Nowoczesne środki ogniochronne do drewna i materiałów drewnopochodnych, Konstrukcje ciesielskie word


0x01 graphic

www.lech-bud.org

Problemy Technologii

Lekkie Budownictwo Szkieletowe nr 4`01 (32)

Nowoczesne środki ogniochronne do drewna i materiałów drewnopochodnych

1. Wprowadzenie
Z ogniowego punktu widzenia materiały budowlane dzielą się na niepalne i palne. Odpowiednie definicje podane są w normie PN-91/B-02840 [1]:

2. Właściwości fizyczne, mechaniczne i ogniowe drewna
Drewno jest materiałem palnym, niezależnie od gatunku, natomiast stopień palności drewna zależy od jego właściwości fizycznych, głównie od gęstości pozornej i wymiarów wyrobów.
Drewno konstrukcyjne jest przedmiotem normy PN-EN-338:1999 [5]. Zgodnie z tą normą [5], klasa drewna jest to cecha odpowiadająca wartości wytrzymałości charakterystycznej drewna na zginanie wyrażonej w MPa. Klasa drewna jest więc symbolem literowo-cyfrowym składającymi się z litery C dla topoli i gatunków iglastych i D dla gatunków liściastych oraz liczby dwucyfrowej.
Właściwości mechaniczne i fizyczne klas drewna topolowego i gatunków iglastych przedstawiono w tabeli 1, a gatunków liściastych w tabeli 2.

Tabela 1
Właściwości mechaniczne i fizyczne klas drewna topolowego i gatunków iglastych

0x01 graphic

Tabela 2
Właściwości mechaniczne i fizyczne klas gatunków liściastych drewna

0x01 graphic

Drewno klejone jest przedmiotem normy PN-EN-1194:1999 [6]. Zgodnie z definicją podaną w tej normie, drewno klejone warstwowo jest to element konstrukcyjny uformowany przez zestawienie warstw tarcicy równolegle do przebiegu włókien.
Rozróżnia się kilka rodzajów drewna klejonego warstwowo, a mianowicie:

Tabela 3
Właściwości mechaniczne i fizyczne klas drewna klejonego warstwowo

0x01 graphic

Drewno miękkie z topoli i gatunków iglastych (sosna, świerk, jodła) o średniej gęstości pozornej nie przekraczającej 500 kg/m3 i należące do klas wytrzymałości od C14 do C40 jest na ogół zaliczane do materiałów łatwo zapalnych, natomiast drewno twarde z gatunków liściastych o średniej gęstości pozornej powyżej 640 kg/m3 i należące do klas wytrzymałości od D30 do D70 oraz materiały drewnopochodne o gęstości pozornej powyżej 800 kg/m3 - do materiałów trudno zapalnych. Stopień palności może zależeć także od wymiarów wyrobu z drewna lub materiałów drewnopochodnych.

3. Powierzchniowe środki ogniochronne do drewna i materiałów drewnopochodnych
Stopień palności drewna i wyrobów drewnopochodnych można obniżyć przez zastosowanie powierzchniowych środków ogniochronnych, których zadaniem jest:

Od środków ogniochronnych wymaga się dodatkowo, aby:

Wśród stosowanych aktualnie środków ogniochronnych możemy wyróżnić następujące trzy grupy:

Producenci środków ogniochronnych do drewna i materiałów drewnopochodnych powinny mieć ważną aprobatę techniczną ITB oraz pozytywną ocenę higieniczną PHZ. Poniżej omówiono środki ogniochronne spełniające obydwa wymogi.

3.1. Impregnaty
Wśród dopuszczonych do stosowania w budownictwie znajdują się aktualnie impregnaty solne rozpuszczalne w wodzie Fungitox NP, Drewnosol 3, Ogniochron, Fobos M-2, Firestop i Anty-Pal oraz impregnat na bazie rozpuszczalników naftopochodnych Ocean 441B.
Nanoszenie środków ogniochronnych solnych odbywa się w drodze impregnacji wgłębnej metodami:

Impregnacji wgłębnej nie można stosować do zabezpieczania elementów istniejących.
Inną metodą nanoszenia środków ogniochronnych solnych jest impregnacja powierzchniowa polegająca na smarowaniu lub moczeniu roztworem wodnym.
Środek ochrony drewna Fungitox NP (AT-K-2129/1995 z terminem ważności przedłużonym na podstawie aneksu nr 1 do 31 stycznia 2002 roku). Jest to mieszanina fosforanów amonowych, , siarczanów amonowych, związków boru i benzoesanu sodowego. Służy do zabezpieczania drewna budowlanego przed działaniem ognia, grzybów domowych i owadów - technicznych szkodników drewna. Stosowany wewnątrz budynków mieszkalnych, magazynów pasz i żywności oraz na zewnątrz ale wyłącznie do drewna nie narażonego na działanie wód opadowych.
Środek ochrony drewna Drewnosol 3 (AT-15-2167/1996 z terminem ważności przedłużonym na podstawie aneksu nr 1 do 31 stycznia 2002 roku). Stanowi mieszaninę związków boru, fosforu, kwasów organicznych i środków pomocniczych. Służy do zabezpieczania drewna budowlanego przed działaniem ognia i grzybów. Stosowany w pomieszczeniach mieszkalnych i użyteczności publicznej. Należy go chronić przed działaniem wody opadowej.
Ognio- i biochronny solny impregnat do drewna i sklejki Ogniochron (AT-15-3261/98 ważna do 31 października 2003 roku). Jest mieszaniną fosforanu jednoamonowego, siarczanu amonowego, mocznika, kwasu borowego i boraksu. Służy do zabezpieczania drewna i sklejki przed działaniem ognia, grzybów domowych i owadów - technicznych szkodników drewna. Nie nadaje się do zabezpieczania elementów narażonych na działanie wody opadowej oraz pozostających w styczności z gruntem. Nakładanie środka może odbywać się:

Środek bio- i ogniochronny Fobos M-2 (AT-15-3039/98 ważna do 31 maja 2003 roku). Zawiera w swym składzie fosforan jedno- i dwuamonowy, siarczan amonowy, mocznik i kwas borowy. Jest stosowany w postaci 20%-owego roztworu wodnego. Służy do zabezpieczania metodą impregnacji wgłębnej lub powierzchniowej elementów budowlanych z drewna przed działaniem ognia, grzybów domowych i owadów wewnątrz pomieszczeń. Z uwagi na występowanie wykwitów solnych nie nadaje się do zabezpieczania boazerii. W przypadku stosowania na zewnątrz budynków nie może być wystawiony na bezpośrednie działanie wód opadowych.
Środek ognio- i biochronny do drewna Fobos M-2F (AT-15-4173/98 ważna do 28 lutego 2005 roku). Środek stanowiący mieszaninę polifosforanów i poliboranów mocznika z dodatkiem biocydów i związków powierzchniowo czynnych. Jest stosowany w postaci 20% roztworu wodnego o gęstości 1,05-1,15 g/cm3. Zabezpieczanie drewna może odbywać się metodą natryskową, nanoszenie pędzlem lub metodami wgłębnymi (próżniową, próżniowo-ciśnieniową lub kąpieli gorąco-zimnej).

Środek ognio- i biochronny do drewna Firestop (AT-15-3172/98 ważna do 31 lipca 2003 roku). Stanowi mieszaninę fosforanu jednoamonowego, fosforanu dwuamonowego, siarczanu amonowego, mocznika i kwasu bornego. Służy do zabezpieczania elementów z drewna stosowanych wewnątrz pomieszczeń przez działaniem ognia, grzybów domowych i owadów. W przypadku stosowania na zewnątrz pomieszczeń nie należy zabezpieczonych elementów narażać na bezpośrednie oddziaływanie wód opadowych.

Ogniochronny, solny impregnat do drewna Anty-Pal (AT-15-3814/99 ważna do 31 lipca 2004 roku). Składa się z fosforanu jedno- i dwuamonowego, siarczanu amonowego, mocznika i urotropiny. Służy do zabezpieczania elementów z drewna budowlanego przed działaniem ognia. Nie nadaje się do zabezpieczania elementów narażonych na bezpośrednie oddziaływanie wody i pozostających w styczności z gruntem.

Środek ogniochronny do drewna Deimos (AT-15-4794/2001 ważna do 31 stycznia 2006 roku). Środek ten stanowi mieszaninę fosforanu dwuamonowego, siarczanu amonowego, mocznika, kwasu bornego i dodatków modyfikujących. W postaci handlowej jest bezwonnym sypkim proszkiem barwy biało-szarej, ale może występować w kolorze zielono-brązowym. Po rozpuszczeniu w wodzie Deimos służy do zabezpieczania przed działaniem ognia elementów z drewna budowlanego o grubości nie mniejszej od 20 mm. Elementy drewniane można impregnować przez smarowanie, opryskiwanie lub moczenie przez okres 2-5 godzin w 25-30% roztworze wodnym. Zużycie soli powinno wynosić nie mniej niż 200 g/m2 zabezpieczanej powierzchni. Deimos wykazuje dużą agresywność korozyjną w stosunku do stali. Elementy drewniane zabezpieczone środkiem są wrażliwe na działanie wody, opadów atmosferycznych i bezpośrednią styczność z gruntem. Elementów zaimpregnowanych nie należy poddawać obróbce wtórnej. Środek nie ma ujemnego wpływu na wytrzymałość drewna na ściskanie wzdłuż włókien. Elementy z drewna o grubości co najmniej 20 mm zaimpregnowane środkiem ogniochronnym Deimos uzyskują właściwości materiału niezapalnego.
Niektóre właściwości fizyczne impregnatów solnych przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4
Niektóre właściwości fizyczne impregnatów solnych

0x01 graphic

Impregnat bio- i ogniochronny do drewna Ocean 441B (AT-15-2715/97 ważna do 31 grudnia 2002 roku). Jest to zawiesina antypirenów w roztworze biocydów i żywic syntetycznych w rozpuszczalnikach naftopochodnych o konsystencji ciekłej i barwie jasno-różowej. Środek ten jest przeznaczony do zabezpieczania ogniochronnego i biochronnego elementów drewnianych na zewnątrz budynków i więźby dachowej. Nie nadaje się do zabezpieczania wyrobów z drewna pozostających w bezpośredniej styczności z gruntem, a także wewnątrz pomieszczeń mieszkalnych i użyteczności publicznej do zabezpieczania drewna pokrytego powłokami lakierniczymi i malarskimi oraz w temperaturze otoczenia poniżej +10oC. Daje powłokę bezbarwną z połyskiem.
Klasyfikację ogniową impregnatów ogniochronnych do drewna przedstawiono w tabeli 5.

0x01 graphic

Tabela 5
Klasyfikacja ogniowa impregnatów ochronnych do drewna
1) według PN-B-02874:1996 [3]
2) przy zabezpieczeniu metodą impregnacji wgłębnej
3) przy zabezpieczeniu metodą impregnacji powierzchniowej
4) lub 400 litrów 20%-owego roztworu wodnego na m3 w przypadku impregnacji ciśnieniowej
5) lub 0,65 litrów 20%-owego roztworu wodnego na m2 w przypadku impregnacji metodą smarowania lub moczenia
6) przy czterokrotnym malowaniu pędzlem3.2. Emulsje
Nanoszenie farb emulsyjnych odbywa się głównie metodami impregnacji powierzchniowej (przy użyciu pędzla, wałka lub natrysku).
Wśród dopuszczonych do stosowania w budownictwie emulsji ogniochronnych znajdują się aktualnie Pyroplast HW, Mowichron, Hensotherm 1 KS i Hensotherm 2 KS.
Środki ogniochronne PYROPLAST HW (AT-15-3080/1998 ważna do 31 maja 2003 roku). Jest to wieloskładnikowy preparat typu powłokowego pęczniejący pod działaniem podwyższonej temperatury przeznaczony do zabezpieczania ogniochronnego wewnętrznych konstrukcji drewnianych. Nie nadaje się do zabezpieczania elementów z drewna w pomieszczeniach o wilgotności względnej przekraczającej 70% i narażonych na oddziaływania mechaniczne.
Preparat składa się z trzech warstw:
I - Pyroplast HW primer - warstwa podkładowa nakładana za pomocą pędzla lub natrysku.
II- Pyroplast HW - zasadnicza warstwa ogniochronna nakładana za pomocą pędzla, wałka lub natrysku po wyschnięciu warstwy podkładowej.
III- Pyroplast HW top - warstwa nawierzchniowa nakładana pędzlem lub natryskiem.
Ogniochronna farba emulsyjna MOWICHRON (AT-15-2254/1996 z terminem ważności przedłużonym na podstawie aneksu nr 1 do 31 maja 2006 roku). Mowichron jest zawiesiną pigmentów, wypełniaczy i środków ogniochronnych w zmodyfikowanej dyspersji polioctanu winylu.

Nanoszenie pędzlem płaskim w dwóch warstwach:
I - podkładowa - wykonywana przy użyciu farby rozcieńczonej wodą w ilości 15%,
II - zasadnicza - nanoszona po upływie co najmniej 1 h od naniesienia warstwy podkładowej.
Farba pęczniejąca Hensotherm 1 KS i lakier Hensotop 84-F do ogniochronnego zabezpieczania wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych (AT-15-4854/2001 ważna do 31 marca 2006 roku). Farba Hensotherm 1 KS stanowi wodną dyspersję żywic sztucznych. Ma barwę białą i konsystencję gęstej śmietany.

Hensotop 84-F jest nawierzchniowym bezbarwnym lakierem rozpuszczalnikowym.
Farba i lakier są przeznaczone do ogniochronnego zabezpieczania wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych wewnątrz pomieszczeń, w których wilgotność względna powietrza nie przekracza 75%.

Farbę należy nanosić na powierzchnie czyste, odpylone i odtłuszczone przy użyciu wałka, pędzla lub metodą natryskową. Zużycie farby nie powinno być mniejsze od 420 g/m2 zabezpieczanej powierzchni. Po całkowitym wyschnięciu farby, ale nie wcześniej niż po 18 godzinach, można nanieść przy użyciu wałka, pędzla lub pistoletu lakier pokrywający w ilości nie mniejszej od 100 g/m2. Lakier tworzy powłokę matową lub o połysku jedwabistym.
Zabezpieczenie ogniochronne farbą Hensotherm 1 KS i lakierem Hensotop 84-F nadaje wyrobom z drewna i materiałów drewnopochodnych cechę materiałów trudno zapalnych (II stopień palności).

Farba pęczniejąca Hensotherm 2 KS do ogniochronnego zabezpieczania wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych (AT-15-4841/2001 ważna do 31 marca 2006 roku). Farba Hensotherm 2 KS stanowi wodną dyspersję żywic sztucznych. Ma konsystencję gęstej śmietany i barwę białą, ale może być barwiona przy użyciu kolorowych pigmentów. Jest przeznaczona do ogniochronnego zabezpieczania wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych wewnątrz pomieszczeń, w których wilgotność względna powietrza nie przekracza 75%. Farbę należy nanosić na powierzchnie czyste, odpylone i odtłuszczone przy użyciu wałka, pędzla lub metodą natryskową. Zużycie farby nie powinno być mniejsze od 500 g/m2 zabezpieczanej powierzchni. Zabezpieczenie ogniochronne farbą Hensotherm 2 KS nadaje wyrobom z drewna i materiałów drewnopochodnych cechę materiałów trudno zapalnych (II stopień palności).

Niektóre właściwości fizyczne emulsji wodnych przedstawiono w tabeli 6, a klasyfikację ogniową w tabeli 7.

Tabela 6
Niektóre właściwości fizyczne emulsji ogniochronnych do drewna

0x01 graphic

1) w zależności od rodzaju drewna, temperatury i wilgotności powietrza

Tabela 7
Klasyfikacja ogniowa emulsji ogniochronnych do drewna

0x01 graphic

1) według PN-B-02874:1996 [3]

3.3. Lakiery
Nanoszenie lakierów odbywa się głównie metodami impregnacji powierzchniowej (przy użyciu pędzla, wałka lub natrysku).
Wśród dopuszczonych do stosowania w budownictwie lakierów ogniochronnych znajdują się aktualnie Kromos, Pyromors, Pyroplast, Fireclear i Topcoat S.
Środek ogniochronny Kromos (AT-15-3041/98 ważna do 30 kwietnia 2003 roku)
Jest to dwuskładnikowy chemoutwardzalny środek ogniochronny składający się z żywicy aminowej Kromos 796 i utwardzacza C, które należy wymieszać w proporcji wagowej 10:3. Przeznaczony jest do ogniochronnego zabezpieczania drewna i materiałów drewnopochodnych nie narażonych na działanie wody opadowej i nie wymagających estetycznego wykończenia w budynkach mieszkalnych, przemysłowych i branży żywnościowej. Po upływie 1 doby od naniesienia lakieru ogniochronnego za pomocą pędzla lub innego sprzętu należy nałożyć warstwę zabezpieczającą z Caponu w ilości około 0,1 kg/m2.
Zestaw wyrobów malarskich Pyromors (AT-15-3909/99 ważna do 31 sierpnia 2004 roku). Zestaw ten zawiera trzy składniki malarskie:

I - gruntujący Pyromors Grundierung, będący wodną dyspersją służącą do wykonania powłoki podkładowej nanoszonej przy użyciu pędzla, szczotki, wałka lub metodą natrysku,
II - ogniochronny Pyromors Transparent, będący wodną dyspersją służącą do wykonania zasadniczej powłoki pęczniejącej nanoszonej przy użyciu pędzla, wałka lub metodą natrysku co najmniej dwukrotnie,
III- nawierzchniowy Pyromors Schutzlack, będący lakierem z rozpuszczalnikami organicznymi służącym do wykonania nawierzchniowej warstwy ochronnej przy użyciu pędzla, szczotki, wałka lub metodą natrysku.
Lakier ogniochronny Fireclear i lakier Topcoat S (AT-15-2765/97 ważna do 31 października 2002 roku).

FIRECLEAR jest zawiesiną antypirenów i dodatków modyfikujących w roztworze żywic syntetycznych o rozpuszczalnikach organicznych. Jest przeznaczony do ogniochronnego zabezpieczania i dekoracyjnego wykańczania wyrobów z drewna stosowanych wewnątrz budynków i nie narażonych na ścieranie i podwyższoną wilgotność.
TOPCOAT S stanowi dyspersję wodną żywic syntetycznych i dodatków modyfikujących. Jest przeznaczony do dekoracyjnego wykańczania powierzchni z drewna, płyt wiórowych i sklejki stosowanych wewnątrz budynków.
Zestaw lakierów: Fireclear jako podkładowy i Topcoat S jako nawierzchniowy służy do ogniochronnego zabezpieczania i dekoracyjnego wykańczania wyrobów z drewna wewnątrz budynków.
Niektóre właściwości fizyczne lakierów przedstawiono w tabeli 8, a klasyfikację ogniową w tabeli 9.

Tabela 8
Niektóre właściwości fizyczne lakierów ogniochronnych do drewna

0x01 graphic

1) według PN-B-02874:1996 [3].

Tabela 9 - Klasyfikacja ogniowa lakierów ogniochronnych do drewna

0x01 graphic

5. Wnioski
Jak wynika z tablic 5, 7 i 8, przy użyciu powierzchniowych środków ogniochronnych można obniżyć łatwość zapoczątkowania spalania wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych o jeden stopień. Znaczy to, że wyroby łatwo zapalne po zabezpieczeniu środkiem ogniochronnym nabierają cech materiałów trudno zapalnych, a wyroby trudno zapalne po zabezpieczeniu nabierają cech materiałów niezapalnych. Z powyższych tablic wynika ponadto, że na obniżenie stopnia palności zabezpieczanych wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych mają również wpływ ich wymiary oraz ilość użytego środka ogniochronnego na jednostkę objętości lub jednostkę powierzchni tych wyrobów.

mgr inż. Ryszard Adamski

Literatura:
[1] PN-91/B-02840. Ochrona przeciwpożarowa budynków. Nazwy i określenia. [2] PN-93/B-02862. Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania niepalności materiałów budowlanych. [3] PN-B-02874:1996. Ochrona przeciwpożarowa budynków. Kryteria klasyfikacji materiałów budowlanych pod względem stopnia palności. [4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 1999 r. Nr 15, poz. 140). [5] PN-EN-338:1999. Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości. [6] PN-EN-1194:1999 r. Konstrukcje drewniane. Drewno klejone warstwowo. Klasy wytrzymałości i określenie wartości charakterystycznych.

0x01 graphic
materiały pochodzą ze strony

www.szkielet.com.pl



Wyszukiwarka