Qualche mano in più di "vernice" potrebbe essere tutto ciò di cui l'acciaio in un edificio ha bisogno per evitare che si pieghi e si rompa in caso di incendio.

Scienziati della Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) e lo sviluppatore industriale di Singapore JTC hanno sviluppato un rivestimento 3 in 1 conveniente che offre una protezione avanzata dal fuoco e dalla corrosione.

Le strutture in acciaio esistenti negli edifici sono generalmente rivestite con uno strato ignifugo per proteggere il metallo nudo dai danni causati dal fuoco e soddisfare lo standard di protezione antincendio di due ore, volto a dare agli occupanti il ​​tempo sufficiente per evacuare l'edificio. I rivestimenti intumescenti convenzionali di oggi sono spessi, più costoso e laborioso da applicare.

In contrasto, questo rivestimento made in Singapore può essere applicato su acciaio nudo senza la necessità di sabbiatura per preparare la superficie, dimezzando il tempo di rivestimento, e proteggerà il materiale dal fuoco per due ore senza cadere.

chiamato FiroShield, il nuovo rivestimento è più economico e meno laborioso da applicare, e può funzionare esteticamente come una normale vernice.

FiroShield è stato testato anche su altri materiali da costruzione, come cemento armato e legno lamellare, e ha le stesse ottime prestazioni.

A guidare il team di ricerca è l'assistente professore Aravind Dasari della School of Materials Science and Engineering e il professor Tan Kang Hai della School of Civil and Environmental Engineering.

I leader del team hanno affermato che le conoscenze acquisite negli anni di ricerca sui diversi aspetti dei polimeri e della combustione, unita all'esperienza in ingegneria civile e strutturale, contribuito a semplificare il loro approccio.

La forza del loro rivestimento deriva da un equilibrato mix di additivi, che lavorano bene insieme per sprigionare reazioni chimiche simultanee di fronte a temperature estremamente elevate. Sapevano di aver trovato la formula giusta quando sono stati in grado di rivestire i campioni di acciaio in modo uniforme con una pistola a spruzzo.

"In un fuoco, il nostro rivestimento forma uno strato carbonizzato compatto che funge da barriera protettiva contro il calore, " ha aggiunto il prof Dasari, che è anche Principal Investigator presso il NTU-JTC Industrial Infrastructure Innovation Center (I3 Centre).

"Mentre i tipici rivestimenti ignifughi formeranno anche uno strato carbonizzato, quelli sono spessi e simili a schiuma, che può cadere facilmente e lasciare l'acciaio esposto al fuoco. Ciò a cui miravamo era un rivestimento innovativo che funziona in modo diverso dai tradizionali rivestimenti intumescenti e può aderire alla superficie dell'acciaio il più a lungo possibile ad alte temperature, e tuttavia ha durata e resistenza agli agenti atmosferici in condizioni normali senza la necessità di una mano di vernice finale."

Signor Koh Chwee, Direttore, Divisione Servizi Tecnici di JTC e Condirettore del Centro I3, detto che attraverso la collaborazione con istituzioni accademiche come NTU, JTC mira a sviluppare soluzioni nuove e innovative per migliorare la sicurezza e la produttività della costruzione per i suoi progetti di infrastrutture industriali.

"La facilità di applicazione di questo nuovo rivestimento resistente al fuoco e alla corrosione su strutture in acciaio contribuirà a ridurre il lavoro ad alta intensità di manodopera, migliorando così la produttività e consentendo un rivestimento più rapido dei componenti prefabbricati in acciaio. Ma ancora più importante, la capacità del nuovo rivestimento di mantenere un'adesione superiore a temperature elevate porta a una maggiore sicurezza dell'edificio per gli occupanti. Siamo fiduciosi che il nuovo rivestimento sarà in grado di ridurre sia il materiale di verniciatura che i costi di manodopera, e diventare una nuova alternativa ad altri prodotti antincendio, ", ha detto il signor Koh.

Combinazione di materiali utilizzati per il rivestimento

Il materiale di base del nuovo rivestimento è costituito da resine sintetiche, che sono polimeri comunemente usati per fare le vernici. Per conferirgli proprietà resistenti al fuoco e alla corrosione, Prof Dasari's team added a combination of common chemicals, including one that is endothermic – absorbing heat to start a chemical reaction that causes the coating to adhere firmly to the steel.

The team went further to develop a coating that is able to have assorted colours; pigments can be added to the mixture so it achieves the aesthetic function of normal paint. Paint manufacturers looking to add the benefits of FiroShield to their products should find that commercialisation is straightforward, as the innovation relies simply on the addition of key chemicals into their paint manufacturing process.

To achieve a two-hour fire rating, FiroShield requires just five layers of coating, compared to conventional coatings, which requires up to 15 layers or more. It is thus two times faster to apply and is cheaper by about 50 percent due to its lower materials cost and manpower requirements.

In addition to its fire-resistant properties and easy application, FiroShield can also protect the steel surface from corrosion, which no other fire coatings in the market can do at the moment. FiroShield is expected to last longer when exposed to weathering elements such as moisture and UV rays. Its performance barely dipped by two percent, as compared to the drop of up to 75 percent for conventional coatings when subjected to weathering tests in the lab. This will reduce the maintenance cost and frequency of inspections over the lifespan of a building.

For the next phase of development, FiroShield will be sent to the UK for an industry certification, which includes a load-bearing fire test that no facilities in Singapore can do currently.

Its proprietary formulation has been filed with NTU's innovation and enterprise arm, NTUitive, and upon the completion of the certification, NTUitive will work with JTC to explore commercialisation options.

After the certification, which is expected to be completed by April 2018, the new coating will be applied on steel structures within the upcoming JTC Logistics Hub. The joint research team will also work with the relevant agencies to roll out this technology on a larger scale.

Building on this technology, Asst Prof Dasari will also work with JTC at the I3 Centre to develop another type of innovative coating for the construction and building industry, which addresses more properties beyond fire and corrosion resistance.