Régi tudás: egy kísérlet önmagában nem elég! Ugyanakkor már a 6. kísérletsorozatról számolunk be és ismét egy alapvető újdonságot sikerült bevonni a vizsgálatba. Közben eredeti szándékunktól sem tettünk le, újabb kőzetgyapotos panelt fogtunk vallatóra. A hőszigetelő anyagok égési viselkedéséről, (2014/1. és 2014/2. szám) és a hőszigetelt szendvicspanelekről közölt (2014/4.) kísérletek után megnéztük, hogyan viselkednek nagyobb tűz hatásra a fémlemezborítással védett, középen hőszigetelő anyaggal kitöltött falpanelek (2014/5., 2015/2.) Az égetési kísérlet tapasztalatait foglaljuk össze.

Magasabb tűzterhelés – álló panelek
Az október 25-én lefolytatott égetésen a teljes összehasonlíthatóság érdekében a korábbi kísérlet (2015/2. szám, 19. old.) feltételeit teljes mértékben lemásoltuk. A 2x1 méteres, 8 cm vastag hőszigetelő maggal gyártott, szerelhető illesztési hézagokkal ellátott falpaneleket függőleges helyzetben, szorosan egymás mellé helyeztünk fel a tartószerkezetre. Az így kapott 2x1 méteres falak elé fémtálcába 6 liter gázolajat és 0,5 liter benzint öntöttünk és azt meggyújtottuk.
Így mintegy 300 MJ égéshő szabadult fel.

Emlékeztetőül:
a legutóbbi kísérlet számunkra annyiban okozott meglepetést, hogy a kőzetgyapot panel tömegvesztesége 21%-os volt. A panel nedvessége kizárható volt, de a biztonság
kedvéért a megmaradt paneleket egész nyáron száraz raktárban tároltuk, és vártuk, hogy mi történik ezek után. Közben sikerült egy teljesen új hőszigetelő
maggal szerelt panelt is beszereznünk, így két kérdésre is vártunk választ.
1. Hogyan viselkedik a kőzetgyapot panel? Kisiklás volt a 21%-os tömegveszteség?
2. Mit mutat az új fejlesztésű QuadCore hőszigetelő anyag?
Az eddigi tapasztalatok bőségesen bizonyították, hogy a PUR habokkal szigetelt panelek minden esetben teljesen megsemmisültek egy ilyen, egyébként a valóságból vett
tűzterhelésnél. A tűzesetek is azt mutatják, hogy az ilyen szerkezetekből készült épületek többségében megsemmisültek.
Ezért a továbbiakban ezzel a paneltípussal nem végzünk kísérletet. Ezzel szemben az eddigi kísérletekben a PIR megfelelő, az IPN és a kőzetgyapot jó eredményeket
ért el. E tapasztalatok összecsengnek a tűzesetek tapasztalataival is. Az új anyagról QuadCore-ról szinte semmit nem tudtunk. A kísérlet előtt különös gondossággal megmértük
a panelek súlyát, annak érdekében, hogy a tűz után minden panelt ismét lemérve és a két adatot összevetve
megkapjuk az égés során keletkezett tömegveszteséget.Ez azért volt fontos, mert az előző kísérletnél nem akartunk
hinni a mérlegnek, amikor a kőzetgyapot panelnél21%-os tömegveszteséget mértünk.

Az égési folyamat
Azt modelleztük, hogy gázolaj folyt ki a falak mellett, ami meggyulladva azonnal nagy lánggal és sűrű füsttel kezdett égni. A gyújtást követően háromméteres lángok
égtek a falak előtt. Most már gyakorlottan néztük a felcsapó lángokat és a panelek tűzhatásra történő változásait, aminek az első látványos jelére a lánghatás
felőli oldalon a lemezburkolat leválására nem kellett sokáig várni. A gyújtást követő egy percben intenzíven égett a gázolaj,
a nagy tűzhatás az enyhe, a panelekre merőleges szél miatt egyenletesen érte mindegyik panelt.
1. perc 35. mp-ben a PIR, 1 p 39 mp-ben a kőzetgyapot, 1. perc 44. mp-ben az IPN (csak megcsúszott, de nem dőlt
le) és 2. perc 5. mp-ben a Q panel lemeze borult le. Az előző kísérletnél ezek az idők így alakultak: 1. perc 28. mp-ben az IPN, 1. p 32. mp-ben a PUR, a 2. percben pedig
a PUR lemezborítása esett le. A 2. percben a kőzetgyapot szigetelésű panel lemeze is megcsúszott, de az égetőtálca sarka megfogta, így ott a hőszigetelő anyag nem
vált szabaddá. A jelzett időpontokban a PIR teljes felületén átfutott a láng és az IPN felületén is tapasztalható volt egy kisebb lánghatás, bár ennek a lemeze nem borult le és nem takarta be az égő anyagot. A kőzetgyapot panelen ez a lángátfutás nem következett be, viszont intenzív fekete füstfelhő szállt fel a panelből. Ez 1 perc 46 másodperctől volt észlelhető, miközben a PIR panel hőszigetelő anyagának alsó harmadában és a jobb oldalán égést tapasztaltunk. Ekkor a középső égető tálcában a ráborult panellemez miatt az égés nem folytatódott, a két szélső tálcában viszont a maradék éghető anyag tovább égett,

tovább melegítve az IPN és a QuadCore felületét még mintegy 30-40 másodpercig. A 2. perc 20. másodpercében ugyanis a Kőzetgyapot panel lehullott burkoló lemeze által takart felület alól az égő folyadék lángok az IPN panelre irányultak és csak 2. perc 38. mp-ben szűnt meg teljesen a tálcákban az égés. Ezt követően önálló égést csak a PIR panel hőszigetelő anyagának felületén tapasztaltunk, amelynek jobb felső szélén és ugyancsak jobb oldalon, alul apró lángokkal égett a hőszigetelő anyag, mindez az égés, apró füstfelhőcskékkel, a 4. perc 30. másodpercéig tartott. A többi panel nem mutatott égésjelenségeket.

Emlékeztetőül – PUR
A mostani kísérletből kihagyott PUR hőszigetelővel ellá- tott panel gyakorlatilag az első perc közepétől égett, majd másfél perc után önállóan, erős füstfejlődéssel égett egészen az 5. percig, de apró lángolást még a 9. percben is mutatott. Szigetelő anyaga teljesen megsemmisült. Ezt
az eredményt produkálta minden eddigi égetés során.

Mi van a panel túloldalán?
A kísérlet ideje alatt távhőmérővel folyamatosan mértük
az egyes panelek felületén a lánghőmérsékletet, és ami
talán fontosabb a panel tűzzel szembeni oldalán a panelfelületének
hőmérsékletét. Ez részben a szigetelő hatásra,
és az ott tárolt anyagokra kiható gyújtó hatásra enged
következtetni. A tűzzel érintett oldalon a 2. percben 700,
fél perc múlva 850, a 3. percben pedig 480 °C–ot mértünk,
ami a tűz gyors lefolyását mutatja, de talán érdekesebb,
a tűzzel szembeni oldal hőmérséklete. Ugyanezt az előző
kísérletnél is mértük az intenzív és a lecsengő égési fázisban,
így az adatok összehasonlíthatókká váltak. Érdekes
sorrend alakult ki:

Az előző kísérletnél a tűzmentett oldalon a legjobb védelmet az IPN panel adta, most is így lett volna, azonban az új hőszigetelő anyaggal ellátott QuadCore panel ennél is alacsonyabb értékeket, és így jobb tűzmentett oldali védelmet (egyben hőszigetelő képességet) produkált.

Kőzetgyapotok nem mind „A”
Az ÉMI vizsgálatokat végző szakemberei szerint a kőzetgyapotos szendvicspanelek lángolásában és tömegcsökkenésében nincs semmi meglepő. Részben vannak olyan kőzetgyapotok, amelyek a bennük lévő kötőanyag gyantatartalma miatt eleve nem kapnak A1-A2-es minősítést. Az ilyen paneleknél pedig a kőzetgyapot és az acéllemez közé (általában PUR) ragasztót tesznek, ami jól ég. Ennek a sűrű, fekete füstjét láthattuk most is. Ezért nincsen A1-es szendvicspanel, mert a ragasztó menynyiségének égéshője minden esetben meghaladja az MSZ EN 13501-1 szabvány által az A1 osztály belső nem-lényeges komponensére megengedett 1, 4 MJ/m2 értéket. Ez az érték az A2 minősítéshez maximum 4 MJ/ m2 lehet. A stabil panel kialakításához szükséges PUR ragasztó mennyiségének mérését az MSZ EN 14509:2014 harmonizált szendvicspanel termékszabvány rendezi. A C melléklet, C.4 pontja szabályozza a ragasztóanyag mennyiségének és vastagságának ellenőrzését.

Mi történt a panel belsejében?
Az égés után az eddigiekhez hasonlóan a paneleket leszereltük a tartószerkezetekről és láthatóvá vált a panel belseje és ott az égés nyomai. A most nem szereplő PUR falpanel az előző kísérleteknél gyakorlatilag megsemmisült, teljesen kiégett belőle a hőszigetelő anyag, csak leveles pernye maradt rajta. A hátsó oldali lemez is deformálódott a hőtől. Most a panelek hőszigetelő anyaga a tűztől, az eddigiekben is tapasztalt, érdekes repedéstérképet eredményezett. Ez az ilyen panelek tervezett reakciója, felületi duzzadása és szenesedése, hogy megvédje a hőszigetelő anyagot a további károsodástól. A lényeg a védelmi képessége a „térkép” szabdaltságában és a repedések mélységében van. Az IPN repedéstérképe kb. 20 cm nagyságú, amelyek mélysége alul a legnagyobb lánghatásnál 2 cm-es, felfelé fokozatosan csökken. A PIR panel ehhez képest sűrűbb szerkezetű (kb. 10 cm) repedései felületén is károsodás, égési pernye látható. Gyakorlatilag végig egyenletesen károsodott. Ezekhez képest a QuadCore hőszigetelő repedéstérképe nagyobb (kb. 30-35 cm), a repedések alul 1-3 mm mélységűek, a panel felső harmadában alig érzékelhetők. A kőzetgyapot panel teljes felületén egyenletes, fekete színű kormozódás látható, a kőzetgyapot csíkok (a tábla 20 cm x 2 m-es darabokból áll) egymástól kissé elváltak, de nem estek szét.

A tömegveszteségben a kőzetgyapot most is 21%-ot produkált, mellette, ezt megközelítve a QuadCore alig 8%-al nagyobb értéket mutatott, miközben a tűzmentett oldali hőmérséklete, azaz a hőszigetelő képessége 35%-al jobb volt. Ettől nem sokkal maradt el az IPN, és lényegesebben rosszabbul szerepelt az PIR. Mindezt annak ismertében állapíthatjuk meg, hogy a középső két panellemez (kőzetgyapot és PIR) égés közbeni leborulása miatt a két szélső (az IPN és a QuadCore) panel több hőt kapott, mert a lemez alól kitörő lángok az IPN és a QuadCore panelt melegítették másodlagosan. Ez a mentett oldali hőmérsékletmérésben is megmutatkozott. Érdekes, de ezzel összecsengő tapasztalat, a hőfelvétel és a hőleadás sebessége közötti különbség az egyes hőszigetelő anyagoknál. A kísérlet ismét megerősítette az eddig tapasztaltakat, s egy valóshoz közeli esetet szimulálva nagyon jelentős különbségeket eredményezett, ami a gyakorlatban is jól megmutatkozik. Ebben a mezőben új versenyzőként rögtön az új anyag a QuadCore és a Kőzetgyapot adta a legjobb védelmet, miközben az IPN is megállta a helyét.

Búcsú a PUR-tól?
Az első kísérletekben még négyféle anyagot vetettünk égetési próba alá, PUR, PUR B3, PIR B2, IPN hőszigetelő maggal szerelt paneleket kezdtük vizsgálni, már a második kísérletsorozatnál bebizonyosodott, hogy tűzvédelmi
szempontból a leggyengébb teljesítményt a PUR nyújtja. Tűzhatásra biztosan számíthatunk a leégésére!

Megelőzési és tűzoltási kérdések
A habok kísérletekben alapvetően kétféle reakciót adtak a tűzre.

• A PUR és a PUR B3 rövid idő alatt heves lánggal égéssel és nagy füsttel leégett, szerkezete megsemmisült. A PUR mindkét változata a tüzet az anyag belseje felé vezette, az égés nagy füstterheléssel és jelentős hőleadással zajlott.
• A PIR B2 és az IPN ezzel szemben inkább csak szenesedett és ez a szenesedett felület láthatóan védte a meggyulladástól. Az IPN egyáltalán nem vagy alig égett a lángforrás elvétele után. A PIR B2 a lángforrás elvétele után rövid ideig még tovább égett. Ezt a mostani nagy tűzterhelésnél is így tapasztaltuk.
• A kőzetgyapot panelből felszálló fekete füst és az apró lángok a ragasztóanyagtól keletkeztek. A 21%-os súlycsökkenés jelentős éghető (PUR) ragasztót rejt. Vagyis a panel 20%-ban PUR-ként viselkedett.
• A QuadCore-ról alig valamit tudunk, de a viselkedése alapján az IPN vonalba tartozónak véljük, mert hőre szenesedett és mindössze 29% volt a súlycsökkenése. A felületükön kialakult szenesedés miatt a hőszigetelő anyagnak csupán töredéke vett részt az égésben, minimálisra csökkentve ezzel a füstöt és a toxikusságot és persze megvédve az épületet a megsemmisüléstől. Ezek a sűrűn térhálósított polimerek (PIR, IPN, QuadCore?) magas hőmérséklet hatására lassabban, kevesebb illóanyagot termelve bomlanak. Ebből eredően a számításba vehető tűzterhelésük és toxicitásuk, a kísérletek során tapasztalt arányban, kisebb a saját tömegüknél. A vizsgált kőzetgyapot panelnél az eddig feltételezett 0-hoz képest viszont 21%-al nagyobb. Mindez megelőzési oldalról, ha nem akarjuk a nagy „dobozépületeink” megsemmisülését látni, szabályozásbeli szigorítást és a tűzterhelés számítások újragondolását igényli. Tűzoltási szempontból a meglévő épületek tüzeinél tudnunk kell, hogy a poliuretán hab, a nagy füst és hő mellett, a tüzet befelé vezetve ég. Ezért az eddig épített ilyen hőszigetelésű épületek tüzénél a szerkezet szétvágása a látható hőhatásnál nem vezet eredményre, a tűz a fémlemezek között már messze járhat. Jelentős rátartással megbontott paneleknél lehet eredményes az oltás, az éghető hőszigetelés megszakításával.

Heizler György
nyugalmazott tűzoltó ezredes
Megjelent a Katasztrófavédelmi Szemle 2016/6 számában.