Калмагамбетова А.Ш., Мулдахметова С.К.

Карагандинский Государственный Технический Университет

Исследование огнезащитной эффективности состава

«Казантикор-У» по древесине

Огнезащита древесины

Древесина является уникальным натуральным строительным материалом, и дает неограниченные возможности для применения в строительстве, но быстро разрушается от влияния внешней среды и от огня. Причиной обрушения деревянных элементов сооружений во время пожара является прогорание части сечения. Всю действующую нагрузку принимает на себя оставшаяся часть сечения; постепенное сокращение площади сечения ведет к снижению несущей способности конструкции. В условиях пожара незащищенные деревянные конструкции способствуют распространению огня. Поэтому, с точки зрения пожарной безопасности, к ним предъявляются требования не только по пределам огнестойкости, но и по пределам распространения огня, которые должны быть ограничены. С той же точки зрения, наиболее важным вопросом является ограничение распространения огня по поверхности элементов конструкций. В этом случае огнезащитные вспучивающиеся составы являются наиболее эффективными. Использование таких покрытий переводит древесину в группу трудносгораемых материалов, и их применение позволяет ограничить предел распространения огня по деревянным конструкциям.

При тепловом воздействии огнезащитные составы образуют на защищаемой поверхности тонкую керамическую пленку, препятствующую распространению пламени. Одновременно происходит разложение антипиренов с выделением большого количества газообразных продуктов. В результате защитная пленка вспучивается, образуя воздушный теплоизоляционный слой, препятствующий выгоранию древесины.

Лабораторные испытания вспучивающегося огнезащитного состава «Казантикор-У» проводили в сравнении с известными огнезащитными покрытиями ВПМ-2 (ТУ 6-10-1625-85), силикатной краской СК-Л, ХВ-5169 и «Берлик», наиболее широко распространенные в нашей стране.

В состав «Казантикор-У» были включены следующие антипирены: полифосфат аммония, дициандиамид. Повышение устойчивости к выгоранию угольной пены осуществлялось с помощью неорганических добавок. Чтобы не снижать вспучивающиеся свойства покрытий, использовали добавки асбеста и волластонита, которые дисперсно армировали образующийся пенистый слой при его нагреве.

Исследование огнезащитной эффективности состава «Казантикор-У» по древесине проводились путем нанесения составов на деревянные бруски, с последующим испытанием на лабораторной установке по определению огнезащитной эффективности деревянных конструкций. Сущность метода заключался в определении потери массы образцами древесины, обработанными испытываемыми покрытиями, при огневом испытании в условиях, благоприятствующих аккумуляции тепла. Согласно ГОСТ 16363-76 по огнезащитной эффективности все составы для древесины делятся на две группы: первую и вторую. Каждому составу присваивается определенная группа после лабораторных испытаний. Во время этих испытаний обработанный тестируемым составом образец (после предварительного взвешивания) в специальной камере подвергается воздействию газовой горелкой в течение 2 минут. После испытания образец снова взвешивают: если потеря массы не превышает 9%, огнезащитный состав относят к первой группе огнезащитной эффективности. Если же образец потерял в весе больше 9 %, но менее 25 % – состав можно отнести ко второй группе. В случае если образец древесины потерял больше 25% свой массы – состав не обеспечивает огнезащиту древесины.

При исследовании образцов древесины, защищенных огнезащитными составами, температура отходящих газов составляла 190-210⁰С. Образцы не имели повреждений по длине, самостоятельно не горят. Их средняя потеря массы составляла 5,5 –6,2 % . Результаты испытания огнезащитных составов для деревянных поверхностей описаны в таблице 1. Показано, что такое покрытие может успешно защищать поверхность древесины и металла только до тех пор, пока оно сохраняет свою прочность и целостность.

Таблица 1 - Результаты испытаний огнезащитных покрытий

Показатель	Покрытия
	«Казантикор-У»	«Берлик»	силикатная краска СК-Л	составХВ-5169
1 Расход материала, кг/м^2	0,7	0,8	0,6	0,5
2 Время практического высыхания, ч.	8	12	15	6
3Огнезащитная эффективность, по ГОСТ16363-73,группа	1	1	1	1
4 Поглощение вла- ги (φ-100%), %	12,8	15,8	16,8	12,6
5 Состояние покры- тия после испытания на гигроскопичность	Изменений нет	Изменений нет	Зеленый налет	Изменений нет
6 Стойкость через 4 месяца в комнатных условиях	Изменений нет	Изменений нет	Изменений нет	Изменений нет
7.Стойкость при ускоренном старении через 15 сут.	Изменений нет	Изменений нет	Мелкая сетка, белый налет	Незначительное растрес- Кивание
8.Огнезащитная эффективность по ГОСТ16363 после ускорен. старения, группа	1	2	2	2

Между тем некоторые составы не только под влиянием атмосферных осадков, но и при повышенной влажности воздуха теряют свою прочность, осыпаются или стекают, оголяя защищаемую поверхность, поэтому необходимы дополнительные испытания .Важность этих испытаний определяется также и тем, что при поверхностной огнезащитной обработке древесины не наблюдается существенных изменений в ее механических свойствах, однако такие физические свойства, как водопоглощение и гигроскопичность, могут при этом значительно варьировать.

На основании испытаний огнезащитных покрытий для деревянных конструкций можно сделать вывод, что наиболее эффективными материалами, не изменяющими свои свойства после ускоренных испытаний, являются огнезащитный состав «Казантикор-У».