Ліси. Наука і техніка 2010; 12 (1): 11-24

дошків

СТАТТЯ

ПОЖЕЖНА ПОВЕДІНКА ДОШКІВ І РАДІАТОВОЇ ХВОЙНОЇ ДЕРЕВИНИ З І БЕЗ ПОЛЬМИ ФЕНТАРНОЮ ФАРБОЮ

ВОЗДУХОЗНАЧЕННЯ ДОШКІВ І СОСНОВОГО РАДІАТУ ДЕРЕВ’Я З І БЕЗ ПОЛЬМИ ФЕНТАНТИ

Р. Гарей 1, М. Генрікес 1
1 Кафедра деревообробки, факультет лісових наук, Університет Чилі. Сантьяго, Чилі

Р. ESUMEN

У будівельних програмах потрібно сприяти знанню поведінки деревини та деревних плит проти дії вогню, щоб поліпшити умови використання в експлуатації. Ефект вогнезахисної фарби та нефарбованих елементів керування порівнювали на дошках на основі деревини та сосновій деревині з масивним випромінюванням для того, щоб розрізнити типи дощок та порівняти з твердою деревиною...

Випробовуваними плитами були: Pino radiata D. Донська структурна фанера, Орієнтовано-стружкова плита (OSB), ДВП середньої щільності (МДФ), Тверда дошка (HB) та ДСП, які поверхнево фарбували вогнезахисною фарбою та порівнювали із незахищеними плитами. Дослідження включало соснові радіати D. Донська деревина з антипіреном та без нього.

Статистичний аналіз показав значні відмінності у втраті ваги та індексі вуглецю для всіх дощок із антипіреном порівняно з дошками без захисту. Серед конструкційних плит: фанери та OSB фанера, що захищає від вогню, найкраще поводилася проти вогню, а HB - найбільш погану поведінку.

Було показано, що вогнезахисна фарба ефективно захищає вивчені дошки порівняно з дошками без захисту.

Застосування цього стандарту випробувань було хорошим показником пожежної поведінки та забезпечувало значну інформацію на дошках, рекомендуючи використовувати його як доповнення до випробувань на вогнестійкість, проведених у повному масштабі.

Ключові слова: Дошки на дерев’яній основі, вогнезахисна фарба, пожежна поведінка, втрата ваги, індекс карбонізації.

АНОТАЦІЯ

У будівництві житла потрібно вимагати підвищення знань щодо поведінки цих матеріалів проти агентів, що псуються. Безпека, протилежна вогневій дії, є фундаментальною для поліпшення їх використання в службі.

Випробовувані дошки: структурна фанера з соснової радіати, орієнтовано-стружкова плита (OSB), ДВП середньої щільності (МДФ), тверда дошка (НВ) та ДСП, які були захищені вогнезахисною фарбою та порівняні з дошками без захисту. У дослідження було включено деревину сосни Radiata з вогнезахисною фарбою та без неї.

Статистичний аналіз показав суттєві відмінності у втраті ваги та індексі карбонізації для всіх дощок із антипіреном порівняно з дошками без захисту. Між структурними дошками: фанерою та OSB фанера з вогнезахисною речовиною виявилася найкращою протипожежною характеристикою, тоді як HB показала найгіршу поведінку.

Було продемонстровано, що вогнезахисна фарба виявляється ефективною у захисті досліджуваних дощок порівняно з дошками без захисту.

Впровадження цього стандартного випробування було хорошим показником вогневих показників і сприяло значній інформації про дошки; його використання рекомендується як доповнення до випробування на вогнестійкість, проведене в реальному масштабі.

Ключові слова: деревна дошка, вогнезахисна фарба, вогнестійкість, втрата ваги, індекс карбонізації.

ВСТУП

Поведінка проти вогню в будівельних матеріалах оцінюється за такими параметрами, як час займання, втрата ваги, індекс карбонізації, розповсюдження полум'я, швидкість виділення тепла та утворення диму. Вогнестійкість вимірюється хвилинами і являє собою здатність будівельного елемента зберігати свої структурні якості в певних температурних межах протягом певного періоду часу. Виходячи з цієї останньої концепції, вимоги вогнестійкості, умови пожежної безпеки, правила пожежостійкості будівельних матеріалів визначені Загальним розпорядженням з урбанізму та будівництва (OGUC) Міністерства житлово-комунального господарства. Класи вогнестійкості варіюються від F15 до F180, це кодування вказує кількість хвилин, яким повинні протистояти конструкції (MINVU 2004).

OGUC визначає пасивний захист як: заснований на будівельних елементах, які через свої фізичні умови на певний проміжок часу ізолюють конструкцію будівлі від впливу вогню, затримуючи її дію і дозволяючи тим самим евакуацію мешканців до можливого руйнування конструкції, а також надання часу для прибуття та дії пожежників. "Елементи конструкції або їх покриття можуть бути виготовлені з негорючих матеріалів, із власною теплоізоляційною здатністю або внаслідок ефекту спалення або сублімації проти дія вогню (МІНВУ 2004).

Чилійський стандарт NCh 935/1-of.97 встановлює процедуру визначення вогнестійкості фарб, що вспучуються, дійсну лише для металевих конструкцій, а не для деревини. Цей стандарт не вказує необхідних значень, які притаманні кожній фарбі, і це залежить від на товщинах, нанесених на сталеву конструкцію визначеної масивності (Infante 2008). Проникні фарби, що застосовуються на металах, сертифіковані в IDIEM за протоколом № 238.148-238.378.

У деревині вогнестійкість досягається великими квадратами або покриттям її мінеральними продуктами, такими як гіпсокартон-картон або фіброцемент. Що стосується вогнезахисних лаків та вогнезахисних фарб, OGUC зокрема не вказує конкретних вимог; за винятком встановлення використання чилійського стандарту NCh 1974 р. 86, щодо запобігання пожежам у будівлях та визначення вогнезахисту. З цієї причини існують лише способи вимірювання його характеристик, але не обов’язковий характер.

Стандарт NCh 1974 р. 86, дозволяє кількісно визначити вогнезахисні властивості, що утворюються одним або декількома шарами фарби, нанесеними на дерев'яні поверхні, шляхом визначення втрати маси та індексу карбонізації пробірок, покритих зазначеною фарбою. Цей метод використовується лише для вимірювання та опису властивостей фарб у відповідь на полум’я в контрольованих лабораторних умовах. Тому його не слід використовувати для опису, оцінки або регулювання фактичної пожежної небезпеки.

Вироби з дерева та плит - це матеріали, які мають численні переваги як будівельні матеріали, такі як: відмінна придатність для проживання та сейсмостійкість, тепло, швидкість будівництва, простота транспортування, хороша тепло- та звукоізоляція та менша вартість. Однак вони все ще вважаються легкими та тимчасовими матеріалами в будинках, віддаючи перевагу традиційним матеріалам, таким як кладка та бетон (Лабораторія лісових продуктів, 1999)

Багато років тому в розвинених країнах з високим рівнем доходу на душу населення, а нещодавно і в таких країнах, що розвиваються, таких як Чилі, були обрані будівельні системи, що базуються на дерев'яних або металевих конструкціях, зовні покритих структурними дошками (Neira 2001).

У цих будівельних системах фанерні структурні дошки та OSB (Oriented Strand Board) широко використовуються для будівництва таких покриттів, як: опори для даху та діафрагми, підлоги, облицювання фасадів, перегородки, стелі, підлоги та навіть у виробництві меблів (Garay та ін. 2009, Пераза 1998). Ці матеріали використовуються будівельними компаніями, які включили інші варіанти, крім цементу, цегли або блоків, на другі поверхи, а також для будівництва соціального житла завдяки їх характеристикам чудового теплового комфорту (Neira 2001).

Однак, незважаючи на широке використання, існує недовіра до поведінки дерев'яних конструкцій та дощок проти дії вогню, оскільки страх перед пожежею зберігається (Ramírez and Di Pace 2002). Це не повинно перешкоджати вашому працевлаштуванню в будинку. Вироби з дерева, порівняно із загальновживаними матеріалами, можуть представляти ще більшу безпеку порівняно з іншими негорючими матеріалами, які втрачають свою структурну стійкість під впливом певних температур (Garay et al. 2009).

Прикладом вогнестійких конструкцій є Lp Chile (2008), у складі якого він розглядає внутрішню перегородку сосни радіатової квадрату 2х3 ", зовнішня поверхня якої має плитну цементну плиту товщиною 15 мм, тоді як внутрішня поверхня має OSB товщиною 15 мм. плата Ця конструкція, перевіряючись для вимірювання стійкості до вогню в реальному масштабі, протистоїть часу 30 хвилин до руйнування, що відповідно до стандарту NCh 935 передбачає показник F30.

За певних умов деревина має хорошу стійкість до вогню завдяки утворенню обвугленого шару; під впливом високих температур він розкладається, забезпечуючи ізолюючий шар вуглецю, який ще більше уповільнює деградацію деревини. Вогнестійкість дерев’яної конструкції залежить від її квадратності, отже, величина обвуглення перерізу є основним фактором вогнестійкості дерев’яних конструкційних елементів. З іншого боку, в інших додатках його поведінка проти вогню обмежена, оскільки, будучи частиною меблів, настінних та стельових покриттів або інших видів використання, що використовують більш тонкі шматки, вона легко згорає (Forest Products Laboratory 1999).

Випробування на реакцію на вогонь зазвичай проводять в конусному калориметрі (Harada et al, 2003), вимірювання швидкості виділення тепла проводять відповідно до стандарту ISO 5660, а питомий дим зони гасіння оцінюють згідно з ASTM E 1354-92. Потік теплового потоку, що падає, зазвичай становить 50 кВт/м 2 для зразків 100 мм x 100 мм. INFOR (1999) замовив випробування на реакцію вогню у шведській лабораторії AB Trätek з метою випробування різних антипіренів, що застосовуються шляхом просочення деревини. В умовах повномасштабних випробувань в необробленій деревині втрата ваги становила 81,4%, тоді як у деревині, просоченій антипіренами, втрата ваги після випробування коливалась між 75,2 і 58, 4%; З іншого боку, у гіпсокартонних плитах відсоток втрати ваги становив 14,9%, що демонструє найкращу реакцію на вогонь.

Випробування на вогнестійкість використовують повномасштабні методи горіння і визначають тривалість певної конструкції, наприклад, протипожежної перегородки, побудованої з різних матеріалів, товщини та складу, а використання антизагарних продуктів може розглядатися, а може і не розглядатися. Полум'я, таке як картини, оскільки вони представляють лише ще одну частину загальної композиції споруди (Garay and Ahumada 2008).

Вогнезахисні фарби дозволяють деревині та дошкам витримувати більш тривалі періоди часу під впливом прямих джерел вогню, вони покращують вогнезахисні властивості цих матеріалів, збільшуючи їх точку займання та зменшуючи витіснення та проникнення полум’я. летких речовин і надлишок тепла середовища зменшується (Levow and Winandy 1998). Вогнезатримка - це здатність фарби стримувати поширення полум’я на основу.

Більшість препаратів для поліпшення поведінки деревини проти вогню включають хімічні продукти на основі фосфору, азоту, бору, кремнію та інші комбінації, що забезпечують синергію з попередніми (Decorespacio 2008).

Існує широкий спектр вогнезахисних хімічних сполук, що використовуються в деревині та дерев’яних плитах, як шляхом просочення, включення в масу або поверхневе нанесення (Forest Products Laboratory 1999).

Його рецептура залежить від багатьох факторів, включаючи характеристики субстрату, наявність добавок у матеріалі, процес виготовлення продукту стосовно змінних та ризиків, що позначаються на процесі, та умови використання матеріалу, до якого він буде доводиться приймати рішення, виходячи з цих факторів, включення до маси волокон у плитах або нанесення поверхневого продукту, такого як фарба (Garay et al. 1996).

Проводячи технічну оцінку включення антипіренів на основі поліфосфатів амонію в плити середньої щільності, Garay et al (1996) виявили, що ці продукти були ефективними у зменшенні площі поверхні полум'я відповідно до специфікацій ASTM Стандарт D 3806. - 90-й.

Jun-wei та ін. 2007 проаналізував рецептуру вогнезахисного покриття, приготованого з ненасиченою поліефірною смолою та двокомпонентною епоксидною смолою як матрицею смол та поліфосфатом амонію (APP) як джерелом кислоти, меламіном (Mel) як піноутворювачем та пентаеритритом (PER) як піноутворювач: вуглець, графіт, що розширюється, як синергічний агент, з додаванням діоксиду титану (TiO 2), розчинників та інших добавок. Результати показали, що шар мав чудові фізико-хімічні властивості. Коли товщина покриття на дереві становила 2,0 мм, межа вогнестійкості досягав 210 хв. За допомогою різних систем виявлення зображень вивчали механізми фізичної дії при розкладанні та роль кожної хімічної сполуки під час горіння, встановлюючи актуальність пошуку хороших сумішей між базовою смолою фарби та вогнезахисними добавками, які утворюють міцну обвуглену шкіру. покриття для стримування полум’я.

Коли деревина зазнає прямого джерела вогню, вона може втратити приблизно 0,5-1 мм матеріалу за хвилину впливу, залежно від виду деревини, що спричинено явищем карбонізації. Коли деревина попередньо оброблена вогнезахисною речовиною, вона може витримувати більш тривалий проміжок часу, що не означає, що деревина не зазнає обвуглення (Arquicity 2006).

Коли на основи наносять ретарданти, вони поглинаються та усувають простір для кисню, щоб зупинити вогонь та його поширення. Коли джерело пожежі продовжує контактувати з матеріалом, просоченим ретардантом, предмет споживається набагато повільніше, ніж зазвичай, що дозволяє загасити вогонь (QuimiNet 2006).

Хашим та співавт. (2009) включили антипірени на основі алюмінату натрію, борату цинку та тригідрату алюмінію до волокнистої маси для ДВП середньої щільності (МДФ). Ті, які оцінювали за стандартом ASTM D 1360-90 (1990). Результати показали, що індекс карбонізації та втрата ваги зменшувались з усіма оціненими ретардантами, зменшення набухання в товщині та водопоглинання дощок. На модуль розриву (MOR) не впливали вогнезахисні обробки, і внутрішня тяга (IB) показала незначне зниження порівняно з контролем. Алюмінат натрію показав найкращі показники у зменшенні термічної деградації, за якою слідували тригідрат алюмінію та борат цинку.

В характеристиці ламінатних підлог (Garay та Ahumada 2008), виготовлених на основі плит типу ДВП (HDF), було встановлено, що підлоги мають погану поведінку проти вогню при оцінці за стандартом ASTM D1360-90a (1994), визначаючи вагу втрати 3,04 і 2,94% для обох досліджуваних типів (основними відмінностями між ними були ціна, нижча і вища вартість та зерно імітації деревини, яке воно представляло на поверхні. Ламіновані підлоги мали втрату ваги більшу, ніж у МДФ-молдингів, що попередньо вивчався, з більшим зосередженим пошкодженням карбонізації в досліджуваній зоні, хоча він не проникає через дошку через свою внутрішню структуру та високу щільність. Найцікавіше, що слід спостерігати, це те, що покривний лак має високу стійкість до руху (накладення ) не діяв, щоб стримувати горіння, навпаки, він брав участь у процесі і горів значно більше, ніж у формувальних виробах з грунтовкою, попередньо оцінювався (Garay 2003).

У дослідженні Chuen-Shii та співавт. (2009) було досліджено нове антипірене, щоб сформулювати проникне вогнезахисне покриття (FICR). Використовували різні пропорції штучного графітового порошку (POP), серициту (Al 4 (OH) 4 (KAl - Si 3 O 10) 2) та суміші графіту/серициту. FICR складався з 19,8% антипірену, 15% дегідратації, 18% піноутворювача, 7,2% основної смоли та 40% розчинника, який готували і наносили поверх фанери. Було встановлено, що з відсотком серициту, що перевищує 75%, можна пройти необхідну вимогу затримки, і що в такому випадку немає необхідності включати штучний графітовий порошок: Найголовніше було знайти альтернативу антипірену на основі на природних сполуках (серицит), які можна отримати простим і звичайним способом видобутку і не потребують вуглецевого агента.

Дослідження вогнезахисних сполук, розуміння понять вогнестійкості, знання вимог, накладених OGUC, адекватне визначення місця використання конструкцій та різних типів матеріалів, дозволяє більш доречно вимірювати актуальність кожного конструктивного рішення та давати відповіді щодо реальні можливості деревини та її похідних у галузі будівництва.

Завданням цього дослідження було порівняти вогневу поведінку різних типів комерційних деревних плит із застосуванням вогнезахисної фарби та без неї проти дії точної кількості 5 мл палива.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

У таблиці 1 узагальнено найбільш відповідні характеристики використовуваного тестового матеріалу.

Таблиця 1. Тип підкладки та її характеристики