Algumas camadas extras de 'tinta' podem ser tudo de que o aço em um edifício precisa para evitar que se deforma e falhe em um incêndio.

Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura) e o desenvolvedor industrial de Cingapura JTC desenvolveram um revestimento 3 em 1 acessível que oferece proteção aprimorada contra incêndio e corrosão.

As estruturas de aço existentes em edifícios são geralmente revestidas com uma camada retardante de fogo para proteger o metal exposto de danos por fogo e atender ao padrão de proteção contra incêndio de duas horas - com o objetivo de dar aos ocupantes tempo suficiente para evacuar o edifício. Os revestimentos intumescentes convencionais de hoje são espessos, mais caro e trabalhoso de aplicar.

Em contraste, este revestimento feito em Cingapura pode ser aplicado ao aço sem a necessidade de jato de areia para preparar a superfície, reduzindo o tempo de revestimento pela metade, e protegerá o material contra fogo por duas horas sem cair.

Chamado FiroShield, o novo revestimento é mais barato e menos trabalhoso de aplicar, e pode funcionar esteticamente como tinta normal.

O FiroShield também foi testado em outros materiais de construção, como concreto armado e madeira laminada, e tem o mesmo desempenho excelente.

Liderando a equipe de pesquisa está o Professor Assistente Aravind Dasari da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais e o Professor Tan Kang Hai da Escola de Engenharia Civil e Ambiental.

Os líderes da equipe disseram o conhecimento que obtiveram ao longo dos anos de pesquisa sobre os diferentes aspectos dos polímeros e da combustão, combinada com experiência em engenharia civil e estrutural, ajudou a agilizar sua abordagem.

A força de seu revestimento vem de uma mistura balanceada de aditivos, que funcionam bem juntos para produzir reações químicas simultâneas quando confrontados com temperaturas extremamente altas. Eles sabiam que haviam encontrado a fórmula certa quando foram capazes de revestir amostras de aço uniformemente com uma pistola de pulverização.

"Em um incêndio, nosso revestimento forma uma camada compacta carbonizada que atua como uma barreira protetora contra o calor, "acrescentou o Prof Dasari, que também é investigador principal do Centro de Inovação de Infraestrutura Industrial NTU-JTC (Centro I3).

"Embora os revestimentos de fogo típicos também formem uma camada carbonizada, aqueles são grossos e semelhantes a espuma, que pode cair facilmente e deixar o aço exposto ao fogo. O que pretendíamos era um revestimento inovador que funcionasse de forma diferente dos revestimentos intumescentes convencionais e pudesse aderir à superfície do aço pelo maior tempo possível sob altas temperaturas, e ainda tem durabilidade e resistência às intempéries em condições normais, sem a necessidade de uma camada superior de tinta. "

Sr. Koh Chwee, Diretor, Divisão de Serviços Técnicos da JTC e Co-Diretor do Centro I3, disse que através da colaboração com instituições acadêmicas como NTU, A JTC tem como objetivo desenvolver soluções novas e inovadoras para aumentar a segurança e a produtividade da construção para seus projetos de infraestrutura industrial.

"A facilidade de aplicação deste novo revestimento resistente ao fogo e corrosão em estruturas de aço ajudará a reduzir o trabalho intensivo em mão de obra, melhorando assim a produtividade e permitindo um revestimento mais rápido de componentes de aço pré-fabricados. Mais importante, a capacidade do novo revestimento de manter uma adesão superior sob altas temperaturas aumenta a segurança do edifício para os ocupantes. Estamos confiantes de que o novo revestimento será capaz de reduzir os custos de material de pintura e mão de obra, e se tornar uma nova alternativa a outros produtos de proteção contra incêndio, " said Mr Koh.

Combination of materials used for coating

The base material of the new coating is made of synthetic resins, which are polymers commonly used to make paints. To give it fire and corrosion-resistant properties, 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.