В Руководстве приведены общие сведения об огнезащите древесины, технологии изготовления и нанесения некоторых огнезащитных составов. Изложены методы оценки огнезащитной эффективности, требования к технической документации, методы контроля качества составов и приемки огнезащитных работ. Освещены вопросы по лицензированию и сертификации в области огнезащиты древесины.
Предназначено для сотрудников ГПС, инженерно-технических работников проектных организаций и предприятий, осуществляющих деятельность в области огнезащиты.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предыдущее издание Руководства вышло в 1994 г. За это время в области огнезащиты древесины произошли значительные изменения. Появились новые огнезащитные составы, быстро занявшие на внутреннем рынке устойчивое положение, существенно возросло
количество огнезащитных составов зарубежного производства, зарегистрировано значительное число новых организаций, осуществляющих деятельность в области огнезащиты древесины. Достигнуты определенные успехи в развитии нормативного регулирования в области обеспечения пожарной безопасности строительных объектов, получили свое развитие сертификация огнезащитных составов и лицензирование видов деятельности, связанных с их производством и применением.
Все эти достижения и изменения нашли отражение в настоящем издании Руководства. Изменена его структура: она состоит из основной части и приложений. В основную часть входят разделы, содержащие нормативные требования и общие сведения, связанные с производством, методами испытаний, применением огнезащитных составов для древесины и материалов на ее основе. Приводится методика оценки качества огнезащитных работ, рекомендованная ВНИИПО, а также требования к технической документации на производство и применение огнезащитных составов.
Приложения содержат основные термины и определения в области огнезащиты, основные правила и порядок сертификации и лицензирования.
В опробовании методики контроля качества огнезащитной обработки деревянных конструкций и материалов с помощью малогабаритного переносного прибора контроля качества принял участие П. В. Злобнов (ВНИИПО). Круговые испытания прибора проведены в ряде испытательных пожарных лабораторий (ИПЛ УГПС УВД Калужской области, начальник А. А. Балашов; ИПЛ УГПС УВД Рязанской области, начальник В. В. Болонин; ИПЛ УГПС ГУВД Московской области, начальник С. Н. Тимофеев).
Авторы выражают признательность Л. А. Волковой (ЗАО СМУ № 77 «Стройкомплекс»), канд. техн. наук А. Д. Ломакину и Ю. Ю. Славику (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко), С. М. Перешивкину (ЗАО МССМУ № 80 «Союзантисептик») за замечания и предложения, которые учтены при подготовке настоящего издания Руководства.
ВВЕДЕНИЕ
Под огнезащитой древесины в общем случае понимается снижение горючести и пожарной опасности различных материалов (отделочные и облицовочные, конструкционные и др. ) и изделий (декорации, двери, перегородки, конструкции кровли и др. ) на основе древесины.
Огнезащита обеспечивает предотвращение загорания, замедляет или прекращает развитие пожара в начальной стадии, обеспечивает его локализацию, снижает влияние опасных факторов пожара и способствует его быстрой ликвидации, расширяет возможности новых прогрессивных проектных решений.
Огнезащита деревянных строительных конструкций может осуществляться конструктивными способами — это, в первую очередь, облицовка теплоизоляционными материалами, устройство различных экранов и противопожарных перегородок. Однако наиболее широкое распространение получило применение специальных огнезащитных составов (пасты, краски, лаки, пропитки и др. ). Огнезащита в этом случае осуществляется путем обработки поверхности древесины.
Следует различать поверхностную и глубокую пропитку древесины огнезащитными составами (антипиренами). Глубокую пропитку древесины проводят, как правило, под давлением, при этом в результате обработки получается новый трудногорючий материал — огнезащищенная древесина, обладающая специфическими свойствами. Поверхностная пропитка, как и применение различных красок, паст, лаков, приводит к образованию на поверхности объекта защитного слоя, препятствующего возникновению (распространению) пожара. Механизм огнезащиты обусловлен сочетанием различных физико-химических процессов снижения скорости прогрева (вспучивающиеся покрытия) и изменения механизма термодеструкции с увеличением выхода коксового остатка и снижения выхода горючих газов, а также ингибирования горения конденсированной и газовой фазы (антипирены).
Огнезащита деревянных конструкций должна осуществляться в соответствии с требованиями Строительных норм и правил, Противопожарных норм строительного проектирования, а также Норм пожарной безопасности. Основные термины и определения в области огнезащиты деревянных конструкций приведены в прил. 1.
Огнезащитные составы для деревянных конструкций подлежат обязательной сертификации в Системе сертификации в области пожарной безопасности. Краткие сведения о сертификации приведены в прил. 2.
Организации, занимающиеся поставкой, производством, применением огнезащитных составов для древесины, должны иметь лицензию на соответствующие виды деятельности. Краткие сведения о лицензировании видов деятельности в области огнезащиты древесины приведены в прил. 3.
На производство и применение огнезащитных составов должна иметься техническая документация, требования к которой изложены в разд. 1.1.
1.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА
ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ И МАТЕРИАЛОВ
НА ЕЕ ОСНОВЕ
1.1.1. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию ТД в зависимости от ее вида установлены ГОСТ Р 1.5, ГОСТ 2.114.
При разработке ТД на огнезащитные составы и способы огнезащиты следует руководствоваться также требованиями СНиП 21-01 и других действующих нормативных документов.
1.1.2. Техническая документация на огнезащитные составы и (или) их применение должна содержать следующие разделы: вводную часть, технические требования, требования безопасности, требования охраны окружающей среды, правила приемки с подразделами «Маркировка» и «Упаковка», методы контроля, транспортирование и хранение, указания по применению и гарантии изготовителя в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5 (п. 7.2.2) и ГОСТ 2.114 (пп. 4.2-4.10).
1.1.3. Разделы «Область применения» (для стандартов) и «Вводная часть» (для технических условий, инструкций и руководств) должны содержать сведения об объекте защиты, огнезащитной эффективности состава и условиях эксплуатации (например, сухие отапливаемые помещения, условия повышенной влажности, атмосферные условия, вибрация, другие специальные условия) огнезащищенных конструкций, материалов, изделий, обеспечивающих сохранение огнезащитных свойств в течение гарантийного срока эксплуатации. В указанных разделах должны быть приведены пожарно-технические характеристики, регламентируемые СНиП 21-01.
1.1.4. Раздел «Технические требования» должен содержать технические параметры, определяющие качество огнезащитного состава (физико-химические свойства, показатели назначения, технологичности и надежности) и огнезащитного покрытия (внешний вид, цвет, толщина сухого слоя, прочность сцепления с защищаемой поверхностью и др. ), проверяемые с использованием методов испытаний, в том числе тех, по которым огнезащитные составы сертифицируются, либо гарантируемые разработчиком.
Номенклатура показателей качества огнезащитных составов, приведенная в технических условиях, должна в обязательном порядке включать огнезащитную эффективность, определяемую по ГОСТ 16363 (НПБ 251).
Разработчик ТД обязан установить периодичность контроля технических показателей, обеспечивающую стабильность качества огнезащитных составов и огнезащитной обработки.
1.1.5. В подразделе «Маркировка» ТД на огнезащитные составы при изложении требований к содержанию маркировки следует дополнительно указать номер и срок действия сертификата пожарной безопасности на данный огнезащитный состав, а также стандарт, по которому он сертифицирован. При необходимости может проставляться «Знак соответствия».
В ТД на применение огнезащитного состава должны быть изложены требования к маркировке обработанных конструкций, в которой указываются:
наименование предприятия, выполнявшего огнезащитные работы;
номер лицензии;
наименование огнезащитного состава (номер сертификата ПБ);
дата проведения огнезащитных работ;
гарантийный срок эксплуатации (дата последующего контрольного освидетельствования, срок возобновления огнезащитной обработки).
Дополнительно могут быть указаны срок действия лицензии и сертификата, стандарт, по которому огнезащитный состав сертифицирован, а также другие сведения по усмотрению производителя работ.
1.1.6. В разделе «Правила приемки» ТД на огнезащитные составы следует указать порядок контроля и периодичность контроля всех параметров и характеристик, указанных в разделе «Технические требования».
При проведении приемки огнезащитных составов необходимо предусмотреть отбор арбитражной пробы в объеме, необходимом для проведения повторного контроля. Условия хранения пробы должны обеспечивать сохранность основных свойств огнезащитных составов в течение установленного срока хранения.
В разделе «Правила приемки» ТД на применение огнезащитного состава необходимо указать параметры и характеристики, контролируемые при проведении огнезащитных работ, а также периодичность контроля и единицу площади контролируемой поверхности.
1.1.7. В разделе «Методы контроля» излагаются методы контроля параметров и характеристик продукции, предусмотренных в разделе «Правила приемки», и методы контроля качества выполненных работ.
1.1.8. В раздел «Указания по применению» необходимо включить сведения о технологии приготовления состава (за исключением использования готового к применению огнезащитного состава) с указанием технологических параметров (соотношения компонентов, времени их перемешивания, температуры) и используемого оборудования, сведения о подготовке поверхности (очистке, обезжиривании, нанесении фунта, его марке, расходе или толщине слоя), о технологии нанесения (количестве слоев, времени промежуточной и окончательной сушки, расходе состава, толщине высохшего покрытия), а также о мероприятиях по ремонту и восстановлению покрытия при обнаружении дефектов. При использовании поверхностного защитного или декоративного покрытия необходимо также указать его марку и технологию нанесения. Сведения об огнестойкости защищенных конструкций, пределах распространения огня по ним, группе горючести материалов с огнезащитной обработкой и других показателях пожарной опасности огнезащищенных объектов должны быть приведены в полном объеме и подтверждены результатами испытаний, полученными в аккредитованных в системе ССПБ испытательных лабораториях.
В ТД на огнезащитные составы в данный раздел необходимо включить указания о порядке приемки и методах контроля качества выполненных работ.
При наличии инструкции (руководства) по применению огнезащитного состава, содержащей указанные сведения в полном объеме, допускается использовать данную инструкцию (руководство) в качестве обязательного приложения к техническим условиям, а в разделе «Указания по применению» на нее дается ссылка.
1.1.9. В разделе «Гарантии изготовителя» следует указать гарантийный срок хранения огнезащитного состава и гарантийный срок эксплуатации объектов с огнезащитной обработкой.
В зависимости от назначения и области применения составы, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды:
лаки — они образуют на защищаемой поверхности тонкую прозрачную пленку, позволяющую сохранить текстуру древесины, обладают декоративными свойствами и защищают от возгорания и распространения пламени по поверхности;
краски, эмали — образуют на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков (придающих декоративный вид), препятствующий возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищающий от воздействия влаги; представляют собой смесь связующего, наполнителей и пигментов;
пасты, обмазки — наносимые на защищаемую поверхность составы пастообразной консистенции, защищающие от возгорания. Они отличаются от красок большей толщиной покрытия, более грубой дисперсностью наполнителей и не обладают достаточными декоративными свойствами;
пропиточные составы — водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины, вводимые способом глубокой пропитки под давлением или способом прогрев — холодная ванна и снижающие ее пожарную опасность.
Кроме того, огнезащитные составы могут быть атмосфероустойчивыми и неатмосфероустойчивыми (неатмосфероустойчивые эксплуатируются в условиях закрытых отапливаемых помещений с относительной влажностью воздуха не более 70%), а также стойкими в агрессивной среде (при воздействии агрессивных паров и газов).
Следует отметить, что огнезащитные покрытия на основе жидкого стекла и силикофосфатного связующего вследствие химического взаимодействия с содержащимися в воздухе углекислотой и агрессивными газами в процессе эксплуатации покрываются пятнами (белесый налет, высаливание) и трещинами, что ухудшает декоративные и эксплуатационные свойства обработанных поверхностей.
Для огнезащиты деревянных конструкций и изделий из древесины рекомендуется использовать сертифицированные составы. Перечень наиболее распространенных сертифицированных огнезащитных составов, включающий информацию о производителях (поставщиках) составов, расходах, условиях нанесения, применения, эксплуатации, будет ежегодно публиковаться во ВНИИПО в виде дополнения к настоящему Руководству.
2.1. УСЛОВИЯ НАНЕСЕНИЯ И ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ
Огнезащитные составы (пасты, лаки, краски, пропитки) следует наносить на готовые деревянные конструкции и изделия, не подвергающиеся последующей механической обработке, влажность которых составляет не более 15%. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей обработанной поверхности, следует провести дополнительную обработку по технологии, соответствующей применяемому огнезащитному составу.
Перед нанесением огнезащитных составов поверхность должна быть очищена от пыли и грязи. Поверхности, ранее обработанные эмалями, красками, пропиточными и другими составами, не совместимыми с вновь наносимыми составами, а также имеющие масляные и битумные пятна, перед нанесением необходимо тщательно очистить.
В случае необходимости нанесения огнезащитного состава на конструкции, ранее защищенные другим составом, следует провести исследования их совместимости (сохранение внешнего вида, огнезащитных свойств и др. ). Нанесение состава разрешается только при положительных результатах исследований.
Обработка поверхности должна производиться при положительной температуре не ниже 10 °С и относительной влажности воздуха не более 70% или в соответствии с требованиями ТД. Не допускается производить огнезащитные работы при отрицательных температурах, воздействии атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.
Нанесение огнезащитных составов при поверхностной обработке производится кистью, валиком, погружением, опрыскиванием.
Огнезащитные составы следует наносить ровным слоем, без пропусков и наплывов, тщательно обрабатывая места соединения отдельных деталей.
В случае применения некоторых огнезащитных составов допускается дополнительная поверхностная обработка огнезащищенных поверхностей красками и эмалями с целью защиты от влаги и придания декоративного вида. Марки красок и эмалей, используемых для отделки, должны быть указаны в ТД на применяемый огнезащитный состав. При применении комплексных покрытий (огнезащитный состав + дополнительная поверхностная обработка) требуется обязательное проведение сертификационных испытаний, подтверждающих огнезащитную эффективность данного комплекса.
Огнезащитные составы обладают различными эксплуатационной стойкостью и долговечностью. В связи с этим необходим периодический контроль за состоянием защищенной поверхности и, в случае необходимости, проведение своевременных ремонтно-восстановительных работ.
При нанесении огнезащитных составов применяется специальное оборудование. Некоторые виды материалов и оборудования приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Стадии работы (операции)
Материалы и оборудование
2.2. ПОВЕРХНОСТНАЯ ПРОПИТКА
Процесс пропитки состоит из нанесения водных растворов огнезащитных солей (антипиренов) на поверхность древесины и изделий из нее.
Поверхностная огнезащитная пропитка затрудняет распространение пламени по поверхности древесины, в ряде случаев препятствует возгоранию.
Метод поверхностной пропитки применяется в основном для огнезащиты готовых деревянных конструкций, эксплуатирующихся в условиях, исключающих попадание влаги на защищаемые поверхности.
Поверхностная огнезащитная пропитка может предохранять древесину от биоразрушения при введении в пропитывающий состав антисептирующей добавки.
Сведения о коррозионной агрессивности пропиточного состава к черным и цветным металлам должны быть указаны в ТД на конкретный состав.
При поверхностной огнезащитной обработке глубина проникновения антипиренов в древесину, как правило, не превышает 1 мм в направлении поперек волокон и 5 мм вдоль волокон. При этом иногда на поверхности древесины после высыхания наблюдается появление налета в виде мелких кристаллов.
Одним из наиболее применяемых ранее для поверхностной обработки пропиточных составов являлся состав МС. В настоящее время сертифицировано значительное количество различных новых готовых к применению огнезащитных составов, а также сухих смесей для их приготовления. Они отличаются от ранее известных рецептурой, концентрацией рабочего раствора и другими физико-химическими свойствами (плотностью раствора, рН и т. д. ). Однако технология и способы нанесения в общем аналогичны, за исключением отдельных показателей, которые, как правило, должны быть отражены в технической документации (технические условия, технологическая инструкция, регламент и т. д. ). Это — расходные нормы для обеспечения заданной огнезащитной эффективности, кратность огнезащитной обработки, время промежуточной сушки, периодичность возобновления огнезащитной обработки.
Разработаны также пропиточные составы, имеющие несколько компонентов, применяющихся порознь. Сначала поверхность древесины обрабатывается одним, а затем, после промежуточной сушки, другим компонентом. Такой прием обычно применяется для придания огнезащитному слою дополнительных свойств, таких, например, как обеспечение большего срока службы, влагостойкости, атмосферостойкости и т. д.
В табл. 2.2 приведены стадии технологического процесса и основные технологические параметры поверхностной огнезащитной обработки для ряда известных составов.
Далее в качестве примера применения пропиточного состава подробно излагается технология приготовления и нанесения пропиточного состава МС.
Таблица 2.2
Стадии технологического процесса и основные технологические параметры
Наименование огнезащитного состава
Пропиточный состав МС представляет собой водный раствор солей (антипиренов) и поверхностно-активных веществ, при введении в состав антисептика предохраняет древесину от биоразрушения.
Поверхностная огнезащитная пропитка МС отвечает II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251), не вызывает коррозии черных металлов, цветные металлы корродируют.
Состав пропитки МС и расход компонентов приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Наименование компонентов
Содержание компонентов, % масс.
Аммоний фосфорнокислый *
20,0
Аммоний сернокислый **
5,0
Антисептик ***
3,0
Поверхностно-активное вещество (ПАВ) ****
1,0-1,5
Вода
71,0-70,5
Итого:
100,0
Для приготовления пропиточного раствора могут применяться следующие вещества:
) диаммонийфосфат технический (ГОСТ 8515), или диаммонийфосфат кормовой (ГОСТ 19651), или диаммофос удобрительный (ТУ 113-08-468-90, ТУ 113-08-556-93), или аммофос (ГОСТ 18918), или аммоний гидроортофосфат (ТУ 113-25-65-63-89);
) аммоний сернокислый (ГОСТ 9097) или аммоний сернокислый технический (ТУ 113-38-94-89);
) натрий фтористый технический (ТУ 113-08-586-86) или аммоний кремнефтористый технический (ТУ 113-08-582-85);
****) сульфонол бессульфатный, ПО-3АИ, сульфонат, триэтаноламиновые соли, смачиватель НБ, сульфонол; допускается применять синтетические моющие средства с низкой степенью пенообразования.
Допускается применение красителя в количестве 0,04% (прямой красный 2С, кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый метаниловый для кожи, кислотный оранжевый).
Пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75% от общего количества), перемешивая, растворяют требуемое по рецептуре количество аммония фосфорнокислого (диаммофоса, диаммонийфосфата, аммонийгидроортофосфата), добавляют ПАВ по рецептуре, после этого, продолжая перемешивать до растворения, добавляют сульфат аммония и антисептик.
При использовании аммофоса пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75% от общего количества), перемешивая, растворяют аммофос и ПАВ, затем добавляют 25%-ный раствор аммиака до слабощелочной реакции. После этого, постоянно перемешивая, загружают сернокислый аммоний и антисептик.
Оставшееся количество воды добавляют к раствору до получения удельного веса не менее 1,17 г/см3 при температуре 20 °С.
Приготовленный пропиточный раствор тщательно перемешивают, процеживают через сетку с 1200 отв./см2 и отстаивают не менее 2 ч. Отстоявшийся раствор сливают в приготовленную емкость и используют для пропитки.
Нанесение на поверхность древесины пропиточного состава МС производится по ГОСТ 20022.6 погружением, кистью, опрыскиванием. При пропитке способом погружения время выдержки древесины в пропиточном растворе должно составлять не менее 30 мин. Нанесение раствора на древесину кистью и опрыскиванием производится за 2 раза раствором с температурой (50-60) °С с перерывом не менее 2 ч или за 3 раза раствором с температурой (10-15) °С и перерывом между обработками не менее 6 ч. В зависимости от породы древесины и способа ее обработки кратность нанесения и время выдержки в пропиточном растворе могут быть увеличены до достижения рекомендуемого удержания раствора.
При пропитке древесины удержание раствора с температурой (50-60) °С при двухразовом нанесении должно составлять (400-500) г/м2, при трехразовом нанесении раствором с температурой (10-15) °С — (550-600) г/м2, при пропитке методом погружения — 600 г/м2.
Фактический расход состава, зависящий от конфигурации и размеров обрабатываемых поверхностей конструктивных элементов и связанных с ними потерь, может увеличиваться до 1000 г/м2.
Проолифленные и окрашенные любыми красками и составами деревянные поверхности не могут быть защищены пропиточным составом.
Пропитанные детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, приводящей к снятию огнезащитного слоя. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей защищенной поверхности, следует произвести дополнительную пропитку раствором с температурой (50-60) °С за два раза.
При повторной ежегодной обработке поверхности допускается снижение расхода раствора.
2.3. ПРОПИТКА СПОСОБОМ ПРОГРЕВ — ХОЛОДНАЯ ВАННА
Пропитка способом прогрев — холодная ванна используется для огнезащиты конструкций и изделий из древесины, эксплуатируемых в закрытых зданиях и сооружениях с относительной влажностью воздуха не более 70%.
Для пропитки используется состав МС (1:1), представляющий собой 15%-ный раствор солей-антипиренов, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.
По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащиту древесины.
2.3.1. Приготовление пропиточного раствора
Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат и сульфат аммония в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может использоваться.
2.3.2. Процесс пропитки
Для пропитки методом прогрев — холодная ванна применяется оборудование, представленное в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Наименование операции
Оборудование и приспособления
Метод пропитки прогрев — холодная ванна позволяет получить различную степень пропитки древесины в зависимости от режима пропитки, породы древесины и ее предпропиточной подготовки. Один из известных режимов пропитки методом прогрев — холодная ванна составом МС приведен ниже.
Пропитку осуществляют в следующем порядке: изделия из древесины помещают в ванну, заполненную пропиточным раствором с температурой (75 ± 5) °С, закрепляют противовсплывными устройствами таким образом, чтобы уровень пропиточной жидкости во время пропитки был на (80-100) мм выше верхнего слоя пропитываемых изделий. Время пропитки в горячем растворе (без учета времени установления заданной температуры раствора) составляет 24 ч.
По истечении указанного времени пропитываемые изделия помещают в ванну, заполненную холодным раствором с температурой (18-20) °С. Время пропитки в холодном растворе составляет 24 ч.
Пропитанная раствором МС (1:1) указанным способом древесина соответствует II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251) при поглощении раствора (170-180) кг/м3 и сухих солей не менее (29-30) кг/м3.
При поглощении сухих солей в количестве 66 кг/м3 древесина соответствует I группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).
По окончании процесса пропитки раствор из ванны перекачивается в резервуар для хранения, пропитанные материалы оставляют в ванне на 10-15 мин для стекания раствора. После стекания раствора процесс пропитки считается законченным. Пропитанные материалы выгружают из ванны и помещают в сушильные камеры с температурой не более 70 °С.
При использовании других составов требуемый для обеспечения огнезащиты привес сухих солей (антипиренов) при поглощении определенного объема раствора необходимо подтвердить соответствующими испытаниями.
2.3.3. Контролируемые параметры
При пропитке методом прогрев — холодная ванна контролируется влажность древесины, которая должна быть не более 25% и определяться по ГОСТ 20022.14.
Плотность приготовленного для пропитки раствора определяется ареометром.
Общие требования к процессу пропитки методом прогрев — холодная ванна, методы контроля и требования безопасности при его проведении изложены в ГОСТ 20022.6.
2.4. ГЛУБОКАЯ ПРОПИТКА
2.4.1. Глубокая пропитка является наиболее надежным способом огнезащиты древесины и изделий из нее и обеспечивает I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251). Глубокая пропитка производится в автоклаве растворами огнезащитных солей (антипиренов) и предназначена для деревянных строительных конструкций.
Пиломатериалы и заготовки должны соответствовать следующим требованиям:
не допускается наличие гнили, засмолок, рака, загнивших, гнилых и табачных сучков;
влажность древесины не должна превышать (15 ± 2) %;
механическая обработка древесины и изделий из нее должна производиться до их пропитки.
Наиболее распространенным эффективным составом для глубокой пропитки является состав МС (1:1), представляющий собой 15%-ный раствор, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.
По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащитные свойства пропитанной древесины.
2.4.2. Приготовление пропиточного раствора
Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат, сульфат аммония и натрий фтористый в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может быть пригоден для многократного использования в течение 15-20 дней.
Полученный раствор 15%-ной концентрации, подогретый до температуры (70 ± 5) °С, с удельным весом 1,11 г/см3 при 20 °С должен обеспечивать введение в древесину не менее 66 кг/м3 сухих солей (антипиренов), определяющих огнезащитную эффективность пропитки.
2.4.3. Применяемые для пропитки оборудование и приспособления
Пропитка осуществляется в автоклаве под давлением по Технологической инструкции ТИ 1-87, для этого применяются оборудование и приспособления, указанные в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Наименование операции
Оборудование и приспособления
2.4.4. Процесс пропитки
Процесс пропитки складывается из следующих операций:
пропитываемый материал загружается на вагонетку, оборудованную специальным противовсплывным приспособлением, с учетом обеспечения достаточной циркуляции пропиточного раствора в процессе пропитки;
автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается;
включается вакуум-насос для создания вакуума (0,6-0,8) кгс/см2, который поддерживается в течение 30 мин для легкопропитываемых пород древесины и в течение 1 ч для труднопропитываемых пород;
по окончании вакуумирования автоклав наполняется пропиточным рабочим раствором с температурой (70 ± 5) °С при поддерживании вакуума не ниже 0,6 кгс/см2;
по окончании наполнения автоклава пропиточным раствором вакуум-насос выключается, дальнейшая подача раствора в автоклав производится из накопителя под давлением.
Продолжительность процесса пропитки и давление в автоклаве зависят от породы древесины и размеров пропитываемых материалов. В качестве средних цифр могут быть рекомендованы представленные в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Порода древесины
Продолжительность процесса пропитки, ч
Давление, кгс/см2
Ольха, бук, береза
2-6
8,26-10,33
Сосна, ель
8-12
10,33-12,40
Ясень
10-12
12,40-15,40
Дуб
15-20
15,40-16,53
За окончание процесса пропитки можно считать время, когда за последние 10 мин выдержки под давлением поглощается не более 5 л раствора на 1 м3 древесины, зафиксированное контрольно-измерительными приборами.
По окончании процесса пропитки давление постепенно в течение 20-30 мин снижается до атмосферного, после чего открывается вентиль и оставшийся раствор сливается в резервуар для хранения.
После слива раствора древесина оставляется в автоклаве на 15-20 мин для стекания раствора, после чего процесс пропитки считается законченным.
Пропитанный материал выгружается из автоклава и помещается в сушильную камеру с температурой не более 70 °С.
Привес сухих солей огнезащитного состава должен составлять не менее 66 кг/м3, что обеспечивается поглощением пропиточного раствора в количестве (400-450) кг/м3.
2.4.5. Контроль качества пропитки
Для каждой партии пропитанного в автоклаве материала должны быть определены привес сухих солей, огнезащитная эффективность и влажность после сушки.
Привес сухих солей определяется по формуле
где А — количество сухих солей в 1 м3 древесины, кг/м3;
К — общее количество поглощенного пропиточного раствора, кг;
С — концентрация огнезащитных солей в рабочем растворе, %;
У — объем пропитываемого материала, м3.
Огнезащитная эффективность определяется по ГОСТ 16363 (НПБ 251) один раз в 10 дней. Для этого образцы пропитанной древесины высушивают до влажности (8 ± 1) % при температуре не более 70 °С.
Влажность пропитанных материалов определяется по ГОСТ 16588.
Правила приемки, транспортирования и хранения огнезащищенных пиломатериалов и заготовок содержатся в ТУ 400-1-185-79.
2.5. ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА КРАСКАМИ, ЛАКАМИ И ЭМАЛЯМИ
Огнезащита древесины и изделий из нее посредством нанесения на поверхность лаков, красок и эмалей является более современным и совершенным способом, чем пропитка растворами солей (антипиренов).
Наносить огнезащитные лаки, краски и эмали можно кистью, валиком или распылением.
В отличие от пропиточных растворов данный вид огнезащиты позволяет получить декоративную поверхность при более высокой огнезащитной эффективности, зависящей от толщины наносимого слоя и использования в составе как водорастворимых, так и растворимых в органических растворителях наполнителей. К подготовке поверхности при нанесении красок, эмалей и особенно лаков предъявляются повышенные требования — древесина должна быть фрезерованной и тщательно отшлифованной.
Технология применения огнезащитных лаков, красок и эмалей может предусматривать нанесение грунтовочного и отделочного слоев, позволяющих покрытию более прочно держаться на поверхности древесины и защищать ее от воздействия повышенной влажности воздуха и агрессивных паров и газов, а также увеличить срок эксплуатации огнезащитного покрытия.
При применении огнезащитных лаков, красок и эмалей следует руководствоваться требованиями нормативной документации на каждый конкретный состав, а при проведении окрасочных работ с использованием лаков, красок и эмалей на органических растворителях необходимо строго соблюдать требования пожарной безопасности.
2.6. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАНЕСЕНИЕ ПАСТ И ОБМАЗОК
Пасты и обмазки наряду с пропиточными составами используются для огнезащиты древесины довольно давно, хотя ассортимент их до недавнего времени оставался весьма ограниченным. В настоящее время разработан ряд отечественных огнезащитных покрытий на силикофосфатном связующем или жидком стекле с использованием минеральных наполнителей и отходов различных производственных процессов (ЭСМА, ОВПФ-1 и др. ). Эти составы доступны, поскольку изготавливаются отечественными производителями из дешевого сырья по простой технологии, они позволяют создавать на защищаемой поверхности слой покрытия, обеспечивающий более высокую огнезащитную эффективность, чем другие средства огнезащиты.
К общим недостаткам паст и обмазок следует отнести образование покрытия менее декоративного вида.
При эксплуатации конструкций и материалов, огнезащищенных пастами, обмазками, лаками и красками на основе силикофосфатного связующего или жидкого стекла, огнезащитный слой покрывается белым налетом, становится более хрупким и может растрескаться и осыпаться (при тонкослойном покрытии). В связи с этим указанные составы должны применяться для огнезащиты конструкций и материалов, эксплуатируемых в сухих помещениях с минимальным перепадом температуры и влажности воздуха и в местах, к которым не предъявляются декоративные требования.
Предназначено для сотрудников ГПС, инженерно-технических работников проектных организаций и предприятий, осуществляющих деятельность в области огнезащиты.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предыдущее издание Руководства вышло в 1994 г. За это время в области огнезащиты древесины произошли значительные изменения. Появились новые огнезащитные составы, быстро занявшие на внутреннем рынке устойчивое положение, существенно возросло
количество огнезащитных составов зарубежного производства, зарегистрировано значительное число новых организаций, осуществляющих деятельность в области огнезащиты древесины. Достигнуты определенные успехи в развитии нормативного регулирования в области обеспечения пожарной безопасности строительных объектов, получили свое развитие сертификация огнезащитных составов и лицензирование видов деятельности, связанных с их производством и применением.
Все эти достижения и изменения нашли отражение в настоящем издании Руководства. Изменена его структура: она состоит из основной части и приложений. В основную часть входят разделы, содержащие нормативные требования и общие сведения, связанные с производством, методами испытаний, применением огнезащитных составов для древесины и материалов на ее основе. Приводится методика оценки качества огнезащитных работ, рекомендованная ВНИИПО, а также требования к технической документации на производство и применение огнезащитных составов.
Приложения содержат основные термины и определения в области огнезащиты, основные правила и порядок сертификации и лицензирования.
В опробовании методики контроля качества огнезащитной обработки деревянных конструкций и материалов с помощью малогабаритного переносного прибора контроля качества принял участие П. В. Злобнов (ВНИИПО). Круговые испытания прибора проведены в ряде испытательных пожарных лабораторий (ИПЛ УГПС УВД Калужской области, начальник А. А. Балашов; ИПЛ УГПС УВД Рязанской области, начальник В. В. Болонин; ИПЛ УГПС ГУВД Московской области, начальник С. Н. Тимофеев).
Авторы выражают признательность Л. А. Волковой (ЗАО СМУ № 77 «Стройкомплекс»), канд. техн. наук А. Д. Ломакину и Ю. Ю. Славику (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко), С. М. Перешивкину (ЗАО МССМУ № 80 «Союзантисептик») за замечания и предложения, которые учтены при подготовке настоящего издания Руководства.
ВВЕДЕНИЕ
Под огнезащитой древесины в общем случае понимается снижение горючести и пожарной опасности различных материалов (отделочные и облицовочные, конструкционные и др. ) и изделий (декорации, двери, перегородки, конструкции кровли и др. ) на основе древесины.
Огнезащита обеспечивает предотвращение загорания, замедляет или прекращает развитие пожара в начальной стадии, обеспечивает его локализацию, снижает влияние опасных факторов пожара и способствует его быстрой ликвидации, расширяет возможности новых прогрессивных проектных решений.
Огнезащита деревянных строительных конструкций может осуществляться конструктивными способами — это, в первую очередь, облицовка теплоизоляционными материалами, устройство различных экранов и противопожарных перегородок. Однако наиболее широкое распространение получило применение специальных огнезащитных составов (пасты, краски, лаки, пропитки и др. ). Огнезащита в этом случае осуществляется путем обработки поверхности древесины.
Следует различать поверхностную и глубокую пропитку древесины огнезащитными составами (антипиренами). Глубокую пропитку древесины проводят, как правило, под давлением, при этом в результате обработки получается новый трудногорючий материал — огнезащищенная древесина, обладающая специфическими свойствами. Поверхностная пропитка, как и применение различных красок, паст, лаков, приводит к образованию на поверхности объекта защитного слоя, препятствующего возникновению (распространению) пожара. Механизм огнезащиты обусловлен сочетанием различных физико-химических процессов снижения скорости прогрева (вспучивающиеся покрытия) и изменения механизма термодеструкции с увеличением выхода коксового остатка и снижения выхода горючих газов, а также ингибирования горения конденсированной и газовой фазы (антипирены).
- ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Огнезащита деревянных конструкций должна осуществляться в соответствии с требованиями Строительных норм и правил, Противопожарных норм строительного проектирования, а также Норм пожарной безопасности. Основные термины и определения в области огнезащиты деревянных конструкций приведены в прил. 1.
Огнезащитные составы для деревянных конструкций подлежат обязательной сертификации в Системе сертификации в области пожарной безопасности. Краткие сведения о сертификации приведены в прил. 2.
Организации, занимающиеся поставкой, производством, применением огнезащитных составов для древесины, должны иметь лицензию на соответствующие виды деятельности. Краткие сведения о лицензировании видов деятельности в области огнезащиты древесины приведены в прил. 3.
На производство и применение огнезащитных составов должна иметься техническая документация, требования к которой изложены в разд. 1.1.
1.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА
ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ И МАТЕРИАЛОВ
НА ЕЕ ОСНОВЕ
1.1.1. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию ТД в зависимости от ее вида установлены ГОСТ Р 1.5, ГОСТ 2.114.
При разработке ТД на огнезащитные составы и способы огнезащиты следует руководствоваться также требованиями СНиП 21-01 и других действующих нормативных документов.
1.1.2. Техническая документация на огнезащитные составы и (или) их применение должна содержать следующие разделы: вводную часть, технические требования, требования безопасности, требования охраны окружающей среды, правила приемки с подразделами «Маркировка» и «Упаковка», методы контроля, транспортирование и хранение, указания по применению и гарантии изготовителя в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5 (п. 7.2.2) и ГОСТ 2.114 (пп. 4.2-4.10).
1.1.3. Разделы «Область применения» (для стандартов) и «Вводная часть» (для технических условий, инструкций и руководств) должны содержать сведения об объекте защиты, огнезащитной эффективности состава и условиях эксплуатации (например, сухие отапливаемые помещения, условия повышенной влажности, атмосферные условия, вибрация, другие специальные условия) огнезащищенных конструкций, материалов, изделий, обеспечивающих сохранение огнезащитных свойств в течение гарантийного срока эксплуатации. В указанных разделах должны быть приведены пожарно-технические характеристики, регламентируемые СНиП 21-01.
1.1.4. Раздел «Технические требования» должен содержать технические параметры, определяющие качество огнезащитного состава (физико-химические свойства, показатели назначения, технологичности и надежности) и огнезащитного покрытия (внешний вид, цвет, толщина сухого слоя, прочность сцепления с защищаемой поверхностью и др. ), проверяемые с использованием методов испытаний, в том числе тех, по которым огнезащитные составы сертифицируются, либо гарантируемые разработчиком.
Номенклатура показателей качества огнезащитных составов, приведенная в технических условиях, должна в обязательном порядке включать огнезащитную эффективность, определяемую по ГОСТ 16363 (НПБ 251).
Разработчик ТД обязан установить периодичность контроля технических показателей, обеспечивающую стабильность качества огнезащитных составов и огнезащитной обработки.
1.1.5. В подразделе «Маркировка» ТД на огнезащитные составы при изложении требований к содержанию маркировки следует дополнительно указать номер и срок действия сертификата пожарной безопасности на данный огнезащитный состав, а также стандарт, по которому он сертифицирован. При необходимости может проставляться «Знак соответствия».
В ТД на применение огнезащитного состава должны быть изложены требования к маркировке обработанных конструкций, в которой указываются:
наименование предприятия, выполнявшего огнезащитные работы;
номер лицензии;
наименование огнезащитного состава (номер сертификата ПБ);
дата проведения огнезащитных работ;
гарантийный срок эксплуатации (дата последующего контрольного освидетельствования, срок возобновления огнезащитной обработки).
Дополнительно могут быть указаны срок действия лицензии и сертификата, стандарт, по которому огнезащитный состав сертифицирован, а также другие сведения по усмотрению производителя работ.
1.1.6. В разделе «Правила приемки» ТД на огнезащитные составы следует указать порядок контроля и периодичность контроля всех параметров и характеристик, указанных в разделе «Технические требования».
При проведении приемки огнезащитных составов необходимо предусмотреть отбор арбитражной пробы в объеме, необходимом для проведения повторного контроля. Условия хранения пробы должны обеспечивать сохранность основных свойств огнезащитных составов в течение установленного срока хранения.
В разделе «Правила приемки» ТД на применение огнезащитного состава необходимо указать параметры и характеристики, контролируемые при проведении огнезащитных работ, а также периодичность контроля и единицу площади контролируемой поверхности.
1.1.7. В разделе «Методы контроля» излагаются методы контроля параметров и характеристик продукции, предусмотренных в разделе «Правила приемки», и методы контроля качества выполненных работ.
1.1.8. В раздел «Указания по применению» необходимо включить сведения о технологии приготовления состава (за исключением использования готового к применению огнезащитного состава) с указанием технологических параметров (соотношения компонентов, времени их перемешивания, температуры) и используемого оборудования, сведения о подготовке поверхности (очистке, обезжиривании, нанесении фунта, его марке, расходе или толщине слоя), о технологии нанесения (количестве слоев, времени промежуточной и окончательной сушки, расходе состава, толщине высохшего покрытия), а также о мероприятиях по ремонту и восстановлению покрытия при обнаружении дефектов. При использовании поверхностного защитного или декоративного покрытия необходимо также указать его марку и технологию нанесения. Сведения об огнестойкости защищенных конструкций, пределах распространения огня по ним, группе горючести материалов с огнезащитной обработкой и других показателях пожарной опасности огнезащищенных объектов должны быть приведены в полном объеме и подтверждены результатами испытаний, полученными в аккредитованных в системе ССПБ испытательных лабораториях.
В ТД на огнезащитные составы в данный раздел необходимо включить указания о порядке приемки и методах контроля качества выполненных работ.
При наличии инструкции (руководства) по применению огнезащитного состава, содержащей указанные сведения в полном объеме, допускается использовать данную инструкцию (руководство) в качестве обязательного приложения к техническим условиям, а в разделе «Указания по применению» на нее дается ссылка.
1.1.9. В разделе «Гарантии изготовителя» следует указать гарантийный срок хранения огнезащитного состава и гарантийный срок эксплуатации объектов с огнезащитной обработкой.
- ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
В зависимости от назначения и области применения составы, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды:
лаки — они образуют на защищаемой поверхности тонкую прозрачную пленку, позволяющую сохранить текстуру древесины, обладают декоративными свойствами и защищают от возгорания и распространения пламени по поверхности;
краски, эмали — образуют на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков (придающих декоративный вид), препятствующий возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищающий от воздействия влаги; представляют собой смесь связующего, наполнителей и пигментов;
пасты, обмазки — наносимые на защищаемую поверхность составы пастообразной консистенции, защищающие от возгорания. Они отличаются от красок большей толщиной покрытия, более грубой дисперсностью наполнителей и не обладают достаточными декоративными свойствами;
пропиточные составы — водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины, вводимые способом глубокой пропитки под давлением или способом прогрев — холодная ванна и снижающие ее пожарную опасность.
Кроме того, огнезащитные составы могут быть атмосфероустойчивыми и неатмосфероустойчивыми (неатмосфероустойчивые эксплуатируются в условиях закрытых отапливаемых помещений с относительной влажностью воздуха не более 70%), а также стойкими в агрессивной среде (при воздействии агрессивных паров и газов).
Следует отметить, что огнезащитные покрытия на основе жидкого стекла и силикофосфатного связующего вследствие химического взаимодействия с содержащимися в воздухе углекислотой и агрессивными газами в процессе эксплуатации покрываются пятнами (белесый налет, высаливание) и трещинами, что ухудшает декоративные и эксплуатационные свойства обработанных поверхностей.
Для огнезащиты деревянных конструкций и изделий из древесины рекомендуется использовать сертифицированные составы. Перечень наиболее распространенных сертифицированных огнезащитных составов, включающий информацию о производителях (поставщиках) составов, расходах, условиях нанесения, применения, эксплуатации, будет ежегодно публиковаться во ВНИИПО в виде дополнения к настоящему Руководству.
2.1. УСЛОВИЯ НАНЕСЕНИЯ И ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ
Огнезащитные составы (пасты, лаки, краски, пропитки) следует наносить на готовые деревянные конструкции и изделия, не подвергающиеся последующей механической обработке, влажность которых составляет не более 15%. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей обработанной поверхности, следует провести дополнительную обработку по технологии, соответствующей применяемому огнезащитному составу.
Перед нанесением огнезащитных составов поверхность должна быть очищена от пыли и грязи. Поверхности, ранее обработанные эмалями, красками, пропиточными и другими составами, не совместимыми с вновь наносимыми составами, а также имеющие масляные и битумные пятна, перед нанесением необходимо тщательно очистить.
В случае необходимости нанесения огнезащитного состава на конструкции, ранее защищенные другим составом, следует провести исследования их совместимости (сохранение внешнего вида, огнезащитных свойств и др. ). Нанесение состава разрешается только при положительных результатах исследований.
Обработка поверхности должна производиться при положительной температуре не ниже 10 °С и относительной влажности воздуха не более 70% или в соответствии с требованиями ТД. Не допускается производить огнезащитные работы при отрицательных температурах, воздействии атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.
Нанесение огнезащитных составов при поверхностной обработке производится кистью, валиком, погружением, опрыскиванием.
Огнезащитные составы следует наносить ровным слоем, без пропусков и наплывов, тщательно обрабатывая места соединения отдельных деталей.
В случае применения некоторых огнезащитных составов допускается дополнительная поверхностная обработка огнезащищенных поверхностей красками и эмалями с целью защиты от влаги и придания декоративного вида. Марки красок и эмалей, используемых для отделки, должны быть указаны в ТД на применяемый огнезащитный состав. При применении комплексных покрытий (огнезащитный состав + дополнительная поверхностная обработка) требуется обязательное проведение сертификационных испытаний, подтверждающих огнезащитную эффективность данного комплекса.
Огнезащитные составы обладают различными эксплуатационной стойкостью и долговечностью. В связи с этим необходим периодический контроль за состоянием защищенной поверхности и, в случае необходимости, проведение своевременных ремонтно-восстановительных работ.
При нанесении огнезащитных составов применяется специальное оборудование. Некоторые виды материалов и оборудования приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Стадии работы (операции)
Материалы и оборудование
- Измерение влажности древесины
Влагомер марки ЭВ-1, ЭВ-11, ВПК-12М и др. - Очистка поверхности
Ветошь, растворители, моющие средства, химические средства для удаления старой краски, шпатели, скребки, щетки - Приготовление рабочего огнезащитного состава
Смесители или емкости для смешения из коррозионно-стойкого материала, термометры, ареометры, весовые и объемные дозаторы, рН-метр, весы, гидронасосы, сита, оборудование для фильтрации и отстоя - Нанесение на защищаемые поверхности
Кисти и валики малярные, окрасочные агрегаты и установки для малярных работ типа СО-5А, CO-150, CO-154, TM-1A, «Финиш-211-1», «Вагнер» и другое аналогичное оборудование - Контроль за качеством нанесения
Щупы специальные для определения толщины слоя, штангенциркуль, переносной прибор конструкции ВНИИПО
2.2. ПОВЕРХНОСТНАЯ ПРОПИТКА
Процесс пропитки состоит из нанесения водных растворов огнезащитных солей (антипиренов) на поверхность древесины и изделий из нее.
Поверхностная огнезащитная пропитка затрудняет распространение пламени по поверхности древесины, в ряде случаев препятствует возгоранию.
Метод поверхностной пропитки применяется в основном для огнезащиты готовых деревянных конструкций, эксплуатирующихся в условиях, исключающих попадание влаги на защищаемые поверхности.
Поверхностная огнезащитная пропитка может предохранять древесину от биоразрушения при введении в пропитывающий состав антисептирующей добавки.
Сведения о коррозионной агрессивности пропиточного состава к черным и цветным металлам должны быть указаны в ТД на конкретный состав.
При поверхностной огнезащитной обработке глубина проникновения антипиренов в древесину, как правило, не превышает 1 мм в направлении поперек волокон и 5 мм вдоль волокон. При этом иногда на поверхности древесины после высыхания наблюдается появление налета в виде мелких кристаллов.
Одним из наиболее применяемых ранее для поверхностной обработки пропиточных составов являлся состав МС. В настоящее время сертифицировано значительное количество различных новых готовых к применению огнезащитных составов, а также сухих смесей для их приготовления. Они отличаются от ранее известных рецептурой, концентрацией рабочего раствора и другими физико-химическими свойствами (плотностью раствора, рН и т. д. ). Однако технология и способы нанесения в общем аналогичны, за исключением отдельных показателей, которые, как правило, должны быть отражены в технической документации (технические условия, технологическая инструкция, регламент и т. д. ). Это — расходные нормы для обеспечения заданной огнезащитной эффективности, кратность огнезащитной обработки, время промежуточной сушки, периодичность возобновления огнезащитной обработки.
Разработаны также пропиточные составы, имеющие несколько компонентов, применяющихся порознь. Сначала поверхность древесины обрабатывается одним, а затем, после промежуточной сушки, другим компонентом. Такой прием обычно применяется для придания огнезащитному слою дополнительных свойств, таких, например, как обеспечение большего срока службы, влагостойкости, атмосферостойкости и т. д.
В табл. 2.2 приведены стадии технологического процесса и основные технологические параметры поверхностной огнезащитной обработки для ряда известных составов.
Далее в качестве примера применения пропиточного состава подробно излагается технология приготовления и нанесения пропиточного состава МС.
Таблица 2.2
Стадии технологического процесса и основные технологические параметры
Наименование огнезащитного состава
Пропиточный состав МС представляет собой водный раствор солей (антипиренов) и поверхностно-активных веществ, при введении в состав антисептика предохраняет древесину от биоразрушения.
Поверхностная огнезащитная пропитка МС отвечает II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251), не вызывает коррозии черных металлов, цветные металлы корродируют.
Состав пропитки МС и расход компонентов приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Наименование компонентов
Содержание компонентов, % масс.
Аммоний фосфорнокислый *
20,0
Аммоний сернокислый **
5,0
Антисептик ***
3,0
Поверхностно-активное вещество (ПАВ) ****
1,0-1,5
Вода
71,0-70,5
Итого:
100,0
Для приготовления пропиточного раствора могут применяться следующие вещества:
) диаммонийфосфат технический (ГОСТ 8515), или диаммонийфосфат кормовой (ГОСТ 19651), или диаммофос удобрительный (ТУ 113-08-468-90, ТУ 113-08-556-93), или аммофос (ГОСТ 18918), или аммоний гидроортофосфат (ТУ 113-25-65-63-89);
) аммоний сернокислый (ГОСТ 9097) или аммоний сернокислый технический (ТУ 113-38-94-89);
) натрий фтористый технический (ТУ 113-08-586-86) или аммоний кремнефтористый технический (ТУ 113-08-582-85);
****) сульфонол бессульфатный, ПО-3АИ, сульфонат, триэтаноламиновые соли, смачиватель НБ, сульфонол; допускается применять синтетические моющие средства с низкой степенью пенообразования.
Допускается применение красителя в количестве 0,04% (прямой красный 2С, кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый метаниловый для кожи, кислотный оранжевый).
Пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75% от общего количества), перемешивая, растворяют требуемое по рецептуре количество аммония фосфорнокислого (диаммофоса, диаммонийфосфата, аммонийгидроортофосфата), добавляют ПАВ по рецептуре, после этого, продолжая перемешивать до растворения, добавляют сульфат аммония и антисептик.
При использовании аммофоса пропиточный раствор приготавливают следующим образом: в воде с температурой (50-60) °С (75% от общего количества), перемешивая, растворяют аммофос и ПАВ, затем добавляют 25%-ный раствор аммиака до слабощелочной реакции. После этого, постоянно перемешивая, загружают сернокислый аммоний и антисептик.
Оставшееся количество воды добавляют к раствору до получения удельного веса не менее 1,17 г/см3 при температуре 20 °С.
Приготовленный пропиточный раствор тщательно перемешивают, процеживают через сетку с 1200 отв./см2 и отстаивают не менее 2 ч. Отстоявшийся раствор сливают в приготовленную емкость и используют для пропитки.
Нанесение на поверхность древесины пропиточного состава МС производится по ГОСТ 20022.6 погружением, кистью, опрыскиванием. При пропитке способом погружения время выдержки древесины в пропиточном растворе должно составлять не менее 30 мин. Нанесение раствора на древесину кистью и опрыскиванием производится за 2 раза раствором с температурой (50-60) °С с перерывом не менее 2 ч или за 3 раза раствором с температурой (10-15) °С и перерывом между обработками не менее 6 ч. В зависимости от породы древесины и способа ее обработки кратность нанесения и время выдержки в пропиточном растворе могут быть увеличены до достижения рекомендуемого удержания раствора.
При пропитке древесины удержание раствора с температурой (50-60) °С при двухразовом нанесении должно составлять (400-500) г/м2, при трехразовом нанесении раствором с температурой (10-15) °С — (550-600) г/м2, при пропитке методом погружения — 600 г/м2.
Фактический расход состава, зависящий от конфигурации и размеров обрабатываемых поверхностей конструктивных элементов и связанных с ними потерь, может увеличиваться до 1000 г/м2.
Проолифленные и окрашенные любыми красками и составами деревянные поверхности не могут быть защищены пропиточным составом.
Пропитанные детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, приводящей к снятию огнезащитного слоя. В случае, когда необходимо снять защитный слой с некоторых частей защищенной поверхности, следует произвести дополнительную пропитку раствором с температурой (50-60) °С за два раза.
При повторной ежегодной обработке поверхности допускается снижение расхода раствора.
2.3. ПРОПИТКА СПОСОБОМ ПРОГРЕВ — ХОЛОДНАЯ ВАННА
Пропитка способом прогрев — холодная ванна используется для огнезащиты конструкций и изделий из древесины, эксплуатируемых в закрытых зданиях и сооружениях с относительной влажностью воздуха не более 70%.
Для пропитки используется состав МС (1:1), представляющий собой 15%-ный раствор солей-антипиренов, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.
По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащиту древесины.
2.3.1. Приготовление пропиточного раствора
Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат и сульфат аммония в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может использоваться.
2.3.2. Процесс пропитки
Для пропитки методом прогрев — холодная ванна применяется оборудование, представленное в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Наименование операции
Оборудование и приспособления
- Создание штабеля пропитываемого материала
Контейнер - Приготовление пропиточного раствора
Резервуар - Перекачка раствора
Насос - Пропитка в горячем растворе
Ванна с паровым змеевиком - Пропитка в холодном растворе
Ванна - Сушка пропитанного материала
Сушильная камера
Метод пропитки прогрев — холодная ванна позволяет получить различную степень пропитки древесины в зависимости от режима пропитки, породы древесины и ее предпропиточной подготовки. Один из известных режимов пропитки методом прогрев — холодная ванна составом МС приведен ниже.
Пропитку осуществляют в следующем порядке: изделия из древесины помещают в ванну, заполненную пропиточным раствором с температурой (75 ± 5) °С, закрепляют противовсплывными устройствами таким образом, чтобы уровень пропиточной жидкости во время пропитки был на (80-100) мм выше верхнего слоя пропитываемых изделий. Время пропитки в горячем растворе (без учета времени установления заданной температуры раствора) составляет 24 ч.
По истечении указанного времени пропитываемые изделия помещают в ванну, заполненную холодным раствором с температурой (18-20) °С. Время пропитки в холодном растворе составляет 24 ч.
Пропитанная раствором МС (1:1) указанным способом древесина соответствует II группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251) при поглощении раствора (170-180) кг/м3 и сухих солей не менее (29-30) кг/м3.
При поглощении сухих солей в количестве 66 кг/м3 древесина соответствует I группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).
По окончании процесса пропитки раствор из ванны перекачивается в резервуар для хранения, пропитанные материалы оставляют в ванне на 10-15 мин для стекания раствора. После стекания раствора процесс пропитки считается законченным. Пропитанные материалы выгружают из ванны и помещают в сушильные камеры с температурой не более 70 °С.
При использовании других составов требуемый для обеспечения огнезащиты привес сухих солей (антипиренов) при поглощении определенного объема раствора необходимо подтвердить соответствующими испытаниями.
2.3.3. Контролируемые параметры
При пропитке методом прогрев — холодная ванна контролируется влажность древесины, которая должна быть не более 25% и определяться по ГОСТ 20022.14.
Плотность приготовленного для пропитки раствора определяется ареометром.
Общие требования к процессу пропитки методом прогрев — холодная ванна, методы контроля и требования безопасности при его проведении изложены в ГОСТ 20022.6.
2.4. ГЛУБОКАЯ ПРОПИТКА
2.4.1. Глубокая пропитка является наиболее надежным способом огнезащиты древесины и изделий из нее и обеспечивает I группу огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251). Глубокая пропитка производится в автоклаве растворами огнезащитных солей (антипиренов) и предназначена для деревянных строительных конструкций.
Пиломатериалы и заготовки должны соответствовать следующим требованиям:
не допускается наличие гнили, засмолок, рака, загнивших, гнилых и табачных сучков;
влажность древесины не должна превышать (15 ± 2) %;
механическая обработка древесины и изделий из нее должна производиться до их пропитки.
Наиболее распространенным эффективным составом для глубокой пропитки является состав МС (1:1), представляющий собой 15%-ный раствор, состоящий из диаммонийфосфата марки А или Б и сульфата аммония в соотношении 1:1. Взамен диаммонийфосфата допускается применять аммония гидроортофосфат.
По требованию потребителя в пропиточный раствор за счет уменьшения количества воды добавляется в качестве антисептика фтористый натрий в количестве 2%, который не влияет на огнезащитные свойства пропитанной древесины.
2.4.2. Приготовление пропиточного раствора
Приготовление пропиточного раствора осуществляется следующим образом: в смеситель заливается необходимое количество воды, подогретой до температуры (70 ± 5) °С, загружается при перемешивании диаммонийфосфат, сульфат аммония и натрий фтористый в соответствии с рецептурой. Возможна загрузка сухих компонентов в холодную воду с последующим подогревом раствора до указанной температуры. Приготовленный таким образом раствор перекачивается в резервуар-отстойник и может быть пригоден для многократного использования в течение 15-20 дней.
Полученный раствор 15%-ной концентрации, подогретый до температуры (70 ± 5) °С, с удельным весом 1,11 г/см3 при 20 °С должен обеспечивать введение в древесину не менее 66 кг/м3 сухих солей (антипиренов), определяющих огнезащитную эффективность пропитки.
2.4.3. Применяемые для пропитки оборудование и приспособления
Пропитка осуществляется в автоклаве под давлением по Технологической инструкции ТИ 1-87, для этого применяются оборудование и приспособления, указанные в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Наименование операции
Оборудование и приспособления
- Создание штабеля пропитываемого материала
Вагонетка, противовсплывное приспособление - Приготовление пропиточного раствора
Бак-мешалка - Хранение пропиточного раствора
Резервуар для хранения - Создание вакуума в автоклаве
Вакуум-насос - Наполнение автоклава пропиточным раствором
Гидронасос - Создание рабочего давления в автоклаве
Гидронасос - Пропитка материала
Автоклав - Сушка пропитанного материала
Сушильная камера - Контроль за качеством пропитки
Контрольно-измерительные приборы
2.4.4. Процесс пропитки
Процесс пропитки складывается из следующих операций:
пропитываемый материал загружается на вагонетку, оборудованную специальным противовсплывным приспособлением, с учетом обеспечения достаточной циркуляции пропиточного раствора в процессе пропитки;
автоклав после загрузки в него пропитываемого материала герметически закрывается;
включается вакуум-насос для создания вакуума (0,6-0,8) кгс/см2, который поддерживается в течение 30 мин для легкопропитываемых пород древесины и в течение 1 ч для труднопропитываемых пород;
по окончании вакуумирования автоклав наполняется пропиточным рабочим раствором с температурой (70 ± 5) °С при поддерживании вакуума не ниже 0,6 кгс/см2;
по окончании наполнения автоклава пропиточным раствором вакуум-насос выключается, дальнейшая подача раствора в автоклав производится из накопителя под давлением.
Продолжительность процесса пропитки и давление в автоклаве зависят от породы древесины и размеров пропитываемых материалов. В качестве средних цифр могут быть рекомендованы представленные в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Порода древесины
Продолжительность процесса пропитки, ч
Давление, кгс/см2
Ольха, бук, береза
2-6
8,26-10,33
Сосна, ель
8-12
10,33-12,40
Ясень
10-12
12,40-15,40
Дуб
15-20
15,40-16,53
За окончание процесса пропитки можно считать время, когда за последние 10 мин выдержки под давлением поглощается не более 5 л раствора на 1 м3 древесины, зафиксированное контрольно-измерительными приборами.
По окончании процесса пропитки давление постепенно в течение 20-30 мин снижается до атмосферного, после чего открывается вентиль и оставшийся раствор сливается в резервуар для хранения.
После слива раствора древесина оставляется в автоклаве на 15-20 мин для стекания раствора, после чего процесс пропитки считается законченным.
Пропитанный материал выгружается из автоклава и помещается в сушильную камеру с температурой не более 70 °С.
Привес сухих солей огнезащитного состава должен составлять не менее 66 кг/м3, что обеспечивается поглощением пропиточного раствора в количестве (400-450) кг/м3.
2.4.5. Контроль качества пропитки
Для каждой партии пропитанного в автоклаве материала должны быть определены привес сухих солей, огнезащитная эффективность и влажность после сушки.
Привес сухих солей определяется по формуле
где А — количество сухих солей в 1 м3 древесины, кг/м3;
К — общее количество поглощенного пропиточного раствора, кг;
С — концентрация огнезащитных солей в рабочем растворе, %;
У — объем пропитываемого материала, м3.
Огнезащитная эффективность определяется по ГОСТ 16363 (НПБ 251) один раз в 10 дней. Для этого образцы пропитанной древесины высушивают до влажности (8 ± 1) % при температуре не более 70 °С.
Влажность пропитанных материалов определяется по ГОСТ 16588.
Правила приемки, транспортирования и хранения огнезащищенных пиломатериалов и заготовок содержатся в ТУ 400-1-185-79.
2.5. ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА КРАСКАМИ, ЛАКАМИ И ЭМАЛЯМИ
Огнезащита древесины и изделий из нее посредством нанесения на поверхность лаков, красок и эмалей является более современным и совершенным способом, чем пропитка растворами солей (антипиренов).
Наносить огнезащитные лаки, краски и эмали можно кистью, валиком или распылением.
В отличие от пропиточных растворов данный вид огнезащиты позволяет получить декоративную поверхность при более высокой огнезащитной эффективности, зависящей от толщины наносимого слоя и использования в составе как водорастворимых, так и растворимых в органических растворителях наполнителей. К подготовке поверхности при нанесении красок, эмалей и особенно лаков предъявляются повышенные требования — древесина должна быть фрезерованной и тщательно отшлифованной.
Технология применения огнезащитных лаков, красок и эмалей может предусматривать нанесение грунтовочного и отделочного слоев, позволяющих покрытию более прочно держаться на поверхности древесины и защищать ее от воздействия повышенной влажности воздуха и агрессивных паров и газов, а также увеличить срок эксплуатации огнезащитного покрытия.
При применении огнезащитных лаков, красок и эмалей следует руководствоваться требованиями нормативной документации на каждый конкретный состав, а при проведении окрасочных работ с использованием лаков, красок и эмалей на органических растворителях необходимо строго соблюдать требования пожарной безопасности.
2.6. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАНЕСЕНИЕ ПАСТ И ОБМАЗОК
Пасты и обмазки наряду с пропиточными составами используются для огнезащиты древесины довольно давно, хотя ассортимент их до недавнего времени оставался весьма ограниченным. В настоящее время разработан ряд отечественных огнезащитных покрытий на силикофосфатном связующем или жидком стекле с использованием минеральных наполнителей и отходов различных производственных процессов (ЭСМА, ОВПФ-1 и др. ). Эти составы доступны, поскольку изготавливаются отечественными производителями из дешевого сырья по простой технологии, они позволяют создавать на защищаемой поверхности слой покрытия, обеспечивающий более высокую огнезащитную эффективность, чем другие средства огнезащиты.
К общим недостаткам паст и обмазок следует отнести образование покрытия менее декоративного вида.
При эксплуатации конструкций и материалов, огнезащищенных пастами, обмазками, лаками и красками на основе силикофосфатного связующего или жидкого стекла, огнезащитный слой покрывается белым налетом, становится более хрупким и может растрескаться и осыпаться (при тонкослойном покрытии). В связи с этим указанные составы должны применяться для огнезащиты конструкций и материалов, эксплуатируемых в сухих помещениях с минимальным перепадом температуры и влажности воздуха и в местах, к которым не предъявляются декоративные требования.
Очень важно сделать огнезащиту деревянных конструкций http://www.help-01.ru/ognezaschita-derevyannyih-konstruktsiy-moskva.html - услуги от компании "Системсервис" в Москве.
ОтветитьУдалить