Огнезащитный состав для древесины: технические характеристики, расход

Несмотря на обилие альтернативных материалов, люди при строительстве домов часто отдают предпочтение дереву из-за его отличных теплоизоляционных свойств. Да и уютно в деревянном доме, этого не отнимешь. Одним же из главных недостатков дерева как строительного материала является его высокая пожароопасность. Предупредить пожар гораздо проще, чем бороться с ним, поэтому заранее нужно подумать о том, как защитить деревянную конструкцию и во время строительства, и во время эксплуатации. Одним из самых простых и популярных средств защиты является использование огнезащитных составов, или, как их еще называют, антипиреновых пропиток.

Принцип действия

Немногие люди верят производителям на слово, поэтому для начала нужно разобраться в том, как же действует антипирен. Как он поможет в противостоянии дерева огню?

Антипиреном называют огнезащитный состав для древесины. Его получают в результате химических процессов. Пропитанный этим материалом брус даже при прямом контакте с огнем будет достаточно длительное время оставаться к нему устойчивым.

Виды составов

Огнеупорные составы разделяют на водорастворимые и органорастворимые. Органорастворимые пропитки могут проникать глубоко в слои древесины, это дает конструкции максимальную огнеупорность. Однако пропитки этого типа состоят из растворителей, которые сами по себе легко воспламеняются, поэтому органорастворимые огнеупорные составы используют в большинстве случаев только на производственных объектах. Еще один недостаток этого типа пропиток - низкая экологичность. Они могут нанести вред здоровью, поэтому брать такую пропитку для жилого дома нецелесообразно.

Водорастворимые же пропитки являются наиболее распространенным вариантом защиты деревянных конструкций от огня. Следует учесть, что эффективность их высока только в том случае, если дерево не имеет длительного контакта с водой. Этот тип пропиток широко используют при строительстве жилых домов и хозяйственных построек бытового назначения.

Водорастворимые огнеупорные составы подразделяются на невымываемые, вымываемые, легковымываемые и трудновымываемые.

Преимущества и недостатки

Органорастворимые составы мы уже упомянули выше, поэтому сейчас речь пойдет только о водорастворимых. Неудивительно, что именно они стали так популярны, ведь положительных качеств очень много. Они быстро высыхают, не имеют запаха, не наносят вреда здоровью. Обработка дерева таким составом проходит легко, а ко всему этому стоит прибавить и низкую стоимость смеси.

Конечно, есть и недостатки. Прежде всего, водорастворимые пропитки проникают только в верхний слой древесины и защищают поверхностно. Расход огнезащитного состава из разряда водорастворимых очень высок, да и повторная обработка тоже требуется, однако это окупается за счет невысокой цены. В целом, водорастворимые пропитки достаточно неэффективны в борьбе с открытым пламенем. Выше уже был упомянут еще один недостаток: они бесполезны, если речь идет о деревянной конструкции, имеющей постоянный частый контакт с водой.

Внутренние конструкции чаще всего обрабатывают легковымываемыми и вымываемыми водорастворимыми составами.

А что внутри?

Состав огнезащитного покрытия - чистая "химия". В него водят специальные вещества, такие как аммонийные, сернокислотные и азотнокислые соли. Под воздействием огня компоненты взаимодействуют между собой, в результате чего происходит образование негорючего пенококса - вот и весь принцип действия. Плюсом является и то, что в процессе химической реакции выделяются газы, препятствующие горению.

В органорастворимых огнеупорных средствах наиболее популярны и применяемы составы с атомами галогенов и фосфора. В водорастворимых чаще всего применяются соли фосфатной кислоты - фосфаты: фосфат диаммония и другие. Эти химические реагенты уже давно применяются как антипирены, причем как в чистом виде, так и в комплексе с другими веществами. Например, диаммоний фосфат часто применяют вместе с сульфатом аммония. Когда эта смесь нагревается, начинается испарение негорючего газа аммиака, происходит образование оксидов фосфора, которые и служат в качестве огнеупорной пленки, покрывающей дерево. Отличными огнезащитными качествами обладает и смесь сульфата аммония и фосфата натрия, а также борной кислоты и буры.

Стоит знать, что практически никакой огнеупорный состав не спасет конструкцию от пожара, если в возгорании участвовали легковоспламеняющиеся растворы, например бензин. Также даже пропитанная антипиреном древесина не сможет противостоять огню, если тот подпитывается горючими веществами, но, например, от искр и коротких замыканий в проводке огнеупорный состав спасет.

Способы обработки

Огнеупорная обработка древесины может быть глубокой и умеренной. Чаще всего люди выбирают умеренную обработку из-за простоты ее выполнения и меньшего расхода материала, что в итоге дает сокращение общей стоимости. Обработку можно производить с помощью кисти или пульверизатора. Единственным недостатком является то, что действует она только снаружи.

Стоит помнить, что обработку деревянных конструкций на открытом воздухе можно производить только в теплое время года при сухой погоде (относительная влажность не должна превышать 70%). Отрицательная температура приводит к тому, что замерзшая влага, расположенная в толще древесины, помешает проникновению состава в глубину.

Глубокая обработка производится методом горячехолодной ванны или в автоклаве. Первый способ состоит в том, что дерево поочередно прогревают и окунают в холодную ванну. Второй способ производится путем вакуумного нанесения смеси под давлением на предварительно нагретую до шестидесяти градусов древесину.

Кроме способа обработки нужно учесть и положение конструкции, так для древесины, которая эксплуатируется в неотапливаемых частях здания, необходимо использовать зимнюю огнеупорную смесь.

Предварительная подготовка

Наносить огнеупорный состав необходимо на сухую чистую поверхность. Если древесина уже была в эксплуатации, потребуется очистка от всех имевшихся покрытий, иначе состав не пройдет в слои дерева. При работе следует точно придерживаться инструкции, данной производителем состава, и не забывать о технике безопасности: использовать резиновые перчатки, защитные очки и, если пропитка токсична, респиратор.

Технические характеристики огнезащитных составов, имеющих в своей основе соли, подразумевают не слишком эффективное закрепление на поверхности древесины. Для достижения максимальной огнезащиты нужно наносить не менее трехсот граммов на квадратный метр - в таком случае конструкция получает вторую группу огнезащитной эффективности. Если нужна первая группа, то расход придется увеличить до шестисот грамм на квадратный метр.

Повторная обработка

Солевые огнеупорные составы имеют слабый показатель фиксации. Они не могут проникать в глубокие слои дерева, быстро смываются. Таким образом, уже через пару лет конструкция теряет часть своих огнеупорных свойств, поэтому будет нужна повторная обработка. Несолевые смеси имеют возможность проникнуть в более глубокие слои древесины (кстати, они имеют и меньший расход, 280 г на квадратный метр). Они служат дольше солевых. Повторная обработка внутренних конструкций потребуется через пятнадцать лет, наружные же придется обработать еще раз уже через пять лет.

Как выбирать?

В первую очередь при выборе пропитки нужно обращать внимание на концентрацию водородных ионов (рН среды). К примеру, если состав имеет 1,5 рН, это практически соответствует показателю концентрированной кислоты. Следовательно, подобная пропитка не будет абсолютно безопасна для здоровья человека и потребует выполнения соответствующих условий хранения, а также четкого соблюдения правил безопасности при использовании.

Для пропиток, имеющих водную основу, потребуется дополнительная просушка, иначе возможна деформация древесины. Еще один важный показатель - это атмосферная стойкость пропитки. Чем она больше, тем позже потребуется повторная обработка.

При выборе отечественных смесей нужно обращать внимание на соответствие огнезащитного состава ГОСТу.

Еще один из основных моментов - это химическая совместимость составов разных производителей, а точнее, возможность ее отсутствия. При повторной обработке или использовании разных составов в пределах одной конструкции следует убедиться, что смеси совместимы, ведь неожиданная химическая реакция может привести не только к нейтрализации огнеупорных свойств, но и к возгоранию.