Особенности огнебиозащиты деревянных конструкций в зависимости от срока их эксплуатации

Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Особенности огнебиозащиты деревянных конструкций в зависимости от срока их эксплуатации /Полимерные материалы пониженной горючести. Сборник тезисов докладов IX международной конференции. 20-24 мая 2019 г. – Минск: Белорусский государственный университет, 2019 г. – С. 68-70

 

Особенности огнебиозащиты деревянных конструкций в зависимости от срока их эксплуатации

Е.А. Анохин, Е.Ю. Полищук, А.Б. Сивенков

Академия ГПС МЧС России

Защита деревянных конструкций зданий различного функционального назначения и степени огнестойкости от воздействия высоких температур уже несколько сотен лет является актуальной проблемой, над решением которой работают ученных различных стран. В процессе своей эксплуатации, древесина подвергается воздействию множеству факторов, оказывающих разрушительное воздействие на структуру и свойства древесного материала, самыми пагубными из которых по праву считают воздействие высоких температур при пламенном горении, а также деятельность различных микроорганизмов и грибов. Проведенные исследования ряда авторов [1,2]  показывают, что наиболее эффективная защита древесины достигается путем применения комплексных огнебиозащитных составов. Большой вклад в развитие данной области научных исследований был внесен научной школой под руководством д.т.н. Покровской Е.Н. [1,2] и сотрудниками Сенежской научно-производственной лаборатории защиты древесины [3,4]. Исследования, проводимые в отношении эффективности огнебиозащиты в основном проводились без учёта срока эксплуатации деревянных конструкций, данный фактор в разработке и применении защитных средств для древесины не учитывался и на многих объектах были применены составы, прошедшие процедуру оценки их эффективности на образцах древесины, не имеющих соответствующей выдержки в условиях внешней окружающей среды.

Современную древесину и древесину длительного срока эксплуатации по показателям пожарной опасности, химическому составу, морфологической структуре древесного вещества, невозможно считать одним и тем же материалом, так как в процессе эксплуатации происходит изменение древесного вещества под влиянием различных факторов окружающей среды. Все вышесказанное определяет актуальность создания научных подходов создания и применения пропиточных огнебиозащитных средств, позволяющих не только обеспечить высокий огнезащитный эффект для деревянных конструкций, но их повысить их долговечность. Проведенные исследования пожарной опасности деревянных конструкций различного срока эксплуатации позволили установить особенности их поведения в условиях пожара, которые обусловлены более высокими тепловыми эффектами при горении и значительной степенью термического повреждения (выше в 1,7 раза) по сравнению с современными конструкциями из древесины [5]. На основе полученных результатов были сформулированы научно обоснованная стратегия и подходы к разработке огнебиозащитных составов для деревянных конструкций длительного срока эксплуатации с учетом особенностей их поведения в условиях пожара [6]. Установлены качественные параметры (величина теплового эффекта, скорость и теплота окисления угольного слоя), которые определяют специфику разработки огнебиозащитных составов для рассматриваемых конструкций из древесины длительного срока эксплуатации.

По результатам научных исследований разработан огнебиозащитный состав, включающий в себя комплекс фосфор- и азотсодержащих соединений, а также модифицирующие добавки. Разработанный состав обеспечивает I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53292-2009 [7] с расходом поверхностного нанесения 400 г/м2. Кроме этого, нами в работе [6] было установлено, что предложенное огнебиозащитное средство обеспечивает снижение пожарной опасности деревянных конструкций длительного срока эксплуатации. В условиях огневых испытаний по ГОСТ 30403-2012 состав с расходом поверхностного нанесения  не менее 700 г/м2 снижает температуру (на 20 – 80 °С) на всем протяжении эксперимента и интенсивность обугливания конструкций (в 1,07 – 1,29 раза), повышает их сопротивляемость к воспламенению (в 1,1 – 1,3 раза). Это в целом позволяет повысить термическую устойчивость и целостность конструкций в условиях продолжительного пожара, а также повысить класс их пожарной опасности до К2(15). Разработанный состав демонстрирует высокую эффективность биозащиты деревянных конструкций, для проведения исследований на эффективность которого по ГОСТ 30028.4-2006 [8] были подготовлены пропитанные образцы с расходом поверхностного нанесения 400 г/м2 и образцы нативной древесины (по 6 образцов древесины современной и со сроком эксплуатации 81 год). После нанесения огнебиозащитного состава на поверхность образцов древесины проводилось их конденсирование в течении 45 суток. Далее образцы инфицировали различными видами грибов (всего 27 видов, 3 группы по 9 видов в каждой группе) и на протяжении 15 дней наблюдали за степенью биологического поражения древесины. В результате проведенных исследований было установлено, что образцы нативной древесины длительного срока эксплуатации и образцы древесины без срока эксплуатации подвержены воздействию плесневых и окрашивающих грибов. Площадь поражения у образцов современной нативной древесины в несколько раз выше, чем у образцов древесины длительного срока эксплуатации, что объясняется изменениями морфологической  структуры древесины и ее химического состава в процессе длительного естественного старения. Разработанный огнебиозащитный состав является высокоэффективным по отношению к плесневым и окрашивающим грибам по ГОСТ 30028.4-2006 для образцов древесины различного срока эксплуатации. Полученые результаты свидетельствуют об актуальности проведенных исследований и необходимости дальнейшего изучения эффективности различных способов и видов огнебиозащиты деревянных конструкций различного срока эксплуатации.

 

Литература

  1. Покровская Е.Н., Нагановский Ю.К. Огнебиозащита памятников деревянного зодчества // Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 6, С. 33–36
  2. Покровская Е.Н., Кобелев А.А., Нагановский Ю.К.  Механизм и эффективность огнезащиты фосфоркремнийорганических систем для древесины // Пожаровзрывобезопасность. – 2009. – Т. 18, № 3. – С. 44–48.
  3. Акинин Н.И., Максименко С.А., Мельников Н.О. Вопросы огнебиозащиты деревянных строительных конструкций // «Мир и безопасность». – 2008, – № 4. – с.16–18.
  4. Мельников Н.О. Разработка комплексных огнебиовлагозащитных составов с использованием термических и микологических методов анализа: диссертация ... канд. техн. наук: 05.26.03. – М., 2010. – 115 с.
  5. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Пожарная опасность ограждающих деревянных конструкций с длительным сроком эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность. — 2016. — Т. 25, № 10. — С. 30–40. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.30-40.
  6. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Снижение пожарной опасности деревянных конструкций с применением огнезащитных композиций // Пожаровзрывобезопасность. — 2017. — Т. 26, № 2. — С. 22–35. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.02.22-35.
  7. ГОСТ Р 53292-2009 Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний. Москва. – Стандартинформ. 2009.
  8. ГОСТ 30028.4-2006 Средства защитные для древесины. Экспресс-метод оценки эффективности против деревоокрашивающих и плесневых грибов. Москва. – Стандартинформ. 2007.

СМОТРЕТЬ СОДЕРЖАНИЕ СБОРНИКА

Категория: Материалы IX конференции | Добавил: epyur (15.12.2020)
Просмотров: 17 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar