Среда, 22.11.2017, 15:34
Приветствую Вас Гость | RSS

ОГНЕ- И БИОЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ


Древесина исторических зданий и сооружений в большей или меньшей степени поражена комплексом биоразрушителей, способствующих ее разрушению. Сильно страдают сооружения из дерева и от пожаров.

Обычно для зданий и сооружений из дерева мероприятия по био-и огнезащите проводят одновременно. При этом если борьба с биоразрушителями и возможностью пожаров в новых или новодельных зданиях осуществляется достаточно просто, то предотвращение возгораний и приостановление развития биоразрушителей в зданиях из частично разрушенной древесины, особенно при условии их музеефикации, — сложная задача, поскольку требуется обеспечить безопасность обслуживающего персонала и посетителей.

Введение в древесину защитных и укрепляющих средств может осуществляться с разборкой и без разборки сруба здания. При полной разборке зданий и сооружений появляется возможность тщательного осмотра всех бревен и деревянных деталей. Выявляются места полного разрушения древесины, наличие гнили и пустот, прикрытых внешним слоем здоровой на вид древесины. Все бревна, пораженные грибами или бактериями, изъеденные личинками насекомых, маркируют и откладывают для последующего удаления участков разрушенной древесины и протезирования. Остальные бревна направляют на пропитку.

Бревна с выявленными участками разрушенной древесины подвергают механической обработке. Гнилую и трухлявую древесину удаляют из бревен стамесками, долотом, щетками я кистями. Древесную пыль можно удалить с помощью пылесоса. В вычищенное место вставляют протез-врубку, который должен быть подогнан таким образом, чтобы после его установки не требовалась механическая обработка. Места в которые устанавливать протез-врубку нецелесообразно, можно загюлнить массой, приготовляемой из древесных опилок и мочевиноформальдегидного или кремнийорганического связующего.

Все способы глубинной пропитки древесины длительны. Пропитку бревен и деревянных конструкций полностью разобранного здания можно проводить в ваннах или в автоклавах. Наиболее удобными являются ванны из разрезанных вдоль стальных труб диаметром 1,3—1,5 м с приваренными днищами. В этом случае легко осуществляется слив отработанного раствора, для чего к нижней части ванны приваривается патрубок с краном. Дня защиты от коррозии внутренние поверхности ванцы покрывают лаком КО-921 или органосиликатным материалом ВН-30 с отвердителем - тетрабутоксититанатом (2 %), АГМ-3 (1 %) или силазаном МСН-7 (20%).

При обработке зданий без разборки применяется метод прерывистого орошения. Бревна пропитывают в радиальном направлении путем нанесения раствора до насыщения и дают выдержку, в течение которой происходит диффузия раствора не только в глубь массива древесины, но и в ее структурные элементы — полости и стенки клеток. Затем следует повторное нанесение раствора, выдержка и еще 2—3 цикла. Особенно тщательно необходимо обработать торцы бревен. Их обрабатывают в каждом цикле до полного пропитывания древесины консервантом. При условии высокой радиальной трещиноватости старых бревен пропитка практически всего объема бревна при таком методе обработки достигается за 2—3 недели.

При устойчивой и сухой погоде через 10—15 сут после обработки водными огне- и биозащитными растворами сруб в основном просыхает, и можно приступить к следующей операции — гидрофобизирующему укреплению растворами полимеров.

Наиболее распространены огнезащитные составы на основе фосфата и сульфата аммония. Хорошим огнезащитным действием обладают соединения бора — бура (тетраборат натрия), борная кислота и их смеси. Необходимо учитывать, что при изменении соотношения бура : бсушая кислота меняются растворимость смеси и свойства раствора. Оптимальное соотношение бура : борная кислота = 1,54:1. В этом случае в растворе образуется сильнорастворимый пентаборат натрия и растворимость смеси при 20 °С достигает 30%. Ниже приведены рецептуры огнезащитных растворов на основе буры и борной кислоты, которые проявляют также хорошее антисептическое действие, ч. (масс.):

  I II III
Гидрофосфат аммония (NH4)2HPO4 6
Сульфат аммония (NH4)2SO4 14 17,5
Гидрофосфат натрия Na2HPO4
2,5
Бура Na2R4O7 • 10H2O
10
Борная кислота Н3ВО3 10
Фторид натрия NaF
1.5 1,5
Вода
78,5 80 78,5

Антипирены на основе соединений бора применяют в комбинации с хром-медными антисептиками, причем капиллярная и диффузионная проникающая способность антипиренов выше, чем у антисептиков, поэтому они проникают в более глубокие слои древесины и поэтому меньше подвержены вымыванию. Приведенные ниже составы на основе соединений бора, пентахлорфенолята натрия, хром- и медьсодержащих солей являются одновременно антипиренами и антисептиками, %:

 
I II III
Борная кислота Н3ВО3
25-45 30-45 25-40
Бура Na2B4O7 • 10Н2О 25-45 25-40
Пеитахлорфенолят натрия C6Cl5ONa 10-50 8-40
Дихромат натрия Na2Cr3O7
10-25
Сульфат меди (II) CuSO4
10-25
Уксусная кислота СН3СООН 0,2-1,0
Карбонат натрия Na2CO3
30-45

В последнее время для огнезащиты деревянных зданий и сооружений, особенно в сочетании с водорастворимыми антисептиками (бура, борная кислота, хром-медные препараты и т.д.) , успешно применяется фосфат мочевины, вытесняющий из реставрационной практики растворы гидрофосфата аммония с сульфатом аммония. Путем конденсации мочевины с ортофосфорной кислотой получают водорастворимый препарат КМ, введение 10—15% которого предохраняет древесину от возгорания при воздействии открытого огня.

На основе фосфата мочевины создаются эффективные комплексные составы, например, г/л:

Фосфат мочевины — 100

Бромид аммония — 50

Гексаметилентетрамин — 10-15

Для глубинной и поверхностной защиты древесины от воздействия огня и биоразрушителей синтезированы соединения на основе мочевины или меламина и дициандиамина, формальдегида и фосфорной кислоты.

Значительное повышение биостойкости и снижение возгораемости Древесины достигается при пропитке ее 15 %-м водным раствором тетрафторбората аммония. Раствор способен полностью проникать через заболонь и на 1,5—2,0 мм в ядровую древесину. Последующая обработка пропитанной древесины в горячем (20°С) петролатуме делает ее стойкой в условиях переменной влажности при сохранении био- и огнезащитных свойств.

Многие антисептики и антипирены хорошо растворяются в воде, и поэтому легко вымываются из древесины. Наиболее устойчивым к вымыванию является хром-медный антисептик ХМ-32, содержащий 3 ч. (масс.) дихромата щелочного металла и 2 ч. (масс.) сульфата меди Ниже приведены составы хром-медных антисептиков, %:

  ХМ-32 ХМХЦ ХМА ХМФ ХМК
Дихромат натрия 60 20 20 50 50
Сульфат меди 40 10 10 30 40
Хлорид цинка 70
Кремнефторид аммония 70
Фторид натрия 20
Кремнефторид натрия 10

Большая группа антисептиков содержит соли хрома, меди, мышьяка, цинка, которые образуют в древесине соединения, высокотоксичные для грибов и насекомых, но нерастворимые в воде и поэтому практически безопасные для теплокровных животных. Ниже указаны составы таких антисептиков, %:

  Эрлит Болиден Хемонит Лахотухо Аску Селькур Таналит
Дихромат натрия 28 16,5 55,5 47,5 37,5
Сульфат меди 28 41 10 33,3 50
Сульфат цинка 43,0 10
Оксид мышьяка (V) 39,5 15,4 50 11.2 25
Едкий натр 12,8
Гидроксид аммония 24 30,8
Хромовый ангидрид 30 1,68 _
Фторид натрия 25
Динитрофенол, смесь изомеров 12,5
Борфторид аммония 20

Комплексная защита древесины может быть осуществлена обработкой либо последовательно растворами антисептиков и антипиренов, а затем укрепляющими растворами полимеров, либо раствором, содержащим все необходимые компоненты. Применение находят комплексные защитные и укрепляющие составы для древесины, растворимые как в воде, так и в органических растворителях. Предложен следующий водорастворимый пропиточный состав, %:

Фенолоспирты — 80-90

Борная кислота — 2—4

Боротран (триэтаноламиноборат) — 1—2

Древесину пропитывают водным раствором этого состава и высушивают. Затем проводят полимеризацию фенолоспиртов в древесине нагреванием при 105—120 °С. В результате такой обработки у древесины повышается влаго- и водостойкость, механическая прочность, стойкость к грибным поражениям и воздействию огня.

Повышение биостойкости и снижение возгораемости древесины достигается при пропитке ее 15 %-м водным раствором тетрафторбората аммония по способу «прогрев - холодная ванна», при этом температуpa горячего раствора 91—95 °С, холодного 21—25 °С. Глубина проникновения раствора в ядровую древесину сосны при выдержке в каждой ванне в течение 1 ч составляет 1,5—2 мм. Влажную древесину переносят в ванну с петролатумом, нагретым до 120°С, и выдерживают для просущки при этой температуре 40 мин, заменяют петролатум на сухой с температурой 85 °С и выдерживают древесину еще 1 ч. После такой обработки древесина становится огне- и биостойкой и не меняет размеры при изменении влажности.

Последовательная пропитка древесины продуктом конденсации фосфорной кислоты с мочевиной (препарат КМ) и КОС дает синергический эффект огнезащиты. Применение в качестве антипирена смеси буры с борной кислотой и введение в КМ борфторидов придают системе биозащитные функции, а использование в качестве КОС силазанов (МСН-7) или их смесей с силоксанами (КО-921, К-9) позволяет улучшить физико-механические характеристики частично разрушенной древесины.

Карбамидные и карбамидно-фурановые смолы также проявляют значительное огнезащитное действие. При пропитке ими древесины с последующим термокаталитическим отверждением благодаря взаимодействию полимера с компонентами древесины образуются трудногорючие материалы и существенно повышаются физико-механические показатели модифицированной древесины. Наилучшие результаты дает карбамидно-фурановая смола, которая представляет собой продукт поликонденсации мочевины, формальдегида и фурфурилового спирта.

Комплексную защиту древесины обеспечивают также пропиточные составы на основе перхлорвиниловых олигомеров, галогенсодержащих эфиров фосфорной и борной кислот в сочетании с полимерами акрилового ряда и КОС.

Форма входа
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • free counters
    Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    LogUA Яндекс.Метрика Каталог Ресурсов Интернет Каталог Ресурсов Интернет Портал Ваш Дом в Уфе и Башкортостане - все для строительства и ремонта