Jelentősen növekszik a védett acélszerkezetek használata az építőiparban, mivel világszerte egyre több új sokemeletes acélszerkezetes épület készül.
A tűzvédett acél szükségessége
A betontól eltérően az acél mechanikai tulajdonságai nagymértékben összefüggenek annak hőmérsékletével (Milke, J. A., SFPE Hand Protection of Fire Protection Engineering, 2008). A folyáshatár, a végső szilárdság és a rugalmassági modulus a hőmérséklet növekedésével gyorsan csökken. 1000 AF (538 °C) hőmérsékleten az A36 acél esetében a folyáshatár kb. 60%- a, az általános szobahőmérsékletihez képest. Mivel tűz esetén az anyag belső hőmérséklete jóval meghaladja ezt a határt, különös figyelmet kell fordítani az acélszerkezetek védelmére. Valójában, az acél tűzállósága egy átlagos tűz esetén általában 15 és 30 perc, kisebb eltérésekkel a keresztmetszet alakjától függően.
Ilyen alacsony ellenállási érték mellett rendkívül nehéz 120 vagy 180 perces értékeket elérni, különösen vékony profiloknál.Amikor a követelmények tűzállóságot írnak elő, védett acélra van szükség.
Probléma: Az acél magas hővezető képessége
Nem védett, vékony szerkezetek
Az acéllal kapcsolatos fő probléma a magas hővezető képesség, amely lehetővé teszi a hőáram gyors behatolását az elem magjába. Ez viszont az acél hőmérsékletének gyors növekedését és terhelhetőségének csökkenését okozza. Emiatt csökkenteni kell a környezettől az acélfelületig terjedő hőáramot; ezt úgy érjük el, hogy a lángok és az acél között szigetelő réteget alakítunk ki. Az ilyen szigetelés különböző módon érhető el:
- gipszből, rostokkal szilárdított kalcium-szilikátból, vermikulit-nátrium-szilikátból és ásványi rostból készült lapok. A táblák szerkezethez való rögzítésének módja kritikus paraméter.
- sprék és festékek, amelyeket akkor alkalmaznak, ha az acél körül nincs elegendő hely a lapok felszereléséhez. Ezek alkotó elemei ásványi rostok.
- membránok, amelyeket acél mennyezetek és tetők védelmére használnak, különösen vékony részekből készült szerkezeteknél.