ВОГНЕЗАХИСНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПОКРИТТІВ ДЛЯ ДЕРЕВ’ЯНИХ КОНСТРУКЦІЙ НА ОСНОВІ СИЛІКАТУ НАТРІЮ

Анотація

Вступ. Будівлі та споруди із дерев'яних конструкцій характеризуються підвищеною пожежною небезпекою. Ефективність протипожежного захисту таких об'єктів можна підвищити застосувавши вогнезахист деревини.
Це здійснюється різними способами: вогнезахисним просоченням, фарбами, лаками, обмазками, штукатурками, плівковими покриттями. Ці способи, відповідно до їх експлуатаційних властивостей, мають різні області застосування. Сучасні методи вогнезахисту дерев’яних будівельних конструкцій базуються на використанні покриттів, що спучуються. Розроблення ефективних вогнезахисних покриттів, які за складом є системою органічних і
неорганічних компонентів, – актуальне науково-технічне завдання.
Метою статті є розробка і дослідження ефективності вогнезахисних покриттів для дерев’яних конструкцій на основі силікату натрію, декстрину та оксидів металів магнію і титану.
Методи дослідження. Вогнезахисна ефективність покриттів визначалась за методикою згідно з ГОСТ 16363-98 «Засоби вогнезахисні для деревини. Методи визначення вогнезахисних властивостей».
Основні результати дослідження. У статті досліджено ефективність композицій із рідкого натрієвого скла (40…50% мас. %), базальтового волокна (5…10% мас.%), декстрину (20…25% мас. %), температуростійких
оксидів (MgO, TіO2) (20…25%). Такі властивості компонентів покриттів, як висока температуростійкість, паропроникність і хімічна стійкість, дають можливість використовувати їх як компоненти в складі вогнезахисних покриттів. У роботі визначали групу вогнезахисної ефективності. Встановлено, що всі досліджувані композиції забезпечують вогнезахист деревини. Однак найбільш ефективною є композиція, яка складається із рідкого скла
(40%), MgO (25%), декстрину (25%), базальтового волокна (10%),середнє значення втрати маси зразка якого становить 5,9 % від загальної маси, що підтверджує першу групу вогнезахисної ефективності та важкозаймистість деревини. Механізм дії досліджуваних вогнезахисних покриттів для деревини пояснюється рядом причин. Це теплоізоляція поверхні від джерела запалювання; теплопоглинання завдяки теплоємності та ендотермічним процесам в покритті; інгібування процесу горіння завдяки руйнуванню активних центрів полум’я і гальмуванню ланцюгової хімічної реакції горіння; прискорення процесу розкладу вуглеводнів з утворенням негорючих газових продуктів термодеструкції води і коксового залишку, який також має теплоізоляційні властивості; розбавлення негорючими продуктами розкладу деревини чи покриття горючих речовин в зоні горіння. На початковому
етапі переважають процеси теплоізоляції та теплопоглинання. Далі відбувається термодеструкція з утворенням газоподібних речовин, утворюються спучені шари з меншою теплопровідністю у порівнянні з початковим матеріалом.
Висновок. Експериментально встановлено, що композиції на основі рідкого скла, базальтового волокна, декстрину і температуростійкого оксиду (MgO,) можуть використовуватися як вогнезахисні покриття з атмосферостійкими властивостями для будівельних конструкцій із деревини, забезпечуючи I групу вогнезахисної ефективності із втратою маси взірця до 9 %. Температуростійкі оксиди металів, декстрин і силікат натрію у складі покриття підвищують вогнестійкість – під час дії вогню, а силікат натрію збільшує його атмосферостійкість в природних умовах. Таким чином, запропоновані покриття дають можливість перевести деревину з групи Г4 (підвищеної горючості) до групи Г2
(помірної горючості).