Огнепортал Огнезащита в России. Огнезащитные краски и покрытия
Материалы по теме
Древесина, ценимая за свои эксплуатационные свойства, сильнее других строительных материалов подвержена разрушению. В связи с этим особое внимание следует уделять ее защите, в первую очередь от губительного воздействия огня и микроорганизмов.
Под антипиренами принято понимать вещества, предохраняющие древесину и материалы на ее основе от воздействия огня. При пропитке они проникают в структуру дерева, защищая его от возможного возгорания и снижая скорость распространения пламени, если пожар все-таки начался.
В первую очередь от воздействия высоких температур происходит обезвоживание древесного материала, после чего инициируется процесс выделения горючих газов. При последующем развитии пожара они воспламеняются, соприкасаясь с нагретым воздухом.
Под действием пламени компоненты антипирена преобразуются в твердые продукты и газообразные вещества, которые, испаряясь, охлаждают деревянную поверхность. В свою очередь, обуглившиеся твердые компоненты образуют сплошную пленку, которая блокирует поступление кислорода. Таким образом осуществляется как внутренняя, так и наружная огнезащита пропитанной антипиренами древесины.
При выборе ингибиторов горения особое внимание следует обращать на группу огнезащитной эффективности, которой они соответствуют согласно ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытания». Пропитки, относящиеся ко второй группе, только препятствуют возгоранию, тогда как составы с первой группой огнезащитной эффективности способны обеспечить полноценную защиту на всех стадиях развития пожара.
Отдавая предпочтение определенной огнезащитной пропитке, кроме показателя группы огнезащитной эффективности, необходимо учитывать особенности горения каждого из типов древесного материала, т. е. принимать к сведению сорт, тип, плотность древесины, которую необходимо будет обработать. В частности, дубовая доска загорается медленнее, вне зависимости от наличия антипиренов на ее поверхности, а еловый или сосновый брус уничтожается огнем за считанные минуты.
В бытовых условиях огнезащитные пропитки принято наносить кистью на поверхность деревянных конструкций или изделий, однако это гарантирует лишь краткосрочную защиту: состав не проникает вглубь древесной структуры, предохраняя от огня лишь поверхность.
Наибольшей эффективности можно добиться, используя метод пропитки материалов в автоклаве под давлением (Рисунок 1). Данная обработка обеспечивает проникновение огнезащитного состава в поры с последующим их заполнением. В результате при воздействии высоких температур такая деревянная поверхность воспламеняется в несколько раз медленнее, чем древесина, покрытая пропиткой.
После нанесения состава деревянные конструкции должны выдерживаться при комнатных условиях минимум в течение 12 часов, впоследствии подвергаясь сушке.
Определяя степень эффективности огнезащитной пропитки, нанесенной в автоклаве под давлением, следует обратиться к сравнительным тестам скорости воспламенения и горения древесины хвойных пород. Так, в первом случае испытуемые образцы не были защищены покрытием, содержащим антипирены, а во втором – древесные панели были пропитаны в автоклаве огнезащитным составом для внутренних конструкций помещений марки Dricon, производимым британской компанией Arch Timber Protection. Деревянные панели были пропитаны под давлением в автоклаве, высушены, собраны в единую конструкцию и подожжены. На Рисунках 2 и 3 представлены результаты испытаний.
Рисунок 3 наглядно демонстрирует, что пламя лишь обуглило поверхность древесины, но не нарушило ее конструкционных свойств, что свидетельствует о высокой огнезащитной эффективности используемого антипирена.
В стандартных условиях, когда деревянные конструкции здания не обработаны огнезащитным составом, с момента начала пожара до их обрушения, образования сквозных трещин или значительных дефектов проходит всего от 15 до 20 минут (Рисунок 4).
Установлено, что несущие конструкции и элементы деревянного строения, пропитанные вышеназванным составом, воспламенялись на порядок медленнее, при этом до момента разрушения проходило порядка 40−50 минут (Рисунок 5). Такой запас времени позволяет не только принять все требуемые меры по устранению пожара, но и эвакуировать людей, уберечь ценное имущество.
Таблица 1. Сравнение Driconи нескольких антипиренов для глубокой пропитки, применяемых в России
| Наименование огнезащитного состава/Параметры | «Dricon» (Arch Timber Protection) | 2-х компонентный состав «ТП» (ООО «НИЦС и ПБ») | «МС 1:1» (ЗАО «Антисептик») |
| Область применения | огнебиозащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри и снаружи помещений | огнезащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри помещений | огнебиозащита деревянных конструкций, эксплуатируемых внутри помещений |
| Группа огнезащитной эффективности состава |
I |
I |
I |
| Возможность поверхностного нанесения ЛКМ |
+ |
— |
— |
| Срок хранения пропиточного раствора (пригоден для многократного использования, дней) |
бессрочно |
не более 30 |
15−20 |
| Срок эксплуатации, лет |
до 40 |
до 30 |
до 30 |
Антипирены нового поколения также отличает совместимость с финишным декоративным покрытием, наносимым на пропитанную древесину. Подобное ранее не представлялось возможным. Традиционные ингибиторы горения создаются на кислотной основе, вследствие чего любое взаимодействие с лакокрасочным слоем приводит к повреждению последнего, в связи с этим их принято выпускать в нескольких цветовых решениях.
Среди неоспоримых преимуществ водорастворимых составов, к числу которых относится и Dricon, − безопасность для внутренней отделки зданий, а также офисной мебели. Этим объясняется их столь возросшая популярность в России и Европе. В частности, в ЕС данный класс антипиренов уже сертифицирован для тушения двигателей внутреннего сгорания в автомобилях и лодках, а также пожаров, возникающих из-за воспламенения пищевого масла в гостиничных комплексах и местах общественного питания.
Следует подчеркнуть, что подобные пропитки не повышают гигроскопичные свойства древесины, не способствуют развитию коррозионных процессов у металлических деталей и соединений, не наносят вред окружающей среде и здоровью человека. Об исключительной экологичности антипирена Dricon наглядно свидетельствует тот факт, что отходы, образующиеся при его производстве в странах Европейского союза разрешено сливать в канализационные стоки.
Однако при выполнении огнезащитных работ не стоит забывать о дополнительной защите древесины от появления грибка, насекомых, нарастания плесени, которую способны обеспечить антисептики.
К их числу принято относить химические препараты, предохраняющие деревянные поверхности от биологического разрушения (гниения, поражения древоточцами и пр.). При нанесении антисептиков также происходит глубинное заполнение структуры древесного материала специальным составом, позволяющим полностью предотвратить губительное воздействие внешних разрушающих факторов.
На сегодняшний день поражение грибками древесины является одной из острейших проблем. При взаимодействии с микроорганизмами древесина теряет механическую прочность и способность выдерживать нагрузку в составе сборных конструкций. Большинство «домовых грибков» повреждают древесные материалы за короткий промежуток времени. Особенно активно этот процесс происходит при повышенной влажности: такая среда способствует развитию гнили, в том числе и на сухой древесине.
Высокая влажность воздуха и недостаточное кондиционирование помещений могут стать причиной появления плесени, которая практически не снижает механических свойств деревянных материалов, но при этом увеличивает скорость водопоглощения, что впоследствии приводит к активизации дереворазрушающих грибков.
Большой урон способны нанести и насекомые, образующие в бревнах ходы диаметром от 2 до 10 мм и глубиной в 50 мм. Иногда подобные червоточины пронизывают всю толщину древесины, что приводит к ее загниванию и снижению механической прочности. Для того чтобы предотвратить разрушение деревянных конструкций и сохранить их первоначальную структуру, необходимо производить антисептическую обработку поверхностей.
При выборе антисептика следует руководствоваться сроком его защиты и перечнем активных компонентов, входящих в его состав. Специалисты рекомендуют отказаться от препаратов с фенолом, мышьяком или хромом, представляющих угрозу для здоровья человека. Поэтому биологическая защита последнего поколения создается на основе воды и меди.
На данный момент одним из наиболее экологичных и эффективных решений считается антисептик Tanalith E − водорастворимый состав с высоким содержанием меди, без мышьяка и хрома, хорошо зарекомендовавший себя на территории Европы и Российской Федерации.
Обработка древесины подобными материалами производится в автоклаве под высоким давлением с использованием вакуума, после чего все покрытые изделия подвергаются сушке в условиях комнатной температуры в течение 48 часов.
Проведенные ускоренные климатические испытания показали, что срок службы древесины, обработанной водорастворимым антисептиком Tanalith E в автоклаве под давлением, составляет более 40 лет, вне зависимости от влажности окружающей среды, прямого контакта с грунтом и круглогодичного воздействия атмосферных осадков. Такие характеристики позволяют применять данный материал для защиты столбов линий электропередач.
По результатам сравнительного теста образцов древесины, необработанной и обработанной в автоклаве антисептиком Tanalith E, − который проводился итальянским институтом The Institute of Wood Research, − было выявлено, что защищенная древесина после шести лет эксплуатации при условии постоянного контакта с грунтом и атмосферными осадками полностью сохранила свои первоначальные свойства. При этом не было установлено каких-либо повреждений и поражений насекомыми, грибками, плесенью (Рисунки 6, 7).
Для защиты столь широко используемого материала, как древесина, необходимо тщательно выбирать огнезащитные и антисептические средства, предпочитая современные материалы, прошедшие автоклавную обработку. При методе глубокой пропитки с применением последних разработок антисептиков и антипиренов достигается эффект наибольшей долговечности деревянных конструкций, а также обеспечивается высокий уровень защиты от возгорания и биологического разрушения.
М. Л. Бобкова, директор по развитию ООО «Вуд Протект Технолоджи», М. В. Гравит, к. т. н., зам. генерального директора ООО «НИЦС и ПБ»
