kötőanyagba kevert zeolitot szórással viszünk fel. Nagy, ajtóméretet meghaladó nagyságú felületek, pl. falak tűzhatás elleni védelme legelőnyösebben úgy oldható meg, hogy a hcelnyeló zeolitból szokásos kötőanyaggal lapokat öntünk, és azokat ragasztással rögzítjük a védeni kívánt felületeken. A találmány szerinti eljárást részletesebben példák és rajz alapján ismertetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
