Ogniotrwałość i wytrzymałość ogniowa.
Zgodnie z normą PN-EN 993-1 ogniotrwałość określa temperaturę, w której próbka badanego materiału w wyniku ogrzewania zaczyna mięknąć.
Natomiast norma PN-EN ISO 13943:2000 definiuje odporność ogniową jako zdolność obiektu do spełniania w ustalonym czasie wymagań co do stateczności i/lub szczelności, i/lub izolacyjności ogniowej, i/lub innych oczekiwanych warunków pod działaniem ognia.
Norma PN-EN 13501-1 + A1:2010 podaje reakcję na ogień jako udział wyrobu poprzez swój własny rozkład w oddziaływaniu ogniowym, któremu poddany jest w określonych warunkach.
Klasyfikacja reakcji na ogień wskazuje czy i jak wyrób przyczynia się do rozwoju pożaru, to znaczy jak szybko się pali i ile energii przy tym wydziela.
Klasyfikacja ogniowa konstrukcji: Odporność ogniowa elementów budynku i jego wyposażenia
Podczas gdy produkty są klasyfikowane w zależności od ich reakcji na ogień, elementy oddzieleń stosowane w budynkach takie jak dachy, ściany, podłogi, sufity, a także systemy budowlane, w tym kanały powietrzne i rury są klasyfikowane na podstawie ich odporności ogniowej. System klasyfikacji odporności ogniowej został sformułowany w oparciu o wymagania funkcjonalne. Właściwości przeciwpożarowe są testowane w pełnowymiarowym piecu, przy zastosowaniu znormalizowanej krzywej pożaru dla przyrostu temperatury w funkcji czasu. Poniższe właściwości zostały przetestowane i sklasyfikowane.
I= Izolacja. Czas potrzebny, aby strona zimna odpowiedniej części budynku osiągnęła określoną temperaturę (zwykle przyrost o 140⁰C).
E= Integralność. Czas, w którym odpowiednia część budynku zachowuje integralność pod wpływem płomieni i gorących gazów podczas normalnego pożaru.
R= Nośność. Czas, w którym odpowiednia część budynku może dźwigać odpowiednie obciążenie podczas normalnego pożaru.
M= Działania mechaniczne. Zdolność elementów konstrukcyjnych do radzenia sobie z naciskiem mechanicznym podczas standardowego pożaru.
Wyniki badań uzyskuje się w jednostkach czasu - wskazują one ile minut konstrukcja wytrzymuje pożar przed przekroczeniem granicznej wartości każdego kryterium. Jeśli otrzymany wynik to klasa REI 60, oznacza to, że struktura wytrzymuje pożar przez jedną godzinę w odniesieniu do stabilności konstrukcyjnej, integralności i zdolności izolacyjnej. Wydajność izolacji jest określona poprzez sprawdzenie jak długo izolacja nie dopuszcza, aby temperatura po drugiej stronie ognia wzrosła o więcej niż o 140 stopni. W niektórych przypadkach dodatkowe kryteria mogą również zostać włączone do klasyfikacji. M oznacza odporność na obciążenia udarowe i jest zwykle wymagana przy zaporach ogniowych.
Jedną z zalet włóknistych materiałów izolacyjnych jest ich stosunkowo dobra odporność na działanie niskich temperatur. Pole temperatury może oddziaływać w wyniku bezpośredniego kontaktu z rozgrzanym elementem konstrukcji lub poprzez wymianę radiacyjną przy pewnym oddaleniu źródła ciepła. Możliwa jest również bezpośrednia ekspozycja na działanie ognia. W przypadku gdy materiał jest podatny na działanie wysokich temperatur mówimy o materiałach palnych. Wszystkie wyroby budowlane powinny posiadać klasyfikację ogniową, określoną wg badań i odpowiedniej klasyfikacji zwierającej standardy europejskie. Zgodnie z tymi podziałami najbezpieczniejszymi są produkty mające euroklasę A1 a następnie A2 i B. Produkty znajdujące się w klasach niższych mogą doprowadzić do rozgorzenia, czyli gwałtownego wybuchowego rozprzestrzeniania się ognia.
Określa się również trzy podklasy , charakteryzujące możliwość wydzielania przez palący się wyrób płonących kropli i odpadów.
O niepalności wyrobów z wełny mineralnej decyduje przede wszystkim wysoka odporność termiczna włókien. Włókna o średnicy kilku mikrometrów ulegają stopieniu w temperaturze przekraczającej 1000 stopni C.
Przeprowadza się również badanie odporności na ogień, charakteryzującej czas, w którym materiał spełnia warunki szczelności, izolacyjności i nośności. Klasyfikacja ogniowa jest ściśle związana z przyjęta metodą badawczą.
Badany materiał można uznać za niepalny, jeśli:
Przyrost temperatury próbki nie przekracza 50 stopni C,
Średni czas ustabilizowanego spalania płomieniowego nie przekracza 20 s,
Średni ubytek masy po zakończeniu badania nie przekracza 50%
Stopień palności włóknistych materiałów izolacyjnych określa się na podstawie wskaźnika zapalności i i wskaźnika spalania c:
I stopień palności – materiał niezapalny gdy i=0 i c <=1
II stopień palności – materiał trudno zapalny gdy i<=1 i c <=1
III stopień palności – materiał palny gdy i>1 lub c>1
Typowe termoizolacyjne materiały włókniste wg tego kryterium zaliczamy do materiałów niezapalnych. W tym przypadku należy określić maksymalną temperaturę do jakiej materiał może pracować.
Graniczna temperatura stosowania – temperatura, do jakiej właściwości eksploatacyjne materiału nie ulegają zmianie.
Odporność tworzyw sztucznych na działanie wysokiej temperatury jest oczywiście bardzo niska. Podczas produkcji spienionego polistyrenu albo pianek poliuretanowych wykorzystuje się dodatki chemiczne ograniczające palność. Wyroby tracą zdolność podtrzymywania płomienia.
W przeciwieństwie do tworzyw sztucznych, płyty gipsowo-kartonowe są bardzo dobrym materiałem do izolacji ogniowej. Szczególnie dotyczy to płyt z dodatkiem włókien szklanych lub hydrofobizowanych. Płyty gipsowo-kartonowe spełniają wymagania odnośnie trwałości przy podpalaniu.