Український журнал лісівництва та деревинознавства

БАГАТОФАКТОРНИЙ МЕТОД ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВОГНЕЗАХИСТУ ДЕРЕВИНИ

Юрій Володимирович Цапко, Василь Ломага, Олексій Юрійович Цапко
Завантажити статтю
Анотація

Проблема застосування вогнезахисних матеріалів для дерев’яних будівельних конструкцій полягає в забезпечені їх стійкості і довговічності при експлуатації в умовах атмосферного коливання, коли можливе вимивання антипіренів і втрата вогнестійкості. Мета проведених досліджень полягає у визначені показників пожежної небезпеки деревини, вогнезахищеними покриттями та вплив на них утвореного тепло ізолюючого шару коксу, що дозволяють обґрунтувати ефективність вогнезахисного покриття при впливі температури. В роботі використано комплексний метод дослідження, що полягав у визначені пожежонебезпечних властивостей вогнезахищеної деревини та методів визначення експлуатаційних властивостей при вогнезахисті деревини. Встановлено, що при застосуванні покриття на основі алкід-поліуренітанового лаку, за рахунок утвореної полімерної плівки на поверхні деревини зменшується проникність компонентів антипірену. Випробування пожежонебезпечних характеристик захисту деревини від вогню показали, що покриття під впливом дії теплового потоку спучується та сприяє утворенню значного тепло-ізолювального шару коксу, який запобігає проходженню до деревини кисню та відповідно високої температури, яка здатна запалити деревину. Загалом ефективність захисту деревини від вогню, показала, що деревина захищена від вогню відносяться до важкогорючих матеріалів, які повільно поширюють полум’я поверхнею з малою димоутворювальною здатністю. Практична цінність полягає у тому, що отриманий метод визначення характеристик захисту деревини від вогню, полягає у визначені як атмосферних, так і термічних властивостей, та уможливлює встановлення умови експлуатації вогнезахисту та застосування виробів і будівельних конструкцій з деревини широкого спектру використання

Ключові слова

захисні засоби, втрата маси, оброблення поверхні деревини, вимивання антипірену, полімерна оболонка

ЦИТУВАТИ
Tsapko, Yu., Lomaha, V., & Tsapko, O. (2022). Multifactor method for evaluating the effectiveness of wood fire protection. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 13(1), 72-80. https://doi.org/10.31548/forest.13(1).2022.72-80
Використані джерела

[1] State construction standards В.1.1-7-2016. Fire safety of construction sites. (2017). Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction and Housing and Communal Services of Ukraine.

[2] State construction standards В.2.6-161:2010. Construction of buildings and structures. Wooden constructions. Substantive provisions. (2010). Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine.

[3] Zhartovsky, S.V. (2017). Problematic issues of creating a system of fire protection of critical infrastructure with a fire load of cellulose-containing materials. Scientific Bulletin of NLTU of Ukraine, 27(10), 101-105. doi: 10.15421/40271019.

[4] Tsapko, Ju., & Tsapko, А. (2017). Simulation of the phase transformation front advancement during the swelling of fire retardant coatings. Eastern-European Journal Enterprise Technologies, 2(11), 50-55. doi: 10.15587/1729-4061.2017.73542.

[5] Tiansheng, W., Tao, L., Tongtong, M., & Liping, L. (2018). Study on degradation of phosphorus and nitrogen composite UV-cured flame retardant coating on wood surface. Progress in Organic Coatings, 124, 240-248. doi: 10.1016/j.porgcoat.2018.08.017.

[6] Kravchenko, A.V. (2014). Influence of aluminate additives on swelling of geocement cement coating for wood fire protection. Technological Audit and Production Reserves, 5(17), 40-42.

[7] Gaff, M., Kacik, F., Gasparik, M., Makovicka, L., Osvaldova, L., & Cekovska, H. (2019). The effect of synthetic and natural fire-retardants on burning and chemical characteristics of thermally modified teak (Tectona grandis L.f.) wood. Construction and Building Materials, 200, 551-558. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.12.106.

[8] Cirpici, B., Wang, Y., & Rogers, B. (2016). Assessment of the thermal conductivity of intumescent coatings in fire. Fire Safety Journal, 81, 74-84. doi: 10.1016/j.firesaf.2016.01.011.

[9] Zhigulina, A.Y., Mizuryaev, S.A., & Chiknovoryan, A.G. (2019). Fire-resistant heat insulating material with variable rheology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 661(1), article number 012106. doi: 10.1088/1757- 899X/661/1/012106.

[10] Nakamura, M., Nishio, Y., Hagihara, S., Sugita, T., & Noguchi, T. (2019). Evaluation of durability of reaction-to-fire performance of fire-retardant treated wooden facades by accelerated weathering test. AIJ Journal of Technology and Design, 25(60), 709-714. doi: 10.3130/aijt.25.709.

[11] Khalili, P., Tshai, K.Y., Hui, D., & Kong, I. (2017). Synergistic of ammonium polyphosphate and alumina trihydrate as fire retardants for natural fiber reinforced epoxy composite. Composites Part B: Engineering, 114, 101-110. doi: 10.1016/j.compositesb.2017.01.049.

[12] Liu, S., Wang, C., Hu, Q., Zhang, Q., & Liu, Z. (2020). Intumescent fire retardant coating with recycled powder from industrial effluent optimized using response surface methodology. Progress in Organic Coatings, 40, article number 105494. doi: 10.1016/j.porgcoat.2019.105494.

[13] Nasir, K.Md., Ramli, N.H., Sulong, M.R., Johan, A.M., & Afifi, A. (2018). Investigation into waterborne intumescent coating with different fillers for steel application. Pigment & Resin Technology, 47(2), 142-153. doi:10.1108/PRT-09-2016-0089.

[14] Zhang, T., Huang, H., Ge, X., Zhang, Z., & Li, P. (2022). Experimental study on hygrothermal accelerated aging effects of transparent fire resistive wood structure coatings. Journal of Physics: Conference Series, 2194(1), article number 012038. doi: 10.1088/1742-6596/2194/1/012038.

[15] Tsapko, Yu., Vasylyshyn, R., Melnyk, O., Lomaha, V., Tsapko, A., & Bondarenko, O. (2021). Regularities in the washing out of water-soluble phosphorus-ammonium salts from the fire-protective coatings of timber through a polyurethane shell. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10), 51-58. doi: 10.15587/1729-4061.

[16] State Standard of Ukraine No. 8829 “Fire and Explosion Hazard of Substances and Materials. Nomenclature of Indicators and Methods of Their Definition. Classification”. (2019). Kyiv: State Enterprise “Ukrainian Research and Training Center for Standardization, Certification and Quality”.

[17] State Standard of Ukraine No. B B.2.7-70-98 “Building Materials. Flame Propagation Test Method”. (1998). Kyiv: Ukrarchbudinform.

[18] Zhartovsky, S.V. (2013). Phenomenological model of wood fire protection with the use of water-flame retardant substance DSA-2. Fire Safety: Theory and Practice, 13, 20-27.

[19] Sokolenko, K.I. (2006). Improving the effectiveness of fire protection of objects with the use of fire-retardant wood (Doctoral thesis, Ukrainian Research Institute of Fire Safety, Kyiv, Ukraine).

[20] Zhartovsky, V.M., Zhartovsky, S.V., Dobrostan, O.V., Kovalenko, V.V., & Sheverev, E.Yu. (2012). Choosing a method for assessing the quality of fire-retardant treatment of wooden building structures. Scientific Bulletin of UkrNDIPB, 1(23), 137-144.