5. Захист деревини від руйнування та горіння
Суттєвим недоліком деревини є низька вогнестійкість. Тому для захисту дерев’яних конструкцій та предметів від займання вживають такі заходи:
віддаляють дерев'яні елементи від джерел нагрівання або прямих сонячних променів;
зводять вогнетривкі стіни і перегородки на певній відстані;
покривають дерев'яні елементи штукатуркою або вогнетривкими матеріалами, які мають низьку теплопровідність (наприклад, азбестоцементними листами);
покривають деревину рідкими вогнезахисними розчинами, які створюють на поверхні захисну плівку завтовшки до 1 мм (наприклад, спеціальними лаками і фарбами);
обмащують спеціальними розчинами густої консистенції, які утворюють шар завтовшки до 3 мм;
просочують дерев'яні вироби вогнезахисними засобами – антипіренами.
Чим захищати деревину
Для захисту деревини від займання застосовують вогнезахисні й просочувальні засоби, які унеможливлюють або уповільнюють процес горіння. Здебільшого деревину обробляють двома способами – поверхневим та глибоким.
Поверхневе вогнезахисне просочування дерев’яних виробів та елементів найбільш поширене, просте й економічно вигідне, проте, отримати надійний захист від займання в такий спосіб доволі складно.
Поверхневу вогнезахисну обробку здійснюють розчином 20% концентрації у два етапи. Інтервал між першою і другою обробкою поверхні має становити не менше 2 год, а температура повітря в приміщенні має бути 18–20°С.
Для захисту дерев'яних конструкцій від займання методом глибокого просочення застосовують антипірени – вогнезахисні просочувальні засоби на основі водних розчинів солей (борної, фосфатної чи кремнієвої кислоти) і поверхнево-активних речовин.
Найефективнішим протипожежним захистом деревини вважають глибоке промислове просочування антипіренами в автоклаві, а поєднання технології поверхневого та глибокого просочення деревини дає змогу антипіренам проникати в структуру деревини і захищати матеріал значно краще.
Засоби вогнезахисту деревини можуть бути атмосферостійкими і не стійкими до атмосферного впливу. Останні експлуатують у закритих приміщеннях із відносною вологістю повітря не більше 70%.
Вогнезахисні покриття на основі рідкого скла і силікофосфатного зв’язувального в процесі експлуатації можуть покриватися плямами і тріскати, що погіршує декоративні та експлуатаційні властивості деревини.
Перед нанесенням на деревину вогнезахисних засобів її очищають від пилу, бруду, смоли і жиру. Вологість деревини має бути не більшою ніж 20%. Вогнезахисні засоби наносять за допомогою фарбопульта або пензля, використовуючи гумові рукавички, респіратор, захисні окуляри й одяг.
Просочення антипіренами
Антипірени – це хімічні речовини, які уповільнюють займання деревини навіть за надвисоких температур.
Майже всі антипірени належать до категорії неводостійких матеріалів, тому для більш надійного захисту деревини вони потребують додаткового покриття атмосферо- і вологостійкими фарбами, лаками й тонізувальними речовинами. Антипірени наносять на деревину за допомогою пензля або фарбопульта. Технологія та спосіб нанесення залежить від породи деревини та особливостей виробу.
Виготовлені у промисловий спосіб антипірени, вважають традиційним та ефективним засобом захисту, однак висока концентрація хімічних речовин, які потрібні для гасіння полум'я, негативно впливають на фізико-механічні властивості полімерів, які входять до складу інших засобів захисту та оздоблення деревини.
Антипірени для захисту деревини продають у вигляді водного розчину або порошку, який потребує розведення.
Основним показником вогнестійкості просоченої деревини є група горючості (група захисту), яку визначають у процесі сертифікаційних випробувань. На побутовому рівні, якщо деревина просочена якісно, то при контакті з вогнем займання не відбудеться. При тривалому контакті з вогнем просочена деревина починає тліти і затухає одразу після припинення контакту.
Обмащувальні засоби
Обмазками називають захисні засоби на основі цементу, азбесту та інших матеріалів. Їх наносять на поверхню товстим шаром, який перешкоджає її контакту із полум'ям. Обмащувальні засоби стійки до прямої дії вогню протягом кількох годин, тому деревина, оброблена в такий спосіб, належить до категорії вогнетривких матеріалів.
Вогнезахисні властивості обмазки забезпечує, перш за все, значна товщина і теплопроникність шару покриття. Другий фактор, який впливає на захисні властивості обмащувальних засобів, – це складові елементи фінішного покриття деревини, які при нагріванні розм'якшуються й утворюють склоподібну плівку, яка цементує обгорілий шар на поверхні деревини. Цей обгорілий шар, маючи низьку теплопровідність, захищає від нагрівання нижчерозташовані шари деревини та створює захист.
Обмащувальну суміш готують безпосередньо на місці обробки та використовують для захисту від вогню прихованих дерев'яних елементів конструкції будинку (крокв, решетування, балок тощо). Вогнезахисні обмазки наносять на поверхню за допомогою малярського пензля двома шарами. Витрата обмащувального розчину становить приблизно 1-1,2 кг/м2 дерев’яної поверхні.
Серед обмащувальних засобів застосовують спеціальний глиняний розчин, який складається з суміші суперфосфату і води з пігментом. Обмазки на основі глини, вапна і гіпсу вважають найпростішими і загальнодоступними засобами захисту деревини.
Міцність щеплення обмазок із деревиною низька, і вони порівняно швидко руйнуються, тому потребують періодичного відновлення.
Лакофарбові вироби
Вогнезахисні лаки, фарби й емалі забезпечують захист деревини завдяки спеціальним речовинам, які входять до їх складу, перешкоджаючи контакту вогню із поверхнею при температурі 200-300°С. Ці матеріали виділяють негорючий газ, який створює додатковий ізоляційний прошарок.
Вогнезахисні фарби складаються з наповнювача і зв’язувальних речовин. До силікатних захисних фарб як наповнювач додають дрібний кварцовий пісок, шпат, крейду, магнезит, а як сполучну речовину – рідке скло.
Крім розчинів на основі рідкого скла, як засоби вогнезахисту деревини використовують казеїнові неводостійкі, олійні з додаванням антипіренів і хлорвінілові водостійкі фарби. Витрата вогнезахисних фарб на деревину становить приблизно 0,5-0,7 кг/м2.
Лакофарбові вироби, на відміну від обмащувальних, мають широку гаму кольорів і надають поверхні деревини декоративного вигляду. Здебільшого, такі покриття є суцільними і закривають природну текстуру деревини. Тому для надання захисній фарбі бажаного кольору або відтінку додають різні природні пігменти.
Дозволені для використання у певних умовах марки фарб і емалей мають бути вказані в технічній документації на застосовування засобів вогнезахисту. Це важливо, оскільки використання таких засобів потребує обов'язкового проведення сертифікаційних випробувань, що підтверджують вогнезахисну ефективність покриття.
Засоби захисту не роблять деревину негорючим матеріалом, а лише покривають її захисною вогнетривкою плівкою і газовою оболонкою, перешкоджаючи або уповільнюючи займання.
Важливо знати:
Розрізняють два типи засобів вогнезахисту деревини: активні і пасивні.
Активні засоби:
змінюють перебіг і структуру горіння;
ускладнюють доступ кисню до поверхні;
знижують температуру горіння, перешкоджаючи виділенню горючих газів та смол.
Пасивні засоби:
зберігають теплофізичні характеристики деревини під впливом високих температур;
утворюють пористу структуру і мають високі ізоляційні властивості.
Вогнезахисні покриття та просочення ускладнюють горіння дерев'яних конструкцій, унеможливлюють розповсюдження пожежі і, в деяких випадках, її виникнення.