CC BY
27
Огнезащита
УДК 614.841.332:620.197.6
СРЕДСТВА ОГНЕ- И БИОЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ ДРЕВЕСИНЫ:
ЗАДАЧИ КАЧЕСТВА
Н. А. Тычино
Белорусский государственный технологический университет
Анализируются тенденции развития рынка материалов огне- и биозащиты древесины. Приводятся показатели качества средств защиты древесины нового поколения. Предлагаются рекомендации по наиболее эффективному применению этих средств.
Строительный рынок сегодня располагает широким спектром огнезащитных средств, предназначенных для снижения пожарной опасности деревянных деталей и конструкций. Практика огнезащиты древесины показала, что мобильные технологии поверхностной обработки, при которых пропитка древесины производится нанесением защитных средств на поверхность и при этом достигается высокое качество (группа горючести Г2 и Г1), находят все более широкое применение и вытесняют из рынка технологии стационарной пропитки древесины под давлением — способы глубокой пропитки древесины. Это касается только огнезащиты, при биозащите глубина антисептирования имеет существенное значение. Например, для железнодорожных шпал требуется длительная биозащита, а для транспортировки пиломатериалов достаточна поверхностная обработка влажной или сырой древесины антисептиками. Для придания огне- и биозащитных свойств существенным является способность комплексных защитных средств при пропитке удерживаться в структуре древесины длительное время в условиях изменения относительной влажности воздуха в больших пределах.
Защитные средства должны эффективно решать свои основные задачи, а именно: обладать свойствами, обеспечивающими защиту от опасных проявлений внешней среды (огонь, грибы, влага); должны быть безопасны для окружающей среды и человека и обладать свойствами, обеспечивающими нормальную эксплуатацию деталей и конструкций в условиях их использования. Таким образом, для полного удовлетворения качества огнебиоза-щитное средство должно выполнять до 16-20 требований, которые не только отображают его эффективность, но и количественно подтверждают приемлемость для конкретных условий эксплуата-
ции или, наоборот, показывают, что данное средство не соответствует предъявляемым требованиям.
Сегодня, когда заказчика огнезащитных работ не особенно волнует качество, а беспокоят цена и один - два основных параметра качества, классические огнезащитные средства все еще находят применение. Так, средства огнезащиты древесины на основе солевых систем, получаемых простым растворением ингредиентов в воде, решают, как правило, только задачи огнезащиты, и то не на высоком уровне и только на короткие сроки. Эстетические свойства отделочной древесины, долговечность защиты, совместимость с другими средствами защиты древесины, возможность восстановления защитных функций, наличие биозащитных функций, отсутствие вредного запаха, соблюдение гигиенических свойств и ряд других задач такие средства не решают даже частично.
В биозащите та же проблема: применяются старые испытанные антисептики на основе фтористого натрия, хрома и ряда других веществ, которые являются токсичными для человека, что требует соблюдения особых условий при их приготовлении, а это учитывается крайне редко. Воздействие на окружающую среду — также задача, на которую сегодня не обращается должного внимания. Появившиеся в последнее время на рынке Беларуси био- и огнебиозащитные средства, особенно в розничной торговле, вообще не проверяются на биозащиту в аккредитованных испытательных лабораториях (в системе Госстандарта РБ аккредитована только одна испытательная лаборатория — НИЛ огнезащиты строительных конструкций и материалов Белорусского технологического университета) и имеют сомнительное качество.
Применяемые сегодня строителями Беларуси средства для огнезащиты древесины можно разде-
огнезащита
лить натри уровня: классические, условно новые и средства нового поколения.
Классические средства огнезащиты — это, как правило, водные растворы, получаемые смешением солей аммония, содержащих фосфор и азот. Они могут обеспечить вторую группу огнезащитной эф-
фективности, адекватную группе горючести Г3, гарантируют сохранность огнезащитных свойств в течение одного года, но не обеспечивают биозащиту и плохо совместимы с огнезащитными средствами других классов, например с большинством ат-мосферостойких лаков.
Основные показатели качества средств защиты древесины нового поколения
Марка защитного средства
№ , Показатель п/п Требования, установленные в нормах ОК-ГФМ СПАД-0
Результаты испытаний
1. Огнезащитная эффективность, потеря массы по ГОСТ 16363-98, % I группа — до 9 II группа — до 25 5.7 4...6
2. Расход огнезащитного средства при капиллярной пропитке, кг/м2 Согласно НД на огнезащитное средство 380 320
3. Группа горючести: Г1 по ГОСТ 30244
— ? дымовых газов, °С — % повреждения образца — % повреждения по массе — время самостоятельного горения, с До 135 До 65 До 20 0 125 12 4,1 0
Расход для строганной (нестроганной) древесины, кг/м2 Согласно НД 500 (650)
4. Дымообразующая способность Д1-Д3 Д2 Д2
5. Токсичность продуктов горения Т1 -Т3 Т2 Т2
6. Класс огнезащитной способности I I I
7. Биозащита: эффективность по отношению к стандартному штамму гриба (пороговое поглощение), % Для биозащитных средств — не более 4, для огнебиозащитных средств — 4.10 5,3 ~ 4.5
8. Биозащита: эффективность по отношению к плесневым и деревоокрашиваю-щим грибам Среднеэффективные — для огнезащитных средств, эффективные — для огнебиозащитных средств Эффективное Высокоэффективное
9. рН 4.10 2,5.6 3,5.5
10. Коррозионная агрессивность, г/м2 • сут. Для огне- и биозащитных средств — до 4 23.1,4 6...< 1
11. Вредное влияние на человека и окружающую среду, класс опасности III, IV III IV
12. Предел прочности клеевого соединения (скалывание вдоль волокон), % < 15 Менее 10 Менее 5
13. Прочность пропитанной древесины по сравнению с непропитанной, % потери прочности <20 Менее 15 В пределах погрешности измерений
14. Коэффициент проникаемости Не менее 0,6 0,6 0,6
15. Влагозащитные свойства: водопогло-щение, % по отношению к контрольному образцу Не выше 50% Менее 50% Менее 50%
16. Наличие неприятного запаха, баллы 0, 1, 2 1 1
17. Вымываемость ЛВ, В, ТВ, НВ В, ТВ ЛВ, ТВ, НВ
18. Устойчивость к старению, % потери До 20 21...15 9...3
массы
Примечание. Показатели качества по п.п. 1, 2и 6 - 18 получены в аккредитованной в системе Госстандарта РБ НИЛ огнезащиты строительных конструкций и материалов Белорусского государственного технологического университета.
ЛВ, ТВ, НВ — соответственно легко-, трудно- и невымываемые, В — вымываемые.
пожаровзрывобезопасность 6'2003
Условно новые средства — это те, которые обеспечивают первую группу огнезащитной эффективности и, соответственно, группу горючести Г2 при условии создания в поверхностных слоях древесины насыщенного слоя антипиренов. Эти средства имеют более длительные сроки сохранности огнезащитных свойств, но такие показатели качества, как эстетика поверхности, наличие вредного запаха, агрессивность и ряд других, у этих средств не доработаны.
Средства нового поколения имеют стабильные показатели качества как по огнезащите (при способе нанесения на поверхность они обеспечивают группу горючести Г1), так и по защите от дерево-разрушающих, плесневых и окрашивающих грибов (обеспечивают требования, предъявляемые по ГОСТ 30495-93 к огнебиозащитным средствам). Средства нового поколения поддаются нейтрализации, совместимы с большинством атмосферостой-ких лакокрасочных покрытий. В Беларуси они представлены двумя видами: ОК-ГФМ и СПАД, основные показатели по которым приведены в таблице.
Рассмотрим возможность применения огнебио-защитных средств в свете СНБ 2.02.01-98 "Пожар-но-техническая классификация зданий, строительных конструкций и материалов" с изменениями (Минск), а также СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" (Москва), которые определяют основные направления использования деталей и конструкций из древесины, подвергнутых огнезащите. Например, поверхностные слои деревянных конструкций зданий, обработанные огнебиозащитным средством СПАД, при пожаре способны не только снижать пределы распространения пламени по поверхности, но и повышать пределы огнестойкости деревянных строительных конструкций примерно на 10 - 25 мин по сравнению с непропитанной древесиной. Исходя из чего, можно уверенно рекомендовать использовать
СПАД для пропитки конструкций кровель, фасадов, помещений и путей эвакуации зданий различного назначения. Такие деревянные конструкции могут достигать класса пожарной опасности К1. Дополнительная защита лакокрасочными атмосфе-роустойчивыми покрытиями позволит увеличить сроки эксплуатации до 12 - 15 лет.
Огнезащитное средство ОК-ГФМ способно снижать распространение пламени по поверхности пропитанной древесины, обеспечивать 1Г группу горючести (результаты проверены в НИИ пожарной безопасности и проблем ЧС МЧС РБ). ОК-ГФМ снижает скорость переугливания древесины в глубину на 40%, что характеризует его как средство, увеличивающее предел огнестойкости деревянных несущих строительных конструкций. Изменяя кислотность среды, средство может усиливать или снижать свои биозащитные свойства как по отношению к дереворазрушающим, так и плесневым и деревоокрашивающим грибам. С течением времени в пропитанной средством ОК-ГФМ древесине в процессе гидролиза целлюлозы происходит химическая связь продуктов гидролиза с твердой клетчаткой древесины, и пропитанная древесина приобретает трудновымываемые свойства, что, соответственно, увеличивает срок сохранности огнезащитных свойств примерно в 2 - 3 раза — с 5 до 10- 12 лет. Трудновымываемые свойства обработанной древесине можно придать, обрабатывая ее после пропитки лаком типов ХВ-784, НЦ или "ОЛИ", так как ОК-ГФМ с рН = 4 более хорошо совмещается с указанными лаками. Все эти свойства позволяют рекомендовать использование данного средства для огнезащиты деталей из древесины и поверхностей деревянных конструкций в зданиях и сооружениях различного функционального назначения, в том числе для огнезащиты конструктивных элементов чердачных покрытий, в частности и несущих.
Поступила в редакцию 27.10.03.
