Комплексная огнебиозащита деревянных строительных конструкций

ры было заменено инертным компонентом - хлоридом натрия (линия 3 на рис. 3). Но как видно, расчетные значения лежат ниже экспериментальных точек. А, следовательно, некоторая часть кристаллической АС реагирует с алюминием (линия 2 на рис.3). По-видимому, это оказывает замедляющее влияние на процесс детонации.

Список литературы

1. Kondrikov, B.N. Critical conditions of low and high velocity regimes in liquid nitrocompounds/ Kondrikov B.N., Kozak G.D., Starshinov A.V.//Paper summaries - The 11-th Int. Detonation Symposium, USA, Snowmass, Colorado, 1998.- Р. 231-234.

2. Arinina, S.V. Heat of melting of nitrocompounds measuring by means of the differential scanning calorimeter method/ Arinina S.V., Kozak G.D.//Trans. of the 9th seminar “New trends in research of energetic materials”, Univ. Pardubice, Czech. Republic, April, 2006.- Р.473-479.

3. Sumin, A.I. Shock and detonation general kinetics and thermodynamics in reactive systems computer package/ A.I. Sumin, B.N. Kondrikov, V.N. Gamezo, V.M. Raiko-va//Proceeding 11th Int. Detonation Symposium, USA. Bookcoomp, Ampersand. 2000.-P.30-35.

4. Kozak, G.D. Dependence of detonation velocity on charge density for foamed alumotole (Al/TNT) and TNT mixtures/ Kozak G.D., Kondrikov B.N., Sumin A.I.//Combustion, Explosion and Shock waves. 1998, Vol.34, No.4.- Р 448-452.

5. Козак, Г.Д. Критические условия распространения и фоторегистрации детонационных процессов/ Г.Д.Козак, В.М.Райкова, Е.И.Алешкина.- М., 2005.- С..24-34.

УДК 614.841

Н.О. Мельников, Н.И. Акинин, С.А. Максименко

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия.

ОАО «Сенежская НПЛ защиты древесины», Солнечногорск, Россия.

КОМПЛЕКСНАЯ ОГНЕБИОЗАЩИТА ДЕРЕВЯННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

The problem of complex protection of wood and materials on its basis is considered. Results of test of modern protective preparations with a view of definition of their properties are presented. Tests spent by means of methods in accordance with GOST 30028.3-93. аМ GOST 30028.4-93. The comparative estimation of efficiency of preparations is given, their merits and demerits are specified.

Рассмотрена проблема комплексной огнебиозащиты древесины и материалов на её основе. Представлены результаты испытания современных огнебиозащитных препаратов в целях определения их свойств. Испытания проводили с помощью методов по ГОСТ 30028.3-93. и ГОСТ 30028.4-93. Дана сравнительная оценка эффективности препаратов, указаны их достоинства и недостатки.

В настоящее время мировая оценка древесины как строительного материала остается высокой: он делит первые места с бетоном и металлом. Её конкурентно способность с ними определяется не только способностью к воспроизводству, доступностью и относительно невысокой ценой, но и замечательными строительными и поделочными свойствами. Она является легким и прочным, хорошо обрабатываемым материалом, обладающим достаточными тепловыми свойствами и быстро поддающимся декоративной обработке.

На сегодняшний день большой интерес представляет вопрос обеспечения пожарной безопасности и стойкости по отношению к различного рода биологическим агентам разрушения деревянных строительных конструкций. Эту проблему помогают решить огнебиозащитные составы: пропитки, пасты, краски, лаки. Они снижают такие пожарно-технические характеристики как горючесть, воспламеняемость, распространение пламени по поверхности и повышают предел огнестойкости и эффективность против деревоокрашивающих, плесневых и дереворазрушающих грибов деревянных строительных конструкций.

В соответствии со СНиП 11-25-80 [1] деревянные строения, предназначенные для пребывания в них людей, должны быть в обязательном порядке обработаны составами, удовлетворяющими требованиям НПБ 251-98 [2]. Данные нормы предполагают получение трудносгораемой древесины. Только в этом случае удастся предотвратить возгорание древесины и замедлить процесс распространения огня по поверхности деревянных элементов конструкций, то есть обеспечить их пожарную безопасность.

С другой стороны согласно ГОСТ 30495-06 [3] огнебиозащитные средства по показателю эффективности по отношению к плесневым и окрашивающим грибам должны быть эффективными.

К настоящему времени наметилась тенденция более широкого использования, в тех случаях когда это возможно, препаратов для поверхностной обработки древесины. Объясняется это организационными и экономическими соображениями и, главным образом, желанием в ряде случаев глубокую и дорогую пропитку, требующую сложного оборудования, заменить более доступным способом защиты, заключающимся в нанесении покрытия на поверхность конструкции. Кроме того, нанесение на поверхность препарата может быть одним из немногих способов защиты крупногабаритных и уже собранных конструкций (например, памятников архитектуры), а также единственным широко доступным для применения населением в быту.

Несмотря на то, что нанесение на поверхность древесины лакокрасочных покрытий на основе различных пленкообразующих приводит к приданию гидрофобных свойств древесине, а следовательно к повышению стабильности размеров и устойчивости к разрушению грибами различного вида, все же существует мнение, что лакокрасочные покрытия не следует рассматривать, как эффективную во времени био- и влаго-защиту. Это представление, с нашей точки зрения не безосновательно. Дело в том, что материал под пленками лакокрасочных материалов, даже при сохранении их целостности, просыхает медленнее, чем увлажняется.

Срок службы древесины, защищенной лакокрасочными покрытиями, определяется типом пленкообразующего, его способности противостоять атмосферным воздействиям (солнечная радиация, перепады температур, влага), свойствами других компонентов и покрытия в целом (адгезия, когезия, реакционная способность во времени и др.). Считается, что некоторые пленкообразующие обладают теми или иными защитными свойствами. Известно использование метилметакрилата для облагораживания древесины с целью придания биозащитных свойств, применение фенольной смолы в качестве биозащитного покрытия, мочевиноформальдегидной смолы - для придания биостойкости и обеспечения снижения скорости распространения пламени по поверхности древесины. Кроме того, в последнее время все большее применение получают водоразбавляемые рецептуры, так называемые воднодисперсионные, как содержащие специальные добавки, так и без них. Широкое распространение воднодисперсионных составов обусловлено их меньшей пожароопасностью, большей дешевизной и меньшей вредностью.

К преимуществам пропиточных составов следует отнести: легкость нанесения (возможность пропитки элементов конструкций, как до монтажа сооружения, так и после его возведения), не окрашивание поверхности обрабатываемых элементов, не скрывание текстуры древесины, небольшая себестоимость. Недостатком таких составов является низкий срок службы, эксплуатация пропитанных конструкций только внутри помещений. Исключением могут быть только препараты на органической основе, которые трудно вымываемы водой, придают водоотталкивающий эффекта и срок их эксплуатации может доходить до 45 лет.

Исходя из выше сказанного, были проведены исследования с целью изучения состояния вопроса эффективности применения современных огнебиозащитных пропиточных составов.

В качестве объекта исследования были выбраны четыре пропиточных состава различных производителей: 1. Препарат ББ-11

Препараты «ББ-11», «Сенеж огнебио проф», «Бохемит Антифлешь» имеют водносолевую основу и поэтому могут эксплуатироваться только в закрытых помещения без контакта с влагой. Препарат «Оптимал» является органорастворимым и применяется для длительной защиты древесины в максимально неблагоприятных условиях службы: контакт древесины с атмосферной, почвенной водой, служба в воде и т.д.

Для исследования огнезащищающей способности данных препаратов был применен метод по ГОСТ 30028.3-93 [4]. Он заключается в определении потери массы и продолжительности самостоятельного горения пламенем и тлением образцов древесины, пропитанных защитными средствами, при огневом испытании. Испытания проводят на

образцах, изготовляемых из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны

3 „

с плотностью 0,45-0,55 г/см размером 15x15x6 мм (последний размер вдоль волокон).

Среднюю потерю массы образцов, пропитанных с одинаковым заданным поглощением, определяют как среднее арифметическое из значений потери массы, полученных в результате трех испытаний.

Результаты испытаний приведены на рис.1.

О 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Расход, г/м2

Рис. 1. Результаты испытания препаратов по ГОСТ 30028.3-93

Из графика представленного на рис. 1. видно, что препараты «ББ-11» и «Бохемит Антифлешь» имеют меньшею огнезащищающую способность по сравнению с остальными препаратами. Это можно объяснить тем что у препаратов «Сенеж Огнебио проф» и «Оптимал» более сложный состав антипирирующих добавок, в отличие от других, основ-

ным компонентом которых является борная кислота. И для того чтоб придать необходимую степень огнезащиты составы должны наноситься с расходом не менее 650 кг/м2.

Испытания эффективности препаратов по отношению к плесневым и окрашивающим грибам проводились по ГОСТ 30028.4-93 [5]. Этот метод состоит в пятнадцатидневной выдержке образцов древесины, пропитанных растворами антисептиков заданных концентраций, во влажных камерах, работающих по принципу «замкнутое пространство - запас влаги» с большой поверхностью испарения, в условиях, максимально благоприятных для деятельности биологических агентов, и в определении средней площади поражения поверхности образцов и стадии развития грибов. Контролем служат образцы из непропитанной древесины.

По данной методике испытание проводиться на 27 видах грибов (штамм Сенеж), составляющих три группы по девять видов каждая. Результаты испытаний приведены на рисунках 2-5.

Рис. 2. Контрольный образец не пропитанной древесины испытанный по ГОСТ 30028.4-93

г{С

&

Рис. 3. Испытание препарата «ББ-11» по Рис. 4. Испытание препарата «Сенеж Огне-

Рис. 5. Испытание препарата «Бохемит Анти- Рис. 6. Испытание препарата «Оптимал» по флешь» по ГОСТ 30028.4-93 ГОСТ 30028.4-93

Эффективными по отношению к плесневым и окрашивающим грибам считаются препараты, если суммарная площадь поражения образца древесины, после 15 дневной экспозиции в инфицированной зоне, находиться в пределах от 10 до 30 % и отсутствует начало стадии спороношения одного из видов грибов.

Как видно на представленных фотографиях все препараты являются эффективными. Наилучшие результаты показывает препарат на органорастворимой основе «Оптимал».

Таким образом: 1. Современные огнебиозащитные препараты надежно обеспечивают перевод древесины в группу трудно горючих материалов и при этом повышают её стойкость к биологическим агентам разрушения. 2. К сожалению, большинство из современных комплексных составов легко вымываются, так как в качестве антипиренных компонентов используются водорастворимые соли при различных соотношениях. 3. Наибольший интерес представляют рецептуры органорастворимых препаратов, так как являются более эффективными в связи с лучшей проникающей способностью, не вымываемыми и продлевают срок службы древесины, при определенной глубине пропитки, до 45 лет. Также они позволяют производить пропиточные работы при отрицательных температурах.

Список литературы

1. Строительные нормы и правила СНиП П-25-80 "Деревянные конструкции".

2. Нормы пожарной безопасности НПБ 251-98 "Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний".

3. ГОСТ 30495-06 «Средства защитные для древесины. Общие технические условия».

4. ГОСТ 30028.3-93 «Средства защитные для древесины. Экспресс-метод испытания огнезащищающей способности».

5. ГОСТ 30028.4-93 «Средства защитные для древесины. Экспресс-метод оценки эффективности антисептиков против деревоокрашивающих и плесневых грибов».

УДК 662.311.1

Н.Н. Синявский, Ньен Чан Аунг, Л.А. Демидова, А.П. Денисюк Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ГОРЕНИЕ ПОРОХОВ РАЗЛИЧНОЙ КАЛОРИЙНОСТИ

Influence of nickel carbonate and copper-lead phthalate on combustion of propellants with various caloric contents (from 2150 up to 4540 kJ/kg) is investigated. It is shown, that influence of these additives is very sensitive to change of propellant composition and pressure at which it burns. Nickel carbonate severely influences on combustion of low-caloric propellants (QL<2700 kJ/kg), and maximal influence of copper-lead phthalate is displayed in combustion of propellant with QL=3000 - 4000 kJ/kg at pressure ~1 MPa.

Исследовано влияние карбоната никеля и фталата меди-свинца (ФМС) на горение модельных порохов различного состава и калорийности (от 2150 до 4540 кДж/кг). Показано, что влияние этих добавок очень чувствительно к изменению состава пороха и давлению, при котором он горит. NiCO3 существенно влияет на горение только низкокалорийных порохов ^ж<2700 кДж/кг), а максимальное влияние ФМС проявляется при горении порохов с Qж=3000 - 4000 кДж/кг при давлении ~1 МПа.

Известно, что регулирование скорости горения баллиститных порохов и снижение зависимости её от начальной температуры и давления осуществляется с помощью катализаторов.