+7(499) 130-02-32
+7(499) 174-73-75
Без перерывов и выходных с 9:00 до 22:00
   2-я Институтская ул., д.6, корп.18 Москва, РоссияСхема проезда
Skolt - защищаем древесину более 20 лет

Огнебиозащита древесины – популярные средства защиты древесины

Древесина является один из видов горючих материалов, что является ее существенным минусом. Однако, легкая воспламеняемость не мешает древесине иметь большую инертность горения. Это достигается за счет обугливания (скорость этого процесса составляет около 0,7 мм/мин). Особенно долго сохраняется предел огнестойкости в элементах с большим сечением. Они продолжительное время не теряют несущей способности.

Многим известен тот факт, что деревянные конструкции с большим сечением намного лучше противостоят разрушению при пожаре, чем железобетонные и металлические. Последние могут обрушиться уже через 15-20 минут после возгорания. Причиной тому – температурные деформации металла, его текучесть. Ярким примером может служить пожар, который возник при возведении аквапарка в Мытищах, когда смонтированные из клееной древесины фермы обрушились лишь через восемь часов.

Однако, в соответствии с противопожарными нормами использований деревянных конструкций в строительстве часто ограничено. При этом основной задачей специалистов является снижение их возгораемости.

Эффективным является комплекс химических и конструкционных мер защиты деревянных конструкций.

Химическая защита предполагает процесс введения внутрь древесины химических веществ, которые имеют огнезащитные характеристики. Кроме того, возможно нанесение на поверхность деревянных конструкций таких препаратов в виде покрытий (красок, лаков) и растворов. Антипирены – вещества, которые понижают горючесть древесины, а также предохраняют от самостоятельного горения и воспламенения, при нагревании могут разлагаться с выделением оснований и кислот.

Самыми эффективными считаются антипирены – кислотообразователи и кислоты, которые вызывают процесс гидролиза древесины до сахаров. Далее происходит дегидратация угля при малых показателях температуры. У угля достаточно низкая теплопроводность, поэтому он эффективно может защитить необугленные слои деревянных конструкций от сильного разрушения.

Древесина, которая пропитана такими антипиренами, при нагревании дает большой выход угля, при этом существенно уменьшается выход смолистых веществ и горючих газов. В результате получается резкое сокращение количества тепла, которое выделяется в пламенной фазе горения. Уголь, полученный из древесины, пропитанной кислотообразователями, плохо возгорается и фактически не тлеет. Антипирены-щелочеообразователи считаются менее эффективными. Кроме того, они не устраняют тления, способствуя образованию большого количества угля.

В процессе нагревания антипирены постепенно разлагаются, при этом они выделяют газы и пары, которые не поддерживают горения и разбавляют газообразные продукты термораспада до такой концентрации, когда смесь не воспламеняется. Исследования показывают, что снижение концентрации кислорода до уровня 12-15% приводит к замедлению горения, а при достижении показателя 8% горение вовсе прекращается. Как правило, при разложении антипиренов происходит большое поглощение тепла, что позволяет препятствовать росту температуры защищаемой древесины. В состав некоторых антипиренов входит кристаллизационная вода. При нагреве она легко выделяется и, благодаря высокой теплоемкости, понижает температуру поверхности.

Древесина, которая была пропитана антипиренами, оказывает повышенное сопротивление огню, причем как в стадии возгорания, так и уже при развившемся пожаре. Объяснение здесь простое: у древесины, пропитанной специальными веществами, скорость тепловыделения ниже, чем у незащищенной древесины, в шесть раз, а общее тепловыделение – в два раза.

Необходимо сказать, что для защиты деревянных конструкций чистыми антипиренами, может применяться огнебиозащита древесины. Это препараты комплексного действия, которые обычно используют для защиты деревянных материалов, эксплуатируемых под навесом или же внутри помещений. Там огнебиозащита древесины обязательна. Современный рынок предлагает самые различные защитные средства. Как правило, это бессолевые, а также водорастворимые составы, иногда встречаются препараты, в составе которых находятся органические растворители. Купить огнебиозащиту для дерева можно за приемлемую цену, что делает ее доступной для широкого круга лиц.

Отдельно стоит рассказать про огнебиозащитный препарат Фенакс, производством которого фирма «Сколт» занимается уже более двух десятков лет. Наряду с СЕНЕГА-ОБ, Фенакс успешно используется для комплексной обработки конструкций из дерева.

Чтобы предотвратить возгорание деревянных конструкций и их биоразрушение, препарат наносится на поверхность. Огнебиозащита древесины обеспечивает временную сопротивляемость огню. Этого вполне достаточно для защиты конструкций от малокалорийных источников огня вроде окурков, спичек, короткого замыкания в сети, пламени от разлитого топлива. Практика показывает, что более 80% всех пожаров происходит именно по этим причинам.

Для готовых конструкций, которые эксплуатируются в условиях, где исключено попадание влаги на защищенные поверхности, чаще всего используют метод поверхностной пропитки.

Огнезащитные средства защиты древесины необходимо применять там, где можно контролировать качество обработки, произвести повторное нанесение или реставрацию. Если деревянные конструкции уже обрабатывались ранее лакокрасочными, пропиточными препаратами каких-то других производителей, необходимо сделать проверку на совместимость. Она включает установление эксплуатационных и огнезащитных характеристик, срока службы и внешнего вида средства для огнебиозащиты древесины.

При использовании на строительных площадках защитные средства обычно наносятся на деревянные конструкции при помощи распыления аппаратами высокого давления. Это может быть ФИНИШ-211-1, Larius, WAGNER HC 55, Graco и прочие (см. рисунок 1). Если планируется обработка малой площади, можно использовать садовые распылители или краскопульты. Этот способ применим для защиты уже смонтированных конструкций и тех конструкций, которые находятся в эксплуатации.

1

Рис.1.Wagner HC-960 –аппарат высокого давления

Наиболее трудоемким и менее производительным считается кистевой метод. Его используют редко. Как правило, к нему обращаются, когда необходимо сделать пропитку малых объемов древесины (детали, отдельные элементы деревянных конструкций), а также тех поверхностей, которые располагаются в труднодоступных местах (врубки, узловые соединения).

Независимо от выбранного метода, обработка древесины производится в несколько приемов, что обеспечивает контролируемый расход и удержание защитного вещества. Огнебиозащитные препараты и антипирены наносятся равномерно, чтобы не было пропусков. При этом тщательно обрабатывают места стыков элементов конструкций и трещины на поверхности. Когда при выполнении монтажных работ планируется опиловка торцов, их обязательно пропитывают защитным веществом несколько раз.

Обработка конструкций в условиях оконченного строительства должна происходить при плюсовой температуре и влажности воздуха не более семидесяти процентов. Не рекомендуется проводить обработку при влиянии атмосферных осадков, минусовых температурах и прямых солнечных лучах. Так, при попадании на обработанную поверхность атмосферных осадков произойдет вымывание защитного вещества, при обработке на солнце вода интенсивно испаряется из раствора, из-за чего на поверхности конструкции появляется налет соли.

В случае, когда имеется пропиточная емкость, небольшие детали или же элементы конструкций можно обработать, погрузив их в готовый защитный состав на некоторое время (около 10-20 минут). Все пропитываемые элементы необходимо укладывать рядами. Это гарантия того, что раствор получит доступ ко всем поверхностям. Необходимо следить за температурой раствора, используемого для пропитки. Она не должна падать ниже десяти градусов по Цельсию. При этом уровень раствора в емкости должен быть всегда на 10-20 сантиметров выше уровня уложенных элементов.

Проницаемость древесины будет зависеть от различных факторов: особенностей самой древесины, способности раствора сорбироваться на внутренней поверхности деревянных конструкций, свойств пропиточной жидкости.

Проникновение жидкости в древесину при других одинаковых условиях является обратно пропорциональным их вязкости. Чем более вязкой является жидкость, тем хуже она будет приникать в древесину. Вязкость жидкостей можно снизить самостоятельно, для чего используется подогрев. При более высокой температуре водных составов их скорость и глубина проникновения вглубь древесины увеличивается. Именно поэтому огнезащитные работы очень редко проводят в холодную пору года. И если возникла такая необходимость, наносимый состав обязательно подогревают.

Кроме того, важно чтобы при обработке и пропитке деревянной поверхности в зимнее время положительной была и температура самой древесины. Если она будет ниже, чем температура жидкости для пропитки, то при ее проникновении внутрь поверхности, состав станет постепенно охлаждаться. При этом вязкость будет расти. Это является причиной снижения поглощения жидкости и уменьшения проницаемости древесины. Модификацию способа выбирают в зависимости от особенности объекта, возможностей по проведению работ и наличию оборудования для обработки, пропитки.

На заводах, занимающихся деревянным домостроением, распыление защитных средств на прямолинейные части конструкций, заготовки (оцилиндрованные бревна, стеновые брусья из клееной или цельно древесины) происходит на установках проходного типа. Например, для обработки огнезащитным раствором малого количества деревянных деталей (около 7 м3/ч) на предприятии ООО «Алекс» изготавливаются агрегаты проходного типа УАП (см. рисунок 2).

2

Рис.2. УАП-280МХ .

Чтобы расширить сферу использования пропиточных ОС, некоторые производители пишут в инструкциях о том, что обработанные антипиренами деревянные конструкции могут использоваться для наружных работ. Для этого древесину следует дополнительно покрывать специальными атмосферостойкими составами. Если же антипирены используют внутри, рекомендуется покрывать их защитно-декоративными и лакокрасочными веществами, однако без особых указаний.

Однако все отлично знают о том, что не каждому покрытию подходит огнезащитная пропитка. Кроме того, при нанесении дополнительных составов должна быть гарантия того, что они не уменьшат эффективность огнезащитных средств. Используя комплексные покрытия (огнезащитное средств + дополнительная защитная обработка), необходимо проведение сертификационных испытаний, что позволит подтвердить эффективность конкретного комплекса и долговечность такой защиты.

Оценка огнезащитной эффективности пропиточных составов производится по ГОСТу Р 53292-2009. Тестовые испытания можно произвести на агрегате «Керамическая труба». (см. рисунки 3 и 4).

3

Рис.3. Схема «Керамической трубы»:

1 - подставка; 2 - горелка газовая; 3 - короб керамический; 4 - ротаметр; 5 –используемый образец; 6- держатель используемого образца; 7 - зонт; 8 - термоэлектрический преобразователь; 9 - патрубок зонта; 10 – потенциометр

4

Рис.4. Натуральный вид агрегата «Керамическая труба»

Образцы для тестовых испытаний (10 штук) производят из сосны, которая имеет следующие характеристики:

  • Плотность около 400 - 550 кг/м3
  • Влажность не более 15%
  • Прямоугольные бруски образцов имеют длину 150 мм и поперечное сечение 30*60 мм.

Внутренние стенки короба выкладываются алюминиевой фольгой, у которой блестящая сторон направлена внутрь. Испытания проводят тогда, когда в верхнем патрубке зонта установится температура 200±5 градусов по Цельсию. Испытуемый образец держат в пламени газовой горелки около двух минут. После этого образец оставляют для остывания в приборе. Когда охлаждение образца произошло, его достают из керамического короба для взвешивания. При этом потеря массы рассчитывается по следующей формуле:

ff     (1)       

тут: m1i— масса образца перед испытанием, г;
m2i— масса образца, прошедшего испытания, г;
i — обозначение образца.

Таким образом, узнают среднее арифметическое значение утраты массы всех десяти испытанных образцов. Образцы, для которых неравенства 2 и 3 не выполняются, заменяют на новые, после чего вновь определяется среднее арифметическое.

|Pср– Pi| ≤ 3 когда Pср ≤ 9; (2)
|Pср– Pi| ≤ 5 когда 9 < Pср ≤ 25, (3)

тут: Pср - среднее арифметическое значение утраты массы всех испытанных образцов, %;

Pi - значение утраты массы одного образца, %.

Результатом испытаний считают среднее арифметического значение, которое было округлено до целого процентного числа. Результаты испытания позволяют установить группу огнезащитной эффективности средства при конкретном способе его использования.

Если потеря массы не превысила 9%, ОС получает первую группу огнезащитной эффективности, потеря массы в пределах 9-25% позволяет установить ОС вторую группу. В случае, когда потеря массы составила более 25%, считается, что испытываемы состав не является огнезащитным и не может обеспечить огнезащиту древесины.

Необходимо учитывать то, что составы для огнебиозащитной и огнезащитной обработки древесины имеют различную эксплуатационную стойкость, долговечность. Именно поэтому рекомендуется производить систематический мониторинг состояния защищенной поверхности. При необходимости, должны быть произведены ремонтно-восстановительные работы.

Те ОС, для которых установлен срок службы огнезащитной пропитки более 1 года, должны проверяться на стойкость к старению. Это можно сделать с помощью естественных или же ускоренных климатических испытаний. Для тех защитных составов, которые предназначаются для использования в различных условиях, эксплуатационный срок огнезащитной обработки определяется отдельно для каждого случая. Способ определения эксплуатационного срока должен также предусматривать контроль сохранности огнезащитных характеристик покрытия.

В процессе контроля качества осуществленных работ происходит проверка состояния обработанной деревянной поверхности (наличие на ней повреждений и дефектов), качественная оценка огнебиозащитной и огнезащитной обработки, проверка соблюдения технологии нанесения. Это можно оценить визуально или же с применением экспресс-методов, экспериментальных и измерительных методов.

Для контроля качества обработки деревянных поверхностей пропиточными ОС используется экспресс-метод (по ГОСТу Р 53292-2009). Тестирование производится на аппарате ПМП-1 (см. рисунок 5).

5

Рис.5. Схема прибора ПМП-1 для контроля качества обработки древесины ОС

1 — корпус; 2 — зажигалка на газу; 3 — крышка; 4 — зажимное приспособление

В этом испытании вместо газовой горелки используется обычная зажигалка на газу. Отбор тестируемых образцов происходит в тех местах, которые равномерно расположены по площади защищаемого объекта, с разных видов конструкций (обрешетка, стропила и другие), а также там, где качества огнезащитной обработки вызывает сомнения.

Образцом является поверхностный слой древесины, который обработан ОС. Это стружка со следующими параметрами:

  • Длина - 5-6 сантиметров
  • Ширина - 2,5-3,5 сантиметров
  • Толщина – 1,5-2,5 миллиметров.

Образец устанавливается в устройство таким образом, чтобы его обрабатываемая толщина была обращена к зажигалке. Необходимо подержать его в пламени около 40 секунд. Испытание считают провалившимся, если были зафиксированы:

  • Продолжение процесса горения образца после отключения зажигалки (локальное горение допустимо около 5 секунд)
  • Сквозное прогорание образца, когда образуется отверстие
  • Обугливание образца по своей площади, которая ограничена рамкой зажимного приспособления
  • Обугливание образца на всю глубину там, где находилась зона воздействия зажигалки при наличии пламенного горения.

Если данные явления при проведении испытаний не наблюдались, результат эксперимента считают положительным. В том случае, когда были получены положительные результаты испытаний на абсолютно всех образцах, можно считать огнезащитную обработку качественной.

При эксплуатации деревянных конструкций систематический осмотр защищенных поверхностей является обязательным. Периодичность качественной оценки имеющейся огнезащиты деревянных конструкций при помощи устройства ПМП-1 определяется исходя из установленного эксплуатационного срока, условий использования, а также общего состояния защищенной поверхности.


Технический директор: А. Д. Ломакин