Материалы применяемые для защиты древесины от возгорания. Защита древесины от гниения, насекомых, возгорания и влаги своими руками. Антипирены по принципу действия делят на

Сушка древесины

Сушка древесины - одна из основных мер, предупреждающих понижение качества древесины (предохраняет от загнивания, увеличивает прочность, уменьшает плотность и склонность к изменению формы и размеров).

Естественную сушку осуществляют на открытом воздухе, под навесами или в закрытых помещениях до воздушно-сухого состояния, т. е. до влажности 15…20 %. Атмосферная сушка - длительный (несколько недель и даже месяцев) и трудно регулируемый процесс, но она проста и не требует затрат на подогрев теплоносителя.

Рис.1. Атмосферная сушка

Искусственную сушку производят в сушильных камерах, в электрическом поле высокой частоты, в горячих жидких средах и контактным способом. Ее можно проводить в любое время года до любой конечной влажности и в короткие сроки (несколько дней или даже часов). При этом обеспечивается высокое качество высушенной древесины за счет полной регулируемости процесса и исключается возможность поражения древесины грибной инфекцией и насекомыми.

Рис.2. Сушильные камеры для сушки древесины

Камерную сушку осуществляют в сушилках периодического и непрерывного действия. В качестве теплоносителя используют подогретый воздух, пар, дымовые газы.

Сушка в электрическом поле высокой частоты обусловлена нагревом древесины, помещенной между сетчатыми электродами, к которым подводят ток высокой частоты. Так как поверхность древесины имет более низкую температуру вследствие испарения влаги, то находящаяся в древесине вода интенсивно перемещается изнутри материала наружу. Это дает возможность высушивать древесину очень быстро (в 10…20 раз быстрее, чем при камерной сушке). Такой вид сушки требует большого расхода электроэнергии и дороже камерной сушки, поэтому его применяют для сушки высококачественной древесины.

Сушка в нагретых жидких средах, в частности в петролатуме, предложена А. И. Фоломиным.

Петролатум - отход, получаемый при депарафинизации нефтяных масел, в воде не растворяется и не смешивается. При нагревании до 130…140°С петролатум превращается в подвижную жидкость, в которую и погружается просушиваемая древесина. Находящаяся в древесине влага превращается в пар и удаляется. В петролатуме древесина сушится в несколько раз быстрее (несколько часов), чем в сушильных камерах, причем материал не растрескивается и не коробится. Недостатком такого способа сушки является большой расход петролатума и загрязнение им древесины. По стоимости этот способ примерно равноценен камерной сушке.

Контактную сушку используют для сушки тонких сортиментов древесины (например, шпона, фанеры). Она осуществляется между периодически смыкающимися горячими плитами пресса или на роликовых установках.

Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания

Предохранение древесины от гниения и разрушения насекомыми.

Для предупреждения загнивания древесины принимают ряд конструктивных мер, цель которых предохранить ее от увлажнения (древесину изолируют от грунта, камня и бетона, делают каналы для проветривания, защищают от атмосферных осадков и т. п.). Когда мерами конструктивного характера нельзя полностью предохранить древесину от увлажнения, ее пропитывают антисептиками - химическими веществами, которые убивают грибы или создают среду, в которой их жизнедеятельность становится невозможной.

Антисептики должны обладать высокой токсичностью (ядовитостью) по отношению к дереворазрушающим грибам, но быть безвредными для людей и животных; сохранять высокую токсичность в течение заданного срока; легко проникать в древесину, не ухудшая ее физико-механических свойств и не вызывая коррозию металлических креплений; не иметь неприятного запаха; быть стойкими при повышенных температурах и в процессе обработки древесины. Они должны быть относительно дешевыми и не дефицитными.

Для антисептирования древесины используют водорастворимые, органикорастворимые и маслянистые антисептики, а также антисептические пасты.

Водорастворимые антисептики применяют для обработки древесины, которая в процессе эксплуатации защищена от непосредственного увлажнения и вымывающего действия воды.

Фторид натрия NaF - порошок белого цвета, без запаха. Применяют в растворах 3…4 %-ной концентрации для антисептирования деревянных элементов, а также материалов и изделий из древесных стружек, опилок, камыша. При соприкосновении с известковыми, цементными и гипсовыми материалами фторид натрия теряет своп ядовитые свойства, переходя в нерастворимый фторид кальция.

Кремнефторид натрия Na 2 SiFe - белый или серый порошок, по действию сходный с фторидом натрия. Применяют совместно с кальцинированной содой, фторидом натрия и в силикатных пастах.

Кремнефторид аммония (NH 4)2SiFs - легко растворимый порошок белого цвета, без запаха, по токсичности превосходит фторид натрия, повышает огнестойкость древесины, но вызывает слабую коррозию металла.

Препараты ХХЦ (смесь хлорида цинка и натриевого или калиевого хромпика) и МХХЦ (смесь хлорида цинка, хромпика и медного купороса) трудно вымываются водой, но окрашивают древесину в желто-зеленый цвет и вызывают коррозию черных металлов, а при больших концентрациях несколько снижают прочность древесины.

Препарат ГР-48 - антисептик на основе пентахлорфенола , без запаха, хорошо растворяется в воде. Его применяют в растворе 1…1,5 %-ной концентрации для поверхностной защиты пиломатериалов, в частности от синевы и плесени.

Органикорастворимые препараты типа ПЛ (растворы пентахлорфенола в легких нефтепродуктах) и типа НМЛ (растворы нафтената меди в легких нефтепродуктах ) являются высокотоксичными антисептиками, хорошо проникающими в древесину. Препараты второго типа окрашивают древесину в зеленый цвет и затрудняют ее склеивание. В качестве растворителей применяют зеленое масло, мазут, керосин и сольвентнафту. Препараты ПЛ используют также для усиления токсичности маслянистых антисептиков.

Из маслянистых антисептиков наиболее широко используют масло каменноугольное (креозотовое и антраценовое) и сланцевое. Оба эти продукта - жидкости темно-коричневого Цвета с резким запахом и сильными антисептическими свойствами. Водой они не выщелачиваются, металл не корродируют, но окрашивают древесину в темно-бурый цвет. Основное назначение - глубокая пропитка деревянных элементов, находящихся на открытом воздухе, в земле или воде (шпалы, части мостов, сваи, подводные сооружения и др.).

Антисептирующие пасты приготовляют из водорастворимого антисептика (фторид или кремнефторид натрия), связующего вещества (битума, глины, жидкого стекла и др.) и наполнителя (чаще всего торфяного порошка). Антисептическими пастами защищают элементы из древесины с начальной влажностью не менее 40 % и элементы, увлажнение которых происходит в процессе эксплуатации (концы балок, столбов и др.). Элементы открытых сооружений, обработанные пастой, защищают гидроизоляционным покрытием. Растворяясь в воде, антисептик, входящий в состав пасты, проникает внутрь древесины и предохраняет ее от загнивания.

Пропитку древесины антисептиками осуществляют поверхностной обработкой, в горяче-холодных ваннах и под давлением.

При поверхностной обработке раствор антисептика наносят на поверхность древесины кистями или краскопультом за 2…3 раза. Иногда практикуют погружение сухой древесины в ванну с раствором антисептика, что позволяет пропитать ее несколько глубже.

Пропитка древесины по методу горяче-холодных ванн имеет наибольший эффект. Древесину или конструкцию из нее сначала погружают в горячий раствор антисептика с температурой 90…95°С. При этом воздух, находящийся в порах и сосудах древесины, нагревается, расширяется и частично удаляется. Затем древесину переносят в ванну с холодным раствором или откачивают горячий раствор, а в ванну подают холодный с температурой 2О…ЗО°С. В ванне с холодным раствором объем оставшегося в древесине воздуха уменьшается, вследствие чего внутри древесины создается разрежение, за счет которого и происходит впитывание антисептика.

Пропитка под давлением осуществляется в специальных герметических циллндрах-автоклавах. Вначале в автоклаве создается вакуум, благодаря чему из древесины удаляется воздух. Затем автоклав наполняют подогретым антисептиком и доводят жидкостное давление до 0,6… 1,5 МПа. Создание вакуума, а затем жидкостного давления обеспечивает быструю и наиболее глубокую, часто сплошную пропитку древесины.

Основной способ борьбы с дереворазрушающими насекомыми на складах лесоматериалов - содержание склада в соответствии с санитарными требованиями, а также своевременная окорка круглых лесоматериалов. Однако древесина может поражаться насекомыми и в сооружениях. В этом случае борьба с ними ведется химическими средствами, путем обработки древесины ядовитыми веществами - инсектицидами, убивающими насекомых и их личинки. Древесину обрабатывают инсектицидами пропиткой, опрыскиванием, обмазкой, опылением порошками или окуриванием газами. Для этих целей используют уже описанные маслянистые антисептики и препараты на органических растворителях, а также порошок и пасту ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), раствор хлорофоса (диметилтрихлороксиэтилфосфоната), хлородан в виде дуста и эмульсии и другие вещества, а также некоторые газы (хлорпикрин).

Защита древесины от возгорания. При зажигании древесины пламенем возгорание происходит при температуре 260…290°С, а при нагреве выше 350 °С газы, выделяющиеся из древесины, способны возгораться даже при отсутствии открытого пламени. При длительном нагреве эти температуры понижаются. Для предупреждения возгорания принимают специальные меры, которые сводятся: к конструктивным (удаление деревянных элементов от источников нагревания, устройство огнестойких перегородок и стен); покрытию деревянных элементов штукатуркой или облицовкой малотеплопроводными и несгораемыми материалами (асбестовыми и др.); окрашиванию деревянных конструкций огнезащитными красками или пропитке древесины специальными веществами - антипиренами.

Огнезащитные краски содержат связующее вещество, наполнители и антипирены. Например, в силикатных красках связующим служит растворимое стекло, а наполнителем - молотый кварцевый песок, мел, магнезит. Составные компоненты таких красок образуют стекловидные пленки, которые предотвращают доступ кислорода воздуха к древесине и защищают ее от возгорания.

Для защиты от огня скрытых деревянных элементов зданий и сооружений (стропил, обрешетки и др.) используют огнезащитные пасты на основе глин, извести, гипса, суперфосфата, которые после высыхания образуют несгораемый слой толщиной 2…3 мм.

Огнезащитное действие антипиренов основано на том, что одни из них при нагревании древесины создают оплавленную пленку, закрывая доступ кислорода к древесине, другие при высокой температуре выделяют негорючие газы, оттесняющие воздух от поверхности древесины и одновременно разбавляющие горючие газы, выделенные из самой древесины при нагревании. В качестве антипиренов применяют буру Na 2 B 4 O 7* 10H 2 O, хлористый аммоний, фосфорнокисоые натрий и аммоний, сернокислый аммоний. Обработка древесины антипиренами производится теми же методами, что и антисептирование.

Большинство антисептиков и химикатов для защиты древесины от насекомых и возгорания вредно действуют на организм человека, вызывая отравление, ожоги. При обращении с ними нужно соблюдать требования охраны труда и техники безопасности.

Древесина – это строительный материал, проверенный временем. Она занимает одну и з лидирующих позиций на рынке стройматериалов и служит не только для построения зданий, но и для декоративной облицовки построек и . Главным недостатком древесины является слабый иммунитет к гниению, вреду насекомых, возгоранию и прочим негативным явлениям, именно поэтому она очень часто уступает основным конкурентам: металлу, камню и пластику. Для того, что бы продлить срок эксплуатации древесины, ее необходимо обрабатывать защитными антисептическими средствами, о которых мы сейчас поговорим.

• Статья
• Видео

Как защитить древесину от гниения?

Из-за того что древесина это природный материал, который является питательной средой для таких влаголюбивых недоброжелателей, как плесень и грибок, она часто подвергается негативному действию данных бактерий, в результате чего вся постройка либо изделие из дерева прогнивает и разрушается.

Для того что бы защитить древесину от гниения нужно заблаговременно выполнять некоторые мероприятия, основными из которых являются:

• Обработка древесины антисептиками, которые продаются в растворах и пастах в любом строительном магазине. Наносить антисептики рекомендуется не только на поверхность дерева, но и на грунт, в котором оно находится (примерная глубина пропитки – 1,5 метра). Рекомендуется использовать 5% раствор бихромата калия в 5% серной кислоте. Популярными готовыми антисептиками являются такие продукты, как: новотекс, пинотекс, биокрон, биосепт.

• Естественная и искусственная сушка древесины. Что бы высушить дерево естественным путем, необходимо разместить материал под навесом либо в хорошо проветриваемом помещении на время от недели до нескольких месяцев (в зависимости от климата и свойств сорта дерева). Преимущество данного варианта – отсутствие денежных затрат. Что касается искусственной сушки, то она осуществляется либо при помощи сушки в жидкой среде (емкости с петролатумом) либо при помощи хранения в камерах с повышенной температурой (воздействие пара либо теплого воздуха). Преимущество искусственной сушки – быстрота процесса (от часу до нескольких дней) и поражение грибковых болезней.
• Правильное расположение деревянных сооружений. Для этого используют конструктивные мероприятия, такие как: использование водонепроницаемой кровли, активное проветривание, высокий фундамент, гидроизоляция деревянных стен и т.д.

Методы защиты древесины от насекомых

Главными насекомыми-вредителями древесины являются жук-долгоносик, жук-усач и жук-точильщик. Они за короткий промежуток времени способны превратить деревянные постройки и мебель в кучку трухи. Для того, чтобы определить действие насекомых достаточно хорошо просмотреть поверхность древесины – если вы увидите маленькие канавки на стенах, дырочки и кучки пыли, значит, вредители уже обитают на данном месте.

Чтобы защитить древесину от насекомых необходимо использовать антисептики и инсектициды, продающиеся в специализированных магазинах. Простейший вариант защитного средства в домашних условиях – раствор поваренной соли. Его преимущество – безвредность для человека, недостаток – легкое смывание дождевой водой. Вообще существует множество народных средств защиты древесины от насекомых, популярными считаются:

• Использование дегтя в скипидаре
• Обработка парафином либо расплавленным воском
• Обработка раствором карболки
• Использование дихлофоса (хлорофоса)

Так же можно использовать раствор кремнефтористого натрия, который легко наносится на поверхность древесины распылителем либо кисточкой.

Эффективная защита древесины от влаги

Для того, что бы одновременно защитить поверхность древесины от поражения насекомыми и грибковыми инфекциями, необходимо использовать водоотталкивающую пропитку.

Простейший вариант водоотталкивающей пропитки – масло. Его необходимо нанести на древесину, по всей поверхности, что бы масло попало во все трещины, стыки и поры.

Следует учитывать, что нанесение масла на поверхность изменяет цвет постройки либо изделия из дерева, делая его немного темнее.

Помимо нанесения масла, можно так же использовать такие популярные методы, как тонировку и лакирование.

Тонирование дерева представляет собой процесс небольшого окраса деревянной поверхности при помощи масляной краски, спиртовой морилки, подкрашенного лака и т.д. Тонировка дерева необходимо осуществлять каждые 2 года.

Лакирование древесины осуществляется в местах с повышенной влажностью (к примеру, в банях). Для этого используют водоотталкивающие лаки, которые необходимо наносить н а поверхность дерева каждые 5 лет.

Защищаем поверхность древесины от возгорания

Зачастую, использование огнезащитных средств осуществляется в общественных местах, таких как гостиницы, рестораны, бары, сауны и т.д., но заботливые хозяева используют средства для защиты древесины от возгорания и на частых территориях загородных домов и дачных участков.

Методы защиты древесины от случайного возгорания делятся на простую обработку соляными растворами и обработку специальными веществами, которые образуют защитную пленку на деревянной постройке.

В первом случае раствор соли наносится на поверхность древесины, проникая глубоко в материал, и во время возгорания эти вещества плавятся, образуя защитную пленку, которая останавливает распространение пламени. Хотя пожар и прекратится, обугленное дерево потребуется заменить.

Обработка специальными веществами останавливает пожар таким же способом, только гораздо эффективнее. Для данного метода используют антипирены, в состав которых входит серная кислота, фосфорнокислый аммоний и бура. Рекомендуется так же использовать обмазку, штукатурку и краску на силикатной основе.

Для того, что бы деревянная постройка прослужила как можно больше лет и все это время выглядела привлекательно, необходимо как можно чаще проводить профилактические методы защиты древесины. Что бы защита была эффективнее, следует обрабатывать дерево до постройки сооружения, что бы дать материалу хорошо просохнуть со всех сторон.

Так же следует придерживаться основных требований перед обработкой древесины:

• Запрещается обрабатывать замороженную древесину
• Если поверхность ранее покрывалась краской либо лаком, необходимо тщательно обработать древесину – зашкурить либо отциклевать, что бы поверхность имела равномерную впитывающую способность.
• Оптимальная температура, при которой можно проводить обработку составляет +20 +25°С. Допускается обрабатывать материал в пределах от +10 до +40°С, но не в коем случае не ниже +5°С.
• Обрабатываемая поверхность древесины должна быть чистой и сухой

Видео-урок эффективная защита древесины

С древнейших времен и по настоящее время люди использовали дерево для строительства, это единственный наиболее экологичный надежный стройматериал. Древесина может очень легко подвергаться различным негативным воздействиям, например, гниению, поэтому важно знать, чем обработать дерево от гниения.

Чем обработать дерево от гнили?

Рассмотрим популярные домашние методы защиты, они наиболее экологичные и безопасные для здоровья, к тому же стоят дешевле.

• Прополис и масло подсолнечника в соотношении 3:1. Смоченной тряпочкой этот состав хорошо пропитывает древесину. Но после такой пропитки дерево легко возгорается.
• Раствор купороса медного особенно хорошо подходит для бревен круглых, но сушится довольно долго - срок сушки может достигать месяца.
• Горячий битум эффективен при обработке древесины от гниения, но нагретый битум может выделять токсичные вещества.
• Автомобильным маслом можно отлично защитить дерево, но опасно оно тем, что легко воспламеняется.
• Финский метод средством, в который входит вода, железный купорос, мука, соль и гашеная известь. Смесь медленно подогреваете и теплой, наносите на деревянную поверхность в несколько слоев.

Также в вопросе, чем обработать древесину от гниения, помогут синтетические растворы:

1. Кремнефторид натрия и аммоний - также защищает и от воздействия огня;
2. Натрий фтористый, это средство не приводит к ржавлению металла в деревянном изделии;
3. Импортные смеси, в основе которых цинк, хлор, бур калия, натрия и пр.

Все эти антисептики являются хорошими защитниками от воды, но и, к сожалению, могут быстро вымываться, поэтому их нанесение необходимо регулярно повторять.

Защита от вредителей

Выше были рассмотрены ответы на вопрос, чем обработать дерево от гниения и влаги. Далее будет рассказано, чем обработать дерево от вредителей.

Как традиционное средство используется бихромат калия или раствор медного купороса, то есть древесина пропитывается ими, при этом может измениться ее цвет. Следуют отметить, что для человека данные составы токсичны.

Антисептические препараты для защиты древесины от вредителей:

1. Пинотекс, производится в Финляндии;
2. Ловин - российский препарат;
3. Магникум;
4. Фосфин.

Защита от вредителей может осуществляться с помощью газа (фумигация) или с помощью влажного аэрозоля.

Обработка от появления грибка

Также многих, кто занимается строительством из древесины, занимает вопрос, чем обработать дерево от грибка. Для этих целей подходят многие из средств борьбы с гниением. На начальных стадиях могут применяться народные средства:

1. Смесь, получаемая при разведении силикатного клея с водой;
2. При соединении серной кислоты и бихромата калия (5%);
3. Плесневелые части дерева можно посыпать содой пищевой и полить уксусом;
4. Наружные участки можно полить горячей смолой;
5. Несколько раз обработать раствором соли с борной кислотой. Борная кислота (50 гр) смешивается с килограммом соли, и разбавляются в 5 литрах кипятка.

Составы для защиты деревянного дома от грибков и насекомых

Марка (производитель)	Время высыхания, ч	Разбавитель	Расход, л/м²
Эколан-41	до 1	вода	0,1
Эколан-50	до 1	вода	0,1
Оливеста-Олидекор	24	вода	0,1—0,2
Эмлак Антиплесень	3	вода	60—80 г
Tikkurila Homeenopoisto * (Финляндия)	—	вода	—
Sadolin Bio Clean * (Финляндия)	48	вода	—
Carapol Capatox (Германия)	6	вода	0,1
Karuwa Schimmel-Ex (Германия)	24	не требуется	—
Dulux Kichens & Bathrooms (Великобритания)	2—4	—	0,03
Рогнеда Сотекс	до 10	уайт-спирит	0,1—0,2
Рогнеда Акватекс	24	уайт-спирит	0,1—0,2
Рогнеда Биосепт	24	—	0,15—0,25
Полиэкс Политекс	18	уайт-спирит	0,1—0,2
Полиэкс Дятел	до 0,5	не требуется	0,2
Одилак Лазурол	до 24	уайт-спирит	0,1
Belinka Lasur (Словения)	до 10	—	0,08
Sadolin Pinotex Classic (Финляндия)	до 12	скипидар	0,1—0,2
Sadolin Pinotex Base (Эстония)	до 24	уайт-спирит	0,1—0,2
Duta Dufatex (Германия)	до 24	скипидар	0,08
Beckers Exponyl Traskydd	48	—	0,1—0,2
Dyo Pinostar	8	—	0,08
Dyo Dyoplus **	24	вода	0,15
Dulux Kitchens ** (Великобритания)	24	вода	0,08
Fintex KSM 42 ** (Финляндия)	2	вода	0,2
Дива-II **	1	вода	0,1
Примечание: *) — содержит гипохлорит натрия; **) — с биоцидными добавками.

Чем обработать дерево от огня?

Среди бесчисленных плюсов древесины, есть очень большой недостаток - этот материал легко воспламеняется. Поэтому очень важно уделить внимание противопожарной обработке, а средства, применяемые в этих целях - антипирены. Они бывают:

1. Огнезащитные, которые обволакивают древесину как пленка: такие как краска и лаки.
2. Смеси, которые впитываются внутрь дерева.
3. Твердые средства: обмазки, пасты.
4. Смешанные составы: антисептик+антипирен = биопрен.

Обрабатывать дерево рекомендуется при температуре воздуха свыше 0 C 0 и в сухую погоду, чтобы вода в составе антипирена не замерзла. При работе своими руками нужно быть очень осторожными, ведь многие из таких средств, с высоким показателем кислотности и могут быть опасны для кожи. Противопожарная защита бывает активная и пассивная. Активные средства не дают огню гореть, так как не дают проходить кислороду, а пассивные затягивают время возгорания.

В зависимости от того, сколь веса древесина теряет после огнезащитной обработки, согласно Нормам пожбезопасности существует три класса защиты:

1. средства с максимальной защитой, при возгорании древесина может простоять до 150 минут без повреждений и теряется 9% массы (места массовых скоплений людей);
2. средства 2 группы по эффективности, тут древесина под воздействием огня может продержаться минут 90;
3. минимальная огнезащита - 3 группа, подходит для древесины в частном домостроении.

Огне- и биозащитные составы

Обработка древесины от гниения

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.