6. Защита древесины от гниения и возгорания Защита древесины от возгорания

Сделать древесину негорючей в современных условиях возможно, но неэкономично, поэтому в строительстве ограничиваются требованием обеспечить замедленное возгорание и горение. Поскольку для горения древесины необходим приток большого количества кислорода, то основными мероприятиями огнезащиты является или уменьшение притока кислорода, или уменьшение выделения горючего газа из древесины, который, соединяясь с кислородом, дает пламя.

Возгорание древесины возможно при наличии огня t > 250 °С, при длительном воздействии t > 160 °С (например, у печей) и при самовоспламенении при t > 400 °С. На быстроту разрушения конструкций влияет и нагрузка на нее при горении, так как при высокой температуре снижается прочность внутренней части древесины. Замедление возгорания древесины достигается конструктивными и химическими мерами защиты.

В качестве конструктивных мер рекомендуется тщательная острожка, уничтожение выступов, пустот и т. п., круглый лес загорается медленнее, чем брусчатый; массивные конструкции, особенно клееные, загорается труднее.

При проектировании зданий и сооружений с применением дерева и других горючих материалов следует предусматривать устройство брандмауэров, огнезащитных зон, нормированных разрывов между зданиями, автоматически действующих способом пожаротушения, а также надежных теплоизоляционных разделов вокруг печей и дымовых труб. Значительный эффект в качестве защитного ограждения дает известковая штукатурка, благодаря происходящему в ней эндотермическому процессу обжига, сопровождающегося большим поглощением тепла.

Если одних конструктивных мер недостаточно, применяют химические средства защиты. Защита древесины с помощью химических средств от огня осуществляется двумя способами: покрытием огнезащитными составами и пропиткой растворами антипиренов.

При защите первым способом на поверхность древесины наносится состав, приготовленный из негорючих или трудновозгораемых веществ. Такой слой защищает древесину от непосредственного соприкосновения ее с пламенем и препятствует свободному доступу кислорода воздуха необходимого для горения. При кратковременном действии источников огня подобные огнезащитные покрытия затрудняют горение древесины и распространение огня в конструкциях, а также облегчают тушение пожара.

Для поверхностной огнезащиты наиболее эффективны отечественные составы - покрытие огнезащитное фосфатное ОФП-9; покрытие вспучивающее ВП-9.

Широкое применение находит импортный (NULLIFIRE) замедлитель возгорания древесины. Этот материал представляет собой водоразбавляемую окрасочную композицию. Отсутствие органических растворителей делает его безопасным в работе. Состав наносится на сухую поверхность древесины любым инструментом. Рассматриваемый материал может быть прозрачным, подчеркивающим природную красоту текстуры древесины, или окрашенным в различные цвета. При контакте с открытым пламенем покрытие вспучивается и превращается в пористую массу, защищающую древесину от нагрева. Для защиты деревянных конструкций от возгорания используется водно-дисперсионная огнезащитная акриловая (АК-151 КРОЗ) краска. Она изготовлена из компонентов на водной основе и не содержит токсических органических растворителей. Под воздействием высоких температур образуется защитный коксовый слой, который предотвращает дальнейшее распространение пламени по древесине. В отличие от существующих аналогов она обладает высокой адгезией и легко наносится кистью или валиком.

Находит применение отделочная огнезащитная краска ППЛ, которая состоит из: калия углекислого (поташ) 25% по массе; керосинового контакта Петрова 3%; воды 72%.

Приготовление состава производится следующим образом: в воде, подогретой до 50-60 °С, при хорошем перемешивании растворяют поташ, после чего добавляют керосиновый контакт и отстаивают полученный раствор в течение суток. Нанесениераствора производится за два раза с перерывом 12 час. Температура раствора при пропитке принимается 50-60 °С.

Для деревянных конструкций разработаны также огнезащитные краски, основой которых служит жидкое стекло. Древесина такими составами окрашивается за два приема с перерывом в 12 час. Расход красок на 1 м² поверхности составляет 500-600 г.

В неиндустриальном деревянном домостроении наиболее доступным, средством огнезащиты является оштукатуривание, обмазка пастами. Обмазки предназначаются для деревянных конструкций, защищенных от непосредственного атмосферного воздействия. Обмазки наносят в два приема с интервалом не менее 12 час. Не дефицитна и экономична известково-глино-солевая обмазка "ИГС", которая приготавливается из следующих компонентов: известковое тесто 14%; глина 4%; поваренная соль 11%; вода 11% Сульфитно-глиняная обмазка СГ - К, которая состоит из: сульфитного щелока 25%; глины или каолина 50%; воды 25%. Суперфосфатная обмазка, где отношение суперфосфата и воды составляет 70 и 30%.

Эти составы рекомендуются для сухих помещений.

Вторым способом защиты древесины от возгорания является пропитка ее растворами. Механизм действия антипиренов мало изучен. Однако известно, что понижать возгораемость древесины могут такие вещества и составы, которые плавятся и покрывают поверхность древесины огнезащитной пленкой, прекращающей доступ кислорода, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов, которые оттесняют воздух от поверхности древесины. Кроме того, установлено, что при горении антипирированной древесины, отнимается некоторое количество тепла, расходуемого на плавление и испарение антипиренов. Древесина, пропитанная антипиренами в автоклавах, только обугливается, независимо от времени воздействия источника огня, и неспособна к самостоятельному горению.

В качестве антипиренов чаще всего применяют водорастворимые аммонийные соли, буру, борную кислоту и соли фосфатной кислоты.

Бура представляет собой белую кристаллическую негигроскопичную соль. При нагревании бура вспучивается, выделяет пары воды.

Борная кислота по внешнему виду представляет собой бесцветные мелкие кристаллы. При нагревании расплавляется в стекловидную массу.

Сульфат аммония - техническая соль серной кислоты, применяемая для удобрений, упаковывается в мешки весом 50 кг. По внешнему виду представляет собой порошок серого цвета. Не горюч, не летуч, не гигроскопичен, вызывает значительную коррозию металла. При нагревании плавится, а в дальнейшем разлагается на инертные газы: аммиак и сернистый газ.

Хлористый аммоний хорошо защищает древесину от горения, но очень гигроскопичен и легко выветривается. При нагревании выше 386°С возгорается, образуя большое количество паров. Применяется в смесях.

При поверхностной обработке древесины, как пенообразователь для удержания в огнезащитных составах на поверхности, применяется керосиновый контакт, который представляет собой смесь сульфонафтеновых кислот. Легко растворяется в воде, не горюч, не летуч.

Для наибольшего огнезащитного эффекта применяют не отдельные соли, а различные смеси солей.

Растворенные в воде, эти смеси образуют пропиточные составы, так, например, составы из: фосфорнокислого аммония 6%; сернокислого аммония 14%; фтористого аммония 1,5%. А также составы из: фосфорнокислого натрия 2,5%; сернокислый аммоний 17,5%; фтористый натрий 1,5%; воды 78,5%.

Степень огнезащиты возрастает с увеличением количества введенных в древесину солей антипирена. Обычно для пропитки применяют растворы 10-15%-ной концентрации, т.к. малые концентрации необходимой огнезащиты не обеспечивают. Достаточной защитой является пропитка древесины антипиреном на глубину 5-10 мм. Пропитка древесины антипиренами производится теми же способами, что и при обработке ее антисептиками.