В России исторически сложилась важность проблемы пожаров. В прошлом, когда основными материалами в строительстве различных зданий и сооружений была древесина, пожары были огромных размеров и уничтожали целые районы городов (к примеру, г. Москва). И главной причиной этого служила горючесть деревянных конструкций домов.
Разные инженерные мероприятия по истечению определённого времени значительно минимизировали количество пожаров. И одним из них является . Так как древесина используется и в настоящее время (к примеру, устройства уклонных крыш, в качестве стропил, балок и обрешетки). Рассмотрим методы защиты деревянных конструкций от воздействий на них открытого огня.
Так, какие же есть методы защиты дерева от пожара?
Существует всего два основных метода защиты древесины от пожаров, и это:
- пропитка антипиреном;
- поверхностное нанесение огнезащитных составов.
Способ защиты методом пропитки конструкций из дерева, его достоинства и недостатки.
Есть два распространённых методов пропитки:
Глубокая – самый эффективный вид защиты деревянных конструкций от огня, не требует повторных мероприятий, сохраняет внешний вид и структуру древесины. Но при наличии таких достоинствах, этот метод не может производиться бытовым путём, что очень сильно поднимает его стоимость. Глубокую пропитку нужно производить только в специальных сооружениях на целевых базах. Этот вопрос лучше решать при стадии строительства.
Не глубокая – является одним из распространенных видов защиты древесины от пожаров. Достоинствами такого метода, определённо, можно назвать его, относительно, низкую стоимость и возможность выполнения этих работ в бытовых условиях. При производстве огнезащиты методом не глубокой пропитки также сохраняется внешний вид и структура древесины. Недостатком такого способа является, необходимость в повторных мероприятия по защите конструкций из дерева от огня (периодичность от 3 лет), в противном случае метод не глубокой пропитки антипиреном становиться не эффективным. Материалы для не глубокой пропитки быстро вымываются. И этот метод не подойдет для помещений, которые, согласно бытовых или технологических условий эксплуатации часто подвергаются влажным уборкам.
Способ защиты методом поверхностного нанесения огнезащитных составов на конструкции из дерева, его достоинства и недостатки.
В способе покрытия огнезащитными составами используются самые различные эмали, лаки, грунтовки, а также штукатурки и пасты. Зачастую большинство этих материалов имеют в своём составе органические соединения и являются токсичными. Поэтому при производстве таких работ необходимо максимально ответственно отнестись к мерам безопасности.
Плюсы и минусы огнезащитной пропитки
Положительными качествами такого способа, можно назвать:
- довольно длительный срок службы покрытия, соблюдая правила эксплуатации оговоренных регламентом и проектом производства работ (от 8 до 30 лет, и даже есть на современном рынке составы с неограниченным сроком эксплуатации);
- стоимость по сравнению с глубокой пропиткой значительно ниже, но выше не глубокой пропитки;
- может производиться на объекте, который эксплуатируется.
Отрицательные качества этого способа:
- токсичность (для составов на основе органических соединений);
- требует тщательной подготовки в области при производстве этих работ;
- требует достаточно много времени на высыхание.
Более подробно смотрите в видео (c 1 минуты 40 секунд)
Долговечность строительных конструкций из древесины зависит от условий хранения и сушки, условий эксплуатации древесных материалов.
Сушка древесины. Сушка уменьшает возможность гниения древесины и повышает прочность. Различают естественную и искусственную сушку.
Естественная сушка производится на открытом воздухе, под навесами (для защиты от дождя и солнечных лучей) или в закрытых помещениях, с тем чтобы материал принял воздушно-сухое состояние (15... 20%). Такая сушка длится недели и даже месяцы, она не исключает поражения древесины грибами. Ее достоинством является отсутствие расхода тепловой энергии (топлива).
Искусственная сушка осуществляется в короткие сроки, например в течение нескольких дней или часов. Она полностью исключает возможность заражения грибами и обеспечивает высокое качество древесины. Имеется несколько разновидностей искусственной сушки.
Камерная сушка производится в сушилках периодического и непрерывного действия в течение нескольких суток. Теплоносителем служат нагретый воздух, пар или дымовые газы с температурой 70 ... 80°С. Также производится сушка древесины в электрическом поле высокой частоты. Древесина быстро и равномерно прогревается между электродами и высушивается в 10... 20 раз быстрее, чем при камерной сушке. Но этот вид сушки очень дорог и требует большого расхода электроэнергии.
Более дешевым является способ сушки в жидких средах, в частности в ваннах с петролатумом (отходом при депарафинизации нефтяных масел) при температуре 130... 140 С. За несколько часов влага в древесине вскипает, превращается в пар с давлением выше атмосферного и удаляется; при этом материал не растрескивается и не коробится. Сушка в петролатуме не дороже камерной сушки, продолжительность ее 8 ... 12 ч.
Защита древесины от загнивания и поражения насекомыми. Существует ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины - изоляция ее от грунта, каменной кладки, бетона, устройство проветривания деревянных конструкций, защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами. Но эти меры не всегда могут полностью предохранить древесину от увлажнения и возникает необходимость в антисептировании деревянных материалов и изделий.
Антисептики - это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается. Антисептики должны обладать токсичностью только по отношению к грибам и быть безвредными для людей и животных, не ухудшать качества древесины, по возможности не вызывать коррозию металлических креплений.
Антисептики подразделяют на водорастворимые, применяемые только в сухих условиях, главным образом внутри помещений, и нерастворимые в воде, маслянистые, применяемые для антисептирования шпал, столбов, свай; также применяют иногда препараты, растворимые в зеленом масле, мазуте, керосине и сольвент-нафте.
Кводорастворимым антисептикам относятся: фтористый натрий NaF - порошок без запаха, белого цвета, применяемый в растворах 3... 4%-ной концентрации. При соприкосновении с известковыми, цементными и гипсовыми материалами фтористый натрий теряет свои токсические свойства. Кремнефтористый натрий - белый или серый порошок, применяется совместно с фтористым натрием или кальцинированной содой, а также в силикатных пастах. Кремнефтсристый аммоний - белый порошок более высокой токсичности, чем фтористый натрий; повышает огнестойкость древесины, но вызывает слабую коррозию металла. Препарат ББК-3-смесь борной кислоты и буры, хорошо растворяется в воде, для людей практически безвреден. Препараты ХХЦ (смесь хлористого цинка и хромпика) и МХХЦ (смесь хлористого цинка, хромпика и медного купороса) трудно вымываются водой, но окрашивают древесину в желто-зеленый цвет и вызывают коррозию металлов. Препарат ГР-48 - антисептик на основе пентахлорфенола, применяют в растворе 1 ... 1,5%-ной концентрации для поверхностной защиты пиломатериалов, например от синевы и плесени.
К маслянистым антисептикам относятся: антраценовое, креозотовое и сланцевое масла. Это темно-коричневые жидкости с резким запахом и сильными токсическими свойствами. Они не растворяются в воде, не вызывают коррозию металла, но скрашивают древесину в бурый цвет. Применяются для пропитки шпал, деталей мостов, свай, деревянных подводных конструкций и др. Нельзя применять в жилых помещениях.
К органикорастворимым антисептикамотносятся препараты типа ПЛ (растворы пентахлорфенола) и НМЛ (растворы нафтената меди в легких нефтепродуктах); они окрашивают древесину в зеленый цвет, затрудняют ее склеивание, являются высокотоксичными антисептиками.
Применяют также антисептические пасты, приготовляемые из фтористого натрия, связующего вещества (битума, глины, жидкого стекла и др.) и наполнителя (например, торфяного порошка); пастами защищают элементы древесины с повышенной влажностью (выше 40%), а также концы балок в каменных стенах, столбы и др. Элементы открытых сооружений, обработанных пастой, защищают гидроизоляционным покрытием.
Пропитку антисептиками производят поверхностной обработкой, в горяче-холодных ваннах и под давлением в автоклавах.
Поверхностную обработку делают кистями или краскопультом в 2... 3 раза, иногда погружают изделия в ванну с антисептиком.
Более глубокая пропитка получается при последовательном погружении изделия сначала в горячую (t = 90 ... 95С), а затем в холодную (t = 20... 30С) ванну с антисептиком: в горячем антисептике из пор древесины уходит излишек воздуха, а при погружении в холодную ванну в порах образуется вакуум и антисептик пропитывает древесину на большую глубину. Наиболее глубокая пропитка антисептиком получается в специальных автоклавах под давлением: сначала в автоклаве создается вакуум, из пор древесины удаляется воздух, а затем автоклав наполняют горячим антисептиком с давлением до 0,6...1,5 МПа. Получается почти сплошная пропитка древесины.
Для борьбы с дереворазрушающими насекомыми используют главным образом химические средства, ядовитые вещества, убивающие насекомых и их личинки. Древесину обрабатывают опрыскиванием, обмазкой, пропиткой, опылением порошками или окуриванием газами. Можно использовать маслянистые и органикорастворимые антисептики, а также специальные инсектициды - хлорофос (диметилтрихлорксиэтилфосфонат), порошок и пасту ДДТ, дуст, а также некоторые газы (хлорпикрин).
Защита древесины от возгорания. Древесина относится к легковозгораемым материалам. Ее возгорание происходит при температуре 260... 290С, а при нагревании выше 350°С она может воспламенится из-за выделяющихся газов, поэтому деревянные конструкции удаляют от источников нагревания; деревянные элементы покрывают штукатуркой или облицовывают несгораемыми материалами (например, асбестоцементными); окрашивают огнезащитными красками или пропитывают специальными веществами - антипиренами.
Огнезащитное действие антипиренов основано на том, что при нагревании древесины одни из них образуют оплавленную пленку на поверхности древесины, а другие - выделяют негорючие газы, оттесняющие воздух и выделяемые деревом при нагревании горючие газы от поверхности древесины. В качестве антипиренов применяют буру, хлористый аммоний, фосфорнокислый натрий и аммоний, сернокислый аммоний. Обработка антипиренами производится теми же способами, что и антисептирование.
В Российской Федерации ежедневно происходит в среднем около 700 только зарегистрированных пожаров, на которых погибает 40-50 человек... И, к сожалению, наблюдается тенденция к росту количества пожаров. Подвержены горению сооружения и конструкции из дерева.
А между тем древесина - бесподобное творение природы, оптимальнейший строительный материал, экологически здоровый, возобновляемый, теплый, технологичный, с достаточно высокой механической прочностью. Такие органические недостатки древесины, как горючесть и подверженность биоразрушению, в настоящее время легко преодолеваются с помощью доступных антипиренов, антисептиков, других средств защиты. Поэтому во всем мире, в том числе и в России, в настоящее время значительно возрастают объемы строительства зданий различного назначения из древесины. Особенно много из древесины сооружается мансард, коттеджей, загородных дач, бань, других объектов малоэтажного и малометражного строительства, наиболее опасных в пожарном отношении.
Большая часть древесины поступает к застройщику в натуральном виде - без огнезащитной и биозащитной обработки, так что проводить огне- и биозащиту приходится самим строителям. В предлагаемой вниманию читателей статье рассмотрены основные распространенные способы огнезащиты.
СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОГНЯ
Древесина в воздушно-сухом состоянии относится к сгораемым материалам - она воспламеняется и распространяет огонь. Однако из-за того, что при горении на поверхности древесины образуется уголь, горящий медленнее и с теплопроводностью в 4 раза ниже, чем у самой древесины, скорость потери рабочего сечения деревянной конструкции (ДК) не превышает 0,8 мм в минуту. Поэтому ДК противостоят обрушению при пожаре в течение более продолжительного времени, чем стальные, которые могут не выдержать нагрузок из-за снижения прочности при нагревании. Наряду с этим огнестойкость стальных конструкций падает и из-за того, что при нагревании они сильно удлиняются. Так, если нагреть стальную балку длиной 15 м до 500°С, то она удлиняется на 90 мм, что приводит к возникновению разрушающих напряжений в конструкциях здания. Древесина при нагревании деформируется в 3-4 раза меньше.
Воспламенение древесины от открытого огня может происходить при температуре около 210°С и сопровождается повышением температуры.
При отсутствии открытого источника теплоты (пламени, искр) воспламенение может произойти при быстром (1-2 минуты) нагревании древесины до температуры свыше 330°С. При длительном воздействии теплоты температура воспламенения древесины снижается до 150-170°С. Это обстоятельство необходимо учитывать при размещении деревянных конструкций вблизи нагревающихся предметов (отопительных приборов, дымоходов). В этих случаях требуется обеспечить такие условия контакта древесины с ними, чтобы установившаяся температура ее не превышала 150°С.
Основным условием для продолжения и развития самостоятельного горения зажженного деревянного изделия является превышение количества теплоты, аккумулированной поверхностными слоями его, над количеством теплоты, отдаваемой в пространство. Другими словами, для поддержания и распространения горения необходимо, чтобы температура соседних участков конструкций поддерживалась выше точки воспламенения древесины.
Чем глаже (без трещин) ворса поверхность деревянных изделий, тем выше у них теплоотражающая способность, тем труднее они загораются. Острые углы, выступы, трещины снижают эту способность.
МЕХАНИЗМ ГОРЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГОРЮЧЕСТИ
Древесина, как известно, построена волокнами целлюлозы, склеенными лигнином. Эти вещества при воздействии высокой температуры, возникающей, например, в пламени спички, подвергаются пиролизу (термическому разложению) с образованием газообразных, легко загорающихся органических веществ, причем их сгорание идет с выделением теплоты. Эта теплота может поддерживать и даже повышать тот уровень температуры, при котором огонь распространяется на соседние участки деревянного изделия.
На первой стадии горения наряду с газообразными веществами образуется и твердый углеродистый остаток (уголь), который тоже сгорает, но без пламени.
Скорость сгорания газовой фазы на несколько порядков выше, чем угля.
Основываясь на этом представлении о механизме горения, можно предложить четыре группы теоретически оправданных способов снижения горючести древесины.
Первая группа: пропитывание изделий из древесины такими веществами, которые снижали бы скорость термического разложения древесины или сдвигали направление реакций пиролиза в сторону образования меньших количеств горючих газов. Такие материалы назовем огнезащитными пропитками. Их еще называют огнезащитными составами.
Вторая группа: создание на поверхности изделий из древесины покрытия из таких материалов, которые мешали бы загоранию древесины, ее пиролизу. Назовем эти покрытия огнезащитными обмазками.
Третья группа: разбавление горючих газов негорючими газообразными веществами, например водяными парами, углекислым газом, азотом.
Четвертая группа: создание на поверхности изделий из древесины теплоотражающих покрытий.
Ранее автором статьи был сделан обзор по огнезащитным краскам, покрытия (ПК) из которых способны вспучиваться (терморасширяться, вспениваться) и образовывать слой негорючей пены с малой теплопроводностью, которая и должна спасти строительные конструкции, изделия других назначений от опасного нагрева, после которого начинается обрушение (стальные, железобетонные конструкции) или горение древесины. В обзоре была также изложена информация по вспучивающимся краскам, предназначаемым для защиты от пожара всех элементов здания - стальных, железобетонных, деревянных конструкций, электрических кабелей, воздуховодов и систем отопления, кровель, стеклянных ограждений.
В настоящем обзоре речь пойдет об огнезащите лишь ДК, причем не только огнезащитными красками, но и всеми предлагаемыми ныне видами средств. Однако описание тех вспучивающихся красок, которые вошли в предыдущий обзор, данная статья повторять не будет, хотя, подчеркнем, знать о них следовало бы.
ПРОПИТКИ
Антипиренами называют вещества, которые могут проникать внутрь древесины и делать ее негорючей. Название этих веществ происходит от имени древнегреческого бога Пироса - повелителя огня. Повышение огнестойкости путем пропитывания называют антипирированием.
Этот способ повышения огнестойкости применяют преимущественно на заводах, где производят заготовки из древесины - бруски, брус, доски.
В качестве антипиренов используют преимущественно водные растворы солей фосфорной или борной кислот или их смесей. Для увеличения глубины проникновения к растворам добавляют поверхностно-активные вещества. Пропитывание и обработку производят кистью, пневмораспылением или погружением в ванну.
Перед тем, как рассмотреть некоторые примеры пропиток и других огнезащитных средств, отметим, что объем и однородность приводимой информации для каждой из них различны. И это не небрежность автора, а следствие того, что фирмы-изготовители не всё рассказывают о своей продукции.
Пропитка противопожарная для дерева «ГАИМС-ОГНЕБТОР 20», ТУ 2182-004-42942526-98, предназначена для придания древесине 2-ой группы огнезащитной эффективности (ГОЭ). Необходимый расход - 400 г/кв. м.
Огнезащитный состав «Старый вяз» предназначен для придания древесине 1-ой или 2-ой ГОЭ в зависимости от способа обработки и расхода. Бесцветный, прозрачный, не меняет фактуру древесины. Необходимый расход - не менее 100 г/кв. м.
Огнезащитный состав «МС» предназначен для придания древесине 2-ой ГОЭ. Бесцветный, прозрачный, не меняет фактуру древесины и проявляет и биозащитные свойства.
Препарат огнебиозащитный для древесины «СЕНЕЖ-ОБ» , ТУ 5362-021-02495282-98, предназначен для придания древесине 2-ой ГОЭ и представляет собой водный раствор 25 %-ной концентрации.
Огнезащитный состав «Вупротек-2» предназначен для придания древесине 1-ой ГОЭ. Производится он в виде жидкости и порошка. Для достижения заявляемого эффекта расход порошка должен быть не менее 200 г/кв. м, жидкости - 600 г/кв. м. Порошок перед употреблением разводят водой в соотношении 1:2.
Огнезащитная несолевая пропитка с антисептическим эффектом для древесины (биопирен) «Пирилакс-3000», ТУ 2499-027-24505934, обеспечивает 1-ую и 2-ую ГОЭ (по НПБ 251-98), защищает древесину от возгорания, останавливает распространение пламени в действующем пожаре. Для придания древесине 1-ой ГОЭ необходимый расход состава - 280 г/кв. м. Для получения слабогорючей, не распространяющей пламя, трудновоспламеняемой древесины с умеренной дымообразующей способностью (показатели огнезащиты П, РП1, В1, Д2 по НПБ 244) расход состава - 400 г/кв. м. Обработка производится при температуре - 25°С h 50°С. Агрегатное состояние - прозрачная жидкость желтого цвета.
ОГНЕЗАЩИТНЫЕ ОБМАЗКИ
По большому счету, это наиболее эффективные в настоящее время, как и в далеком прошлом, средства защиты от пожара. Они представляют собой композиции на основе минеральных вяжущих (цементов различных видов, гипса строительного, жидкого стекла, фосфатных связующих, наполненных асбестом, вспученным вермикулитом, перлитовым песком, рядом других легких и огнеупорных материалов). Обмазки наносят на конструкции слоем, толщина которого может достигать нескольких сантиметров - это предопределяется желаемым интервалом времени огнезащитной эффективности. На сегодняшний день в деревянном домостроении эти обмазки применяются редко, однако некоторые из них все же отметим.
Отбросив критерий «возраста», на первое место поставим обмазку суперфосфатную, с помощью которой во время Великой Отечественной войны в Ленинграде были спасены от немецких зажигательных бомб многие здания, ведь их кровельные конструкции были деревянными. Представляет она собой смесь суперфосфата с водой в соотношении 70:30. Наносят обмазку кистью два раза с промежуточной сушкой не менее 24 час. Расход обмазки - от 1,5 кг/кв. м.
Опишем, так же нарушив критерий «возраста», и обмазку известково-глино-соле-вую, потому что она достаточно эффективна и может быть приготовлена на месте из самого доступного и дешевого сырья. Это смесь известкового теста с глиной и поваренной солью в соотношении 75:15:10. Приготавливают ее на месте использования следующим образом. Известь-пушонку, просеянную через сито с размером ячейки не более 1 мм, смешивают с водой в соотношении 1:1, получая тесто. Поваренную соль растворяют в воде, добавляя к 1 кг соли 3 кг воды, и на этом растворе замешивают глину, соблюдая то соотношение, которое приведено выше. Полученное глиняное тесто смешивают с ранее приготовленным известковым тестом, опять-таки выдерживая указанное соотношение.
Обмазку наносят кистью или шпателем в два слоя с промежуточной сушкой после первого слоя не менее 10 час. При температуре около 20°С обмазка высыхает за 12 час. Расход обмазки на оба слоя - около 1,5 кг/кв. м.
Весьма перспективными являются обмазки, наполнителем в которых является вспученный вермикулит - разновидность слюды, запасами которой Россия не обделена. Этот наполнитель легкий, устойчив к нагреванию вплоть до 800°С. Поэтому в настоящее время объемы применения таких обмазок растут довольно быстрыми темпами. Попутно отметим, что на вспученном вермикулите ныне изготавливают плиты вермикулито-силикатные «Минпласт-А», ТУ 5.967-11866-2004, толщиной 20 мм, плотностью 700 и 800 кг/куб. м, которые предназначены в том числе и для защиты от возгорания древесины. Такой плитой, разрезанной на доски соответствующих размеров, можно обкладывать плоские участки деревянных конструкций. Крепление может быть клеевым или механическим.
Огнезащитное покрытие «Вермивол-М» на основе вспученного вермикулита. Предел огнестойкости - до 3 час, срок службы - не менее 15 лет.
Огнезащитное покрытие ОПВ-2, ТУ 5767-005-00281980-2003, тоже на основе вспученного вермикулита. Предел огнестойкости при защите стальных конструкций - 0,75 - 2,5 час. при толщине 15 - 30 мм. Покрытие может эксплуатироваться лишь в условиях, исключающих воздействие атмосферных осадков. Композицию для покрытия готовят на месте применения, смешивая порошок, поставляемый заводом-изготовителем, с обычной водой. Смешивание рекомендовано производить в механических смесителях типа СО-23Б, СО-46Б. Наносить композицию желательно пневмораспылителем послойно, достигая за три прохода толщины 30 мм. Каждому слою необходимо дать высохнуть в течение 12 час. в естественных условиях. Расход при толщине слоя 30 мм - 12 кг/кв. м, предел огнестойкости - до 2,5 час.
Пиросейф фламмопласт КС-1. Из этой обмазки формируют покрытия толщиной 12 мм. Для защиты от влаги и придания цвета используют защитный лак «ПИРОСЕЙФ» СП-2. Срок противопожарной эффективности покрытия - не менее 30 лет. Эковата - один из самых необычных материалов для огнезащитных покрытий, производство которого в настоящее время в нашей стране развивается довольно быстро. Эковата - это макулатура, распушенная на волокна, к которой добавлены бура, борная кислота и натриевая соль карбоксиметил-целлюлозы. Покрытия из нее обеспечивают не только защиту от огня, но и от биоповреждений. Наряду с этим эковата повышает теплозащитные свойства, поглощает звуки. Особенно эффективно использование эковаты именно в коттеджном строительстве - для утепления чердаков, междуэтажных перекрытий, стен, водопроводных труб, герметизации щелей. Наносят ее напылением с помощью специальных выдувных установок или вручную - штукатурными инструментами. Объемная масса покрытий из эковаты - 30 - 70 кг/куб. м.
ОКРАШИВАНИЕ ОГНЕЗАЩИТНЫМИ ЛАКОКРАСОЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ (ЛКМ)
Покрытия, образующиеся при высыхании этих материалов, обладают огнестойкостью более высокой, чем древесина, и таким образом предохраняют ее от возго¬рания. Огнезащитные ЛКМ бывают трех видов: лаки, эмали и краски.
Лаки - это растворы полимеров, в данном случае негорючих, например хлорсульфополиэтилена. После улетучивания растворителя они образуют прозрачное покрытие, не скрывающее текстуру древесины.
Эмали - это лаки, к которым добавлены пигменты и наполнители. Они образуют цветные непрозрачные покрытия.
Если ЛКМ «построен» на основе водной дисперсии полимеров, то его называют водно-дисперсионной краской или просто краской.
Ниже приведены примеры некоторых огнезащитных лаков, эмалей и красок.
Огнезащитный лак «Вупротек-1» предназначен для придания древесине 2-ой ГОЭ. Для достижения этого эффекта расход лака должен быть не менее 150 г/кв. м. Представляет он собою двухупаковочную систему, состоящую из водного раствора антипиренов (упаковка А) и пленкообразующей композиции (упаковки Б). Содержимое упаковок смешивают перед употреблением. Этот лак полностью сохраняет фактуру древесины, а по желанию заказчика возможно его тонирование.
Огнезащитный лак «Щит-1» предназначен для придания древесине 1-ой ГОЭ. Бесцветный, прозрачный, он не меняет фактуру древесины и проявляет и биозащитные свойства. Расчетный срок действия огнезащиты - до 10 лет.
Огнезащитный лак «Терма», ТУ 2313-008-47935838-2003, предназначен для огнезащиты деревянных изделий, эксплуатируемых как внутри, так и снаружи помещения. Он обеспечивает 1-ую ГОЭ. Расчетный срок службы покрытия из него - до 15 лет.
Этот лак представляет собой суспензию от светло-серого до светло-коричневого цвета (автор статьи позволяет себе заметить, что лак не может быть суспензией, лак - истинный раствор, не содержащий твердых частиц, так что вместо термина «лак» надо было бы для этого средства использовать термин «краска»), он производится в трех разновидностях: А, Б и В. Лак А и В образует блестящее покрытие, а Б - матовое. Поставляется он в трех упаковках: грунтовка, основа лака, отвердитель.
На поверхность сначала наносят первый слой грунтовки, высушивают, после чего наносят второй слой грунтовки. Расход грунтовки на оба слоя должен составлять около 500 г/кв. м. После этого наносят один слой лака, причем лак разновидности В перед употреблением смешивают с 15%-ным водным раствором отвердителя в соотношении 10:2. Смесь необходимо использовать не более, чем за 6 час. Расход лака В(смеси) должен составлять не менее 300 г/кв. м, а А и Б - по 200 г/кв. м. По степени воздействия на человека этот продукт относится к 4-му классу опасности.
Эмаль огнезащитная КО-5101, ТУ 2312-422-05763441-2004, предназначена для придания древесине 2-ой ГОЭ. После высыхания образуется ПК серо-белого цвета. Необходимый расход - 250 г/кв. м. До рабочей вязкости доводится растворителями 646 или ксилолом.
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОБРАЗУЮЩИЕ ВСПУЧИВАЮЩИЕСЯ ПОКРЫТИЯ
Постепенно эти средства защиты от пожара становятся все более востребованными, поскольку их можно наносить на конструкцию тонким слоем, не утяжеляющим ее (в отличие от обмазок). Защитное действие таких ЛКМ (их еще называют интумесцентными) основано на том, что при нагревании покрытия, образуемые ими, вспучиваются (терморасширяются). При этом возникает слой кокса (негорючего) с малой теплопроводностью твердого тела. Этот слой и предохраняет конструкцию от перегрева.
В качестве функциональных добавок, обеспечивающих вспучивание при нагревании, используют самые разнообразные вещества, но в последние годы наиболее эффективными среди них следует считать так называемые интеркалированные соединения графита (ИСГ). Под действием огня или беспламен¬ного теплового удара ЛКМ, содержащие ИСГ, начинают вспучиваться уже при 120 °С, причем объем увеличивается в десятки раз. Из ИСГ как раз и образуется слой кокса. Он покрывает защищаемые поверхности, заполняет отверстия и щели, что приводит к изолированию ДК от очага пожара. Вследствие всех этих обстоятельств ПК, содержащее ИСГ, может быть толщиной всего в несколько десятков сантиметров. Разработчиком вспучивающихся красок с ИСГ является Московский государственный университет.
Файрекс-200 - композиция на основе неорганического пленкообразователя, покрытие из которой при повышении температуры более чем до 120°С вспучивается. Она предназначена для защиты изделий из древесины, фанеры, ДСП и ДВП, эксплуатируемых внутри помещения, и отвечает требованиям СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Согласно ГОСТ 16-636-76, обеспечивает 1-ую ГОЭ; предел распространения пламени на поверхности - нулевой.
Рекомендуемая толщина ПК - от 1 до 2 мм, расход - от 1,5 до 3 кг/кв. м. Для создания покрытия толщиной 2 мм композицию рекомендуется наносить в два слоя, причем второй наносят на первый после 10-часовой выдержки.
Краска вспучивающаяся «Протерм Вуд» белая, ТУ 2316-004-20942052-00, при расходе около 400 г/кв. м обеспечивает 1-ую ГОЭ. Она представляет собой суспензию пигментов газообразующих веществ.
Огнезащитная краска ОЗК-45Д, ТУ 2316-019-17297211-01, при расходе 350 г/кв. м может обеспечить 1-ую ГОЭ. Коэффициент вспучивания при температуре 800°С - не мене 15. Краску изготавливают на основе поливинилацетатной дисперсии, наполнителей и целевых добавок; наносят ее в два слоя кистью, валиком или распылителем.
Огнезащитный лак для внутренних работ «Нортекс-лак-огнезащита», ТУ 2313-014-24505934-02, обеспечивает 1-ую ГОЭ (по НПБ 251-98). Он предназначен для покрытия древесины, ДСП, ДВП, ламинированных и крашеных поверхностей (кроме нитроцеллюлозных) внутри зданий и сооружений и представляет собой вязкую жидкость светло-коричневого цвета. При нанесении лак надежно сцепляется с древесиной, образуя на поверхности защитную пленку. Под воздействием высоких температур и пламени защитная пленка преобразуется в пенококсовый слой, предотвращающий доступ кислорода и распространение пламени. Расход лака для придания древесине 1-ой ГОЭ составляет 180 г/кв. м.
В. А. ВОЙТОВИЧ, к. т. н., Аоцент, Нижегородский ГАСУ
СтройПРОФИЛЬ №2(48) 2006
и поражения древогрызущими насекомыми
Для защиты древесины от загнивания в процессе эксплуатации используются как конструкционные (создание неблагоприятного для развития грибов влажностного и температурного режимов), так и химические (обработка лесных материалов и изделий токсичными для грибов веществами - антисептиками) меры.
Антисептики – вещества обладающие высокой токсичностью по отношению к дереворазрушающим грибам; хорошо проникающие в древесину; устойчивые к вымыванию; не ухудшающие физико-механические свойства древесины, не ухудшающие способности к склеиванию и окрашиванию и др.; не корродирующие металлические крепления; относительно безвредные. Рациональность выбора того или иного антисептика определяется в основном условиями службы древесины и способами ее защитной обработки.
Высокотоксичными для грибов и насекомых являются невымываемые водой антисептики, содержащие в своем составе соли хрома, меди, мышьяка, цинка, фторида натрия и динитрофенола.
Червоточина - поражение древесины древогрызущими насекомыми - подразделяется на поверхностную (не снижает технических свойств материала), неглубокую- глубиной до 15 мм в круглом лесе и до 5 мм - в пиломатериалах и глубокую - глубиной более 15 мм в круглом лесе и более 5 мм в пиломатериалах. Как глубокая, так и неглубокая червоточины значительно нарушают структуру древесных материалов и резко ограничивают возможность использования их в строительстве. Очень опасным пороком является трухлявая червоточина - продукт жизнедеятельности домовых усачей и мебельных точильщиков, разрушающих древесину в труху. Основные методы борьбы с древогрызущими насекомыми - пропитка или окуривание древесины отравляющими веществами - инсектицидами - разновидностью пестицидов, используемых в борьбе с вредными насекомыми.
Наиболее эффективный способ защиты древесины от разрушающего действия насекомых - окуривание в течение 2-3 дней ядовитыми газами - сероуглеродом, хлорпикрином в вакуум-камерах. Кроме того, для пропитки пораженных участков можно использовать природные смолы, например канифоль, растворенные в органических растворителях (скипидар, спирты, толуол, уайт-спирит).
Из синтетических препаратов наиболее эффективны для обработки хлор-, фтор- и борсодержащие составы, а также четвертичные аммониевые соли. Можно также использовать смеси скипидара и керосина, креозота и керосина, креозота и бензина, насыщенный раствор нафталина в бензине, а также раствор камфоры и карболовой кислоты в керосине.
Защита древесины от возгорания достигается либо пропиткой ее специальными составами - антипиренами или покрытием огнезащитными красками.
При нагреве антипирены плавятся и покрывают защищаемую поверхность огнезащитной пленкой, преграждающей доступ к ней кислорода, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов (СО 2 , NH 3 и др.), оттесняющих воздух от поверхности древесины, или вспучиваются, а затем обугливаются, образуя теплоизолирующее покрытие.
Антипирены должны отвечать требованиям, обеспечивающим высокие огнезащитные свойства; стойкость в период эксплуатации пропитанных изделий; малую гидроскопичность. Они не должны вступать во взаимодействие с древесиной и не корродировать металлические соединения, а также не препятствовать склеиванию и отделке лицевой поверхности.
Наиболее распространены огнезащитные составы - на основе фосфата и сульфата аммония, а также буры, борной кислоты и их смесей.
Антипирены на основе бора могут применяться в комбинации с хром-медными антисептиками, обеспечивая при этом глубокую пропитку и малую вымываемость. В последнее время в сочетании с растворимыми антисептиками (бура, борная кислота, хром-медные препараты и др.) успешно применяется фосфат мочевины. Конденсацией мочевины с ортофосфорной кислотой получают водорастворимый препарат КМ, при введении 10-15% которого в древесину обеспечивается ее защита от возгорания при воздействии открытого огня.
Огнезащитные свойства придает древесине окрашивание огнезащитными красками, состоящими из негорящих веществ, обладающих низкой теплопроводностью. Подобные краски подразделяются на силикатные и несиликатные.
Силикатные создаются на основе натриевого жидкого стекла в смеси с мылом и жженой магнезией (неатмосферостойки, разлагаются под действием углекислоты воздуха, теряя при этом защитные свойства).
Несиликатные имеют в своей основе суперфосфат, хлористый аммоний и воду или экстракт сульфатного щелока, асбестоцемент и воду. Они отличаются более высокой стойкостью, но обладают пониженной огнезащитой.
Огнезащитная обработка древесины производится либо насыщением антипиреновыми растворами в горяче-холодных ваннах, либо пропиткой под давлением. Обычно в пропиточные составы вводится 5-8% сухого антисептика к массе древесины. Для пропитки тонких досок на всю глубину этот процент несколько повышается. Для снижения корродирующего действия на металлические детали и крепления рекомендуется в антипирены, содержащие аммониевые соли, добавлять фосфат натрия.
Дерево является одним из наиболее часто используемых материалов в строительстве и производстве мебели. И для того, чтобы быть прослужить как можно дольше, ему необходим правильный уход. Существует довольно большое количество факторов, которые плохо воздействуют на древесину и приводят её в непригодное состояние, ухудшая внешние качества материала или же разрушая его внутреннюю структуру. Поэтому важно знать, чем и от чего обрабатывать дерево для того, чтобы оно использовалось как можно дольше.
Что приводит к гниению
Без обработки специальными веществами гниют почти все породы деревьев, ведь такой материал содержит определенный уровень влаги, которая, в свою очередь, обеспечивает все условия для возникновения и размножения грибков.
Поэтому, эксплуатируя дерево даже самых дорогих пород, нельзя быть уверенным, что со временем с его целостностью все будет так же хорошо, как при покупке.
Причиной гниения дерева является то, что такой материал сам по себе является питательной средой для огромного количества видов грибков. Особенно большим является риск их появления, если дерево еще и находится в постоянно контактирует с водой или влагой. 
Как не дать древесине сгнить
Чтобы древесина не подвергалась гниению, необходимо:
- защитить её от долговременного намокания , поскольку для такого материала особенно важно не только не намокнуть, но и полностью высохнуть после намокания. Если же дерево постоянно находится в воде, избежать воздействия грибков будет сложно;
- лучше использовать древесину камерной сушки . Сушка этого материала является обязательной операцией его облагораживания. Среди всех видов сушки дерева, наиболее эффективной в плане защиты от гниения является именно камерная сушка, т. е. удаление влаги из древесины с помощью термообрабатывающего оборудования (сушильных камер, снабженных вентиляционными, увлажняющими и подогревающими системами).
Необходимо понимать, чем гниение грозит вашему деревянному дому, мостику, мебели и т. д. Существует три основных вида гнили, которая поражает такой материал:
Любой из вышеперечисленных видов гнили может поспособствовать структурным повреждениям древесины и её биологическому разложению.
Классификация древесины по стойкости к гниению и пропитываемости
Для того чтобы долго не возится с защитой деревянного дома, лодки или предметов интерьера от гнили, важно правильно подойти к выбору материала, поскольку эксплуатируют разные виды деревьев, отличающиеся уровнем стойкости к гнили и даже пропитываемостью средствами, которые от неё защищают.
По стойкости к гниению породы древесины
По данному критерию виды деревьев относят к одному из 4-х основных классов:
- Наиболее устойчивые перед воздействием гнили: , .
- Обладающие средней устойчивостью: бук, такие представители рода Сосновых, как , .
- Малостойкие: , .
- Породы, у которых нет устойчивости перед гниением: , .
По пропитываемости защитными средствами породы древесины
Что касается способности древесины впитывать вещества, с чьей помощью возможно защитить материал от гниения, такая классификация состоит из 3 следующих классов:
- Материалы, которые пропитываются легко: сосна, береза, бук.
- Сырье, обладающее умеренной пропитываемостью: кедр, европейская лиственница, граб, дуб, клен, липа, осина, ольха.
- Труднопропитываемые: ель, сибирская лиственница, пихта, ясень, вяз.
Классификация защитных средств древесины
Вещества, используемые с целью придать материалу стойкости к грибкам, можно классифицировать по характеру действия, растворимости и вымываемости.
Знаете ли вы? Если раньше из дерева стоили только небольшие жилые дома, церкви, то сейчас в США и Европе строительные компании массово предлагают проекты 30-этажных офисных центров и многоквартирных домов, построенных исключительно из дерева. Такая тенденция связана с желанием очистить атмосферу, сделать экологически чистые большие построения и улучшить качество проживания в больших городах.
Защитные средства древесины по характеру оказываемого действия
- Антисептические вещества: кремнефтористый аммоний, паста ПАФ-КСДБ.
- Вещества, замедляющие воспламенение и горение (антипирены): покрытие ОФП-9.
- Средства, оказывающие комбинированное воздействие (защищают и от гниения, и от огня) : препарат ФБС.
Защитные средства древесины по мере растворимости
- Те, что растворяются в воде : препарат БС-13.
- Вещества, растворяемые в легких растворителях , что имеют органическую природу (спирты, углеводороды, кетоны, галогенопроизводные углеводородов и т. д.): препарат КАТГЩ, препараты нафтената меди.
- Растворимые в маслах и тяжелых нефтепродуктах (разные виды топлива, смазочные материалы, сырье, электроизоляционные среды): сланцевое масло.
Защитные средства древесины по степени и условиях вымываемости
- Вещества, которые легко вымываются : препарат БС-13.
- Вымываемые : паста ПАФ-КЛ, паста ПАФ-КСДБ.
- Трудновымываемые : пентахлорфенолят натрия, препарат ПБС.
- Невымываемые : антраценовое масло.
Чтобы правильно определить, чем лучше защищать дерево, необходимо знать, для чего и в каких условиях изделия из данного материала будут использоваться.
Изделия находятся внутри помещений и не подвергаются воздействию погодных условий и увлажнению
Чтобы защитить деревянные предметы, которым не грозит увлажнение, можно использовать народные методы профилактики грибка :
- смесь прополиса и подсолнечного масла в пропорции 1:3. Наносится мягкой губкой на сухую древесину, очищенную от пыли;
Важно! После нанесения на дерево смеси прополиса и масла, оно станет легковозгораемым, поэтому прежде чем использовать данное средство, убедитесь, что вам подходит такой вариант.
- раствор медного купороса. Его надо тщательно перемешать, намочить им тряпку или губку и пропитать ею чистую сухую древесину. После пропитки деревянное изделие необходимо хорошо высушить на свежем воздухе, так, чтобы оно было укрыто от солнечного света. Сохнуть обработанное дерево будет от недели до месяца.
Изделия находятся внутри помещений и не подвергаются воздействию погоды (особенно дождя), но увлажнение может произойти
Для защиты таких изделий лучше использовать водорастворимые легковымываемые антисептики, поскольку нет постоянного контакта со влагой и, таким образом, нет необходимости использовать препараты, очень стойкие к воде, которые, к тому же, являются токсичными и могут плохо влиять на здоровье людей, постоянно находящихся возле древесных изделий, пропитанными или покрытыми такими защитными средствами.
Изделия вне контакта с землей, используются снаружи помещений, подвергаются периодическому воздействию атмосферных осадков
В таком случае лучше использовать средства комбинированного действия, которые предназначаются для использования снаружи и приготовлены на неводной основе. Они не очень дорогие и, в то же время, отлично защищают дерево от гнили, появляющейся из-за воздействия природных осадков.
Знаете ли вы? История строительства деревянных домов насчитывает уже почти 2 тысячелетия. Самым древним построением из дерева на сегодня является буддийский храм Хорю-дзи: ему уже около 1500 лет. Расположен храм в Японии.
Изделия постоянно находятся в контакте в землей или пресной водой, т.е. постоянно подвергаются смачиванию
Немного иначе обстоит дело с изгородями, столбами и другими изделиями, которые постоянно контактируют с грунтом, т. е. часто увлажняются и не успевают просохнуть. В таких случаях лучше использовать средства, в состав которых входят тяжелые смолы: они создают очень прочную защитную пленку и проникают вглубь деревянной поверхности.
Постоянный контакт с соленой водой
Морская вода оказывает более негативное влияние на древесину, чем обычная речная, поэтому чтобы обеспечить целостность материала во время пребывания в соленой воде или воздействия последней на него, лучше использовать невымываемые средства, которые растворяются в маслах или тяжелых нефтепродуктах.
Средства от плесени
Дерево также может быть поражено разрушающими факторами биологического происхождения, среди которых - плесень. Она может появляться из-за повышенной влажности и тепла в помещении, плохого проветривания, летних дождей. Избавляться от таких «недугов» очень сложно, поэтому лучше предотвратить их появление.
Важно! Плесень очень опасна для человеческого организма. Она может как вызывать легкие аллергические реакции, так и стать причиной развития астмы, пневмонии, заболеваний верхних дыхательных путей, сухого кашля, желудочного расстройства, появления высыпаний на кожном покрове, головных болей, кровотечения из носа.
Чтобы древесина со временем не заплесневела, можно пропитать её водным раствором медного купороса, фтористого натрия, специально подготовленной буры или химическими фунгицидами. Также можно купить готовый раствор, например, «Сенеж» или «КСД».
Видео: как обрабатывать древесину от плесени
Средства от воздействия огня
Наибольшее внимание следует уделить обеспечению древесным изделиям стойкости к пламени, поскольку одной из особенностей данного материала является быстрое возгорание. Для того, чтобы защитить дом или любые другие деревянные конструкции или предметы от возгорания, лучше всего использовать антипирены - пропитки, основанные на водных растворах солей и поверхностно-активных веществ. Обработку такими средствами можно осуществлять на всех этапах эксплуатации.
