Средства для противопожарной обработки дерева

Мурат Баймирзаев

Работал начальником производственно-технического отдела в строительной компании (реконструкция промышленных объектов), позже — основатель фирмы по строительству каркасных домов и возведением крыш

Древесина — один из популярных строительных материалов, ведь она легко подвергается обработке, отличается прочностью и стойкостью, а также имеет ряд других преимуществ.

Но в то же время конструкции из древесины больше подвержены воздействию окружающей среды и угрозе возгорания, поэтому нуждаются в обработке. Мы уже писали о способах защиты пиломатериалов от гниения. А сегодня познакомимся со средствами предотвращения воспламенения и горения древесины.

Как происходит возгорание древесины

Древесина горит довольно медленно. В зависимости от породы, влажности и способа обработки в среднем она обугливается со скоростью от 0,5 до 1 мм в минуту. Cначала под воздействием огня разрушаются верхние слои материала, поэтому конструкция теряет свои прочностные характеристики постепенно. И чем толще обугленный слой, тем сложнее температуре проникать вглубь древесины.

На воспламенение и процесс горения влияют следующие факторы:

• Температура и площадь нагрева. Древесина самовоспламеняется при температуре свыше 330°С, но при долгом нагревании за счет испарения влаги возгорание может произойти и при меньшем показателе термометра. Желательно, чтобы в процессе эксплуатации дерево не подвергалось длительному воздействию температуры выше 50°С.
• Наличие кислорода. Чтобы остановить распространение пламени, нужно перекрыть доступ кислорода. Поэтому большинство огнезащитных средств рассчитаны на подобное воздействие при повышении температуры.

Огнезащитные средства

В составах, предназначенных для защиты древесины от огня, часто используют антипирены. Это вещества, которые снижают воспламеняемость материала и замедляют процесс горения. Вот основные принципы их действия:

• Образование защитной пленки. Когда материал с нанесенным на него антипиреном этого типа нагревается, защитное покрытие начинает плавиться. Оно образует на деревянной поверхности тонкую, плотную защитную пленку. Эта пленка работает как барьер, который блокирует доступ кислорода из воздуха к горючему материалу. Без кислорода горение невозможно, поэтому температура воспламенения материала понижается, и он становится более устойчивым к огню.
• Выделение негорючих газов. Другие виды антипиренов при нагревании выделяют негорючие газы, например, аммиак или диоксид углерода. Эти газы смешиваются с воздухом вокруг материала. За счет этого концентрация кислорода в атмосфере снижается, что замедляет или полностью прекращает процесс горения. Этот эффект можно сравнить с тем, как если бы была попытка разжечь костер в сильно задымленном помещении.
• Охлаждение материала. Некоторые антипирены действуют как теплопоглотители. При нагревании они начинают разлагаться или испаряться, поглощая большое количество тепла из материала. Этот процесс снижает температуру поверхности, что мешает достижению температуры воспламенения и предотвращает возгорание. Это похоже на то, как вода тушит огонь: она поглощает тепло и охлаждает горящий объект.
• Формирование коксового слоя. Один из самых эффективных механизмов – это образование коксового слоя. При воздействии высоких температур некоторые антипирены превращают поверхностный слой материала в плотный пористый угольный (коксовый) слой. Этот слой служит мощным барьером, который изолирует материал от пламени и кислорода, не позволяя огню распространяться вглубь. Он также замедляет процесс теплопередачи, защищая внутренние слои материала от разрушения.

Эти механизмы могут работать как по отдельности, так и в комбинации, обеспечивая комплексную защиту от огня.

Разные механизмы защиты — от образования пленки до формирования коксового слоя — реализуются в разных типах составов. Поэтому для удобства выбора и правильного применения все огнезащитные средства классифицируют по эффективности, виду покрытия и составу.

Классификация по группе огнезащитной эффективности

При выборе огнезащитного средства обратите внимание на группу его эффективности. Согласно НПБ 251-98 их бывает две:

• I группа (высшая) защищает древесину на всех стадиях возгорания.
• II группа только препятствует воспламенению.

Классификация по виду покрытия

По ГОСТ Р 53292-2009 огнезащитные средства делятся на 5 видов:

• Лаки. Наносится на древесину тонкой прозрачной пленкой, которая защищает материал от возгорания.
• Краски. Образуют огнезащитную пленку на поверхности материала, а также могут выполнять декоративные функции за счет разнообразия палитры цветов и текстур.
• Пасты и обмазки. Образуют более густой защитный слой, чем краски или лаки.
• Пропитки. Прозрачные средства, которые впитываются в древесину. Поэтому обеспечивают защиту от огня в поверхности материала.
• Комбинированные средства. Сочетают в себе свойства разных составов.

Классификация по составу покрытия

Также огнезащитные средства делятся на 2 типа в зависимости от состава основы.

Первые — органорастворимые — работают на базе сильнодействующих активных веществ, поэтому обладают повышенной токсичностью. Но при этом хорошо удерживаются в древесных волокнах и обеспечивают эффективную защиту от огня. Они противопоказаны для внутренней обработки и требуют внимания к технике безопасности при нанесении.

А вторые — водорастворимые — выполнены на водной основе и безопасны для человека. Но исключение активных веществ снижает эффективность огнезащитного покрытия. Водорастворимые покрытия быстро выветриваются из волокон древесины и требуют регулярного обновления, особенно при высокой влажности и контакте с открытым воздухом.

Способы обработки древесины

Лучшим вариантом для повышения огнестойкости деревянной конструкции будет использование пиломатериалов, обработанных антипиренами промышленным способом. Состав при пропитке в специальных ванных глубоко закрепится в древесине и обеспечит надежную защиту от 8 до 30 лет без дополнительной обработки.

Можно обработать пиломатериалы самостоятельно. Это позволит защитить древесину от случайного возгорания. Способ не так эффективен, как промышленная пропитка в автоклаве или специальных ваннах, но доступен каждому.

Как обработать древесину своими руками?

Если вы решили обработать древесину самостоятельно, вот несколько советов.