Огнезащитные пропитки для дерева: что это и для чего это

• Необходимость в огнезащите при строительстве домов
• Виды пропитки
• Составы и свойства
• Способы обработки конструкций и расход материала
• Как выбрать пропитку

Натуральная древесина на сегодняшний день является одним из наиболее востребованных строительных материалов на рынке. Ее популярность объясняется простотой обработки, эстетичностью, прочностью и отличной теплоизоляцией.
Недостатки у дерева тоже есть, например, опасность возгорания. Однако существенно снизить вероятность возникновения и распространения пожара может противопожарная пропитка древесины. Сегодня мы подробно поговорим про антипиреновые составы, рассмотрим наиболее популярные и попробуем выбрать лучший.

Необходимость в огнезащите при строительстве домов

Необходимость противопожарной защиты для дерева не только очевидна, но еще и закреплена во многих современных нормативных документах, которые обязательно нужно соблюдать для сдачи сооружения в эксплуатацию.

Строительные нормы регламентируют периодичность и условия, при которых дерево необходимо обрабатывать антипиреновыми составами:

• перед сдачей в эксплуатацию;
• каждые 5 лет использования;
• при необходимости для поддержания необходимого уровня безопасности.

Для определения необходимости антипиреновой обработки можно снять небольшое количество стружки и поджечь ее. Если возникает возгорание — древесина нуждается в специальной защите.

В нормативах также содержится список элементов сооружения, которые нуждаются в специальной огнезащитной обработке. К ним относят:

• стропильные конструкции;
• стены из бруса;
• перекрытия;
• балки;
• деревянные панели;
• дранки под штукатуркой и т.д.

Виды пропитки

Все варианты защитной пропитки можно разделить на несколько видов по классу защиты:

• Наивысшая защита. Благодаря такой пропитке древесина может сопротивляться огню более 2,5 часов и под воздействием открытого пламени теряет не более 10% своего веса.
• Средняя. Под воздействием пламени древесина может потерять не более 25% своей массы и способна сопротивляться огню до 1,5 часов.
• Минимальная. Потеря массы под воздействием огня составляет до 85%.

Огнезащитные составы первой группы преимущественно используются в местах и на конструкциях с повышенной вероятностью возгорания.

По химическому составу защитные вещества бывают:

• солевыми;
• кислотными;
• щелочными.

Существует также классификация защитных веществ по композитному составу.

Рассмотрим более детально каждый тип.

Антипирены

Базовые огнезащитные вещества, которые часто используются в составах других типов, включая лаки и краски. Антипирены бывают органически растворимыми и водорастворимыми.

Органически растворимые вещества отличаются повышенной стойкостью к внешним факторам (вода, сырость, колебания температуры), поэтому они преимущественно используются для обработки конструкций, которые в процессе эксплуатации могут быть подвержены различным негативным воздействиям.

Водорастворимые высокой устойчивостью не обладают, поэтому их используют для обработки конструкций, не подверженных воздействию влаги.

Краски

Чаще всего защитные краски включают в свой состав антипирены и красящие пигменты. По механизму действия они бывают:

• Вспучивающимися. Первая группа безопасности. Под воздействием высокой температуры слой краски пузырится, увеличивается в объеме до 30 раз и создает надежную защиту от огня.
• Не вспучивающимися. Производятся с использованием силикатов. Под воздействием пламени на поверхности дерева образуется прочный стеклообразный слой, защищающий древесину.

На рынке представлены краски, предназначенные для использования внутри помещений и снаружи.

Лаки

Универсальные защитные вещества, используемые внутри помещений. Лаки не только повышают безопасность здания, но также обеспечивают раскрытие декоративных качеств древесины.

Применяются на разных поверхностях:

• стены;
• перегородки;
• пол;
• мебель и т.д.

Пропитки, пасты

Пропитки используются для глубокого воздействия на древесину. Они проникают внутрь волокон и обеспечивают надежную защиту от возгорания. Поверх пропитки может наноситься слой облицовки, например, краски или лака.

Пасты обеспечивают надежную защиту при нанесении толстым слоем. Рекомендуемая толщина слоя — 2 см. Так как их использование нарушает эстетические качества дерева, пасты используются в местах, скрытых от человеческих глаз, к примеру, на чердаке или под обшивкой.

Роль антипиренов в деревянном домостроении

Пожарозащитные материалы выпускаются в разных формах — в виде лака, краски, мастики, пасты, жидких пропиток. Большой выбор видов антипиренов дает возможность выполнять обработку как пиломатериалов, так и готовых сооружений.

Например, профилированный брус после сушки в пропарочной камере отправляют в автоклав, где создают отрицательное давление. Таким образом из пор удаляют пузырьки воздуха. После этого, поддерживая вакуум, камеру с брусом наполняют пожарозащитным веществом. Под действием избыточного гидравлического давления жидкость легко проникает в структуру материала, покрывая его поверхность и запечатывая поры.

Конечно, надежнее всего использовать уже подготовленные пиломатериалы, но если нет такой возможности, то огнезащиту можно проводить и после окончания стройки. В процессе возведения проводится обработка пиломатериалов только в тех местах, которые потом будут недоступны впоследствии, например, пазы в бревнах. Основная же часть работ по пожарозащите проводится после того, как будет собрана коробка, накрыта крыша, вставлены окна и двери.

В бытовых условиях жидкие пропитки наносятся на доски или сооружения с помощью:

• пульверизатора, кисти или валика;
• путем погружения в емкость, наполненную специальной жидкостью.

Эти методы не гарантируют долгосрочной огнезащиты, так как ингибитор остается только на поверхности и не проникает глубоко в структуру. Но даже такая защита позволяет снизить опасность пожара — при возгорании необработанных конструкций от появления сквозных трещин до полного обрушения перекрытий проходит всего 14-18 минут. Экспериментальным путем доказано, что несущие конструкции и элементы, обработанные пожарозащитой, воспламеняются и горят медленнее. При этом от начала возгорания до момента обрушения проходит от 40 до 50 минут. Этого времени достаточно, чтобы принять меры для ликвидации огня, эвакуации людей, находящихся в здании, спасения ценного имущества.

В процессе эксплуатации дома, бани и хозпостройки из бруса или бревна рекомендуется регулярно обрабатывать огнезащитными пропитками. Частота обработки зависит от формы и типа огнезащиты.

Важно! Если речь идет об огнезащите композитов, которые содержат стружку или опилки, то вещества, препятствующие воспламенению, вводятся в них на стадии изготовления. Повторная обработка сооружениям и покрытиям из ДПК, планкена, декинга, паркета, гусварблока, как правило, не требуется.

Какие антипирены нужно выбирать

Выбор огнезащитных составов осуществляется с учетом сорта, типа, плотности древесины. Например, дуб загорается довольно медленно даже без дополнительной защиты, а вот еловая или сосновая доска сгорает в течение нескольких минут.

При выборе вида защиты нужно учитывать:

1. Группу пожарозащиты. Она может быть первой или второй. Для первой группы максимальный предел потери массы материала, установленный в процессе испытаний, составляет всего 8-10%, для второй — до 25%.
2. Совместимость с ЛКМ. Применение ингибиторов первого поколения, изготовленных на кислотной основе, делало невозможным использование ЛКМ. Именно поэтому их выпускали в нескольких цветах. Современные антипирены на водной основе отличаются хорошей совместимостью с декоративным финишным покрытием, которое наносится поверх пропиток.
3. Цвет. При использовании прозрачных лаков в качестве декоративного покрытия очень важно как сильно ингибитор скрывает текстуру дерева. Он может образовывать непрозрачную пленку или напротив, слегка тонировать, подчеркивая его природную красоту.
4. Способ нанесения, расход, регулярность применения. Некоторые пожарозащитные пропитки имеют неограниченный срок годности, другие могут храниться не более 25-30 дней. Эти факторы являются ключевыми при расчете нужного количества пропиточного раствора.
5. Срок службы. Постройки из досок придется регулярно обрабатывать пропиточными растворами. В зависимости от марки ингибитора частота обработки составляет один раз в год или раз в три года.

Составы и свойства

Антипиреновые качества пропиткам и другим материалам обеспечивают специальные защитные вещества, очень часто — азотнокислотные, сернокислотные и аммонийные соли.

Под воздействием высокой температуры начинается химическая реакция, в результате которой на поверхности древесины образуется слой негорючего материала. Кроме того, химическая реакция сопровождается выделением газов, которые препятствуют горению дерева.

В качестве основы для создания органорастворимых составов часто используются атомы фосфора и галогенов. В производстве водорастворимых пропиток используют фосфатные кислоты, включая моноаммоний, диаммония фосфат и т.д.

Качественные пропитки не вредят древесине и обеспечивают сохранение технических характеристик материала даже при возникновении возгорания.

Огнезащитные составы не смогут защитить от поджога, совершенного с использованием горючих растворов.

Виды и состав антипиренов

Антипирены — это вещества, которые препятствуют воспламенению и возгоранию, не дают пламени распространяться, способствуют самостоятельному затуханию огня.

В состав антипиренов для обработки входят:

• Замедлители горения. К этой категории относятся хлорид, фосфат и борат аммония, фосфорная кислота.
• Синергисты. В эту группу входят вещества, которые усиливают действие замедлителей.
• Стабилизаторы. Вещества этой группы нужны для ограничения расхода замедлителей.

В зависимости от принципа действия огнезащитные составы бывают двух типов:

1. Солевые. Жидкости для пропитки дерева содержат легкоплавкие соли, которые обладают способностью повышать температуру горения. Это соли борной, кремниевой и ортофосфорной кислот — бораты, силикаты, фосфаты. При этом выделенное тепло расходуется на плавление самого антипирена, а не материала, которым он пропитан. Обработанное дерево загорается намного позже, чем необработанное. К тому же для его воспламенения нужна более высокая температура.
2. Бессолевые. Огнезащитные антипирены второй группы обладают свойством выделять при нагревании негорючие газы. Они меняют состав воздуха, вытесняя кислород, который необходим для горения. При возгорании дерева, обработанного такой пропиткой, распространения огня не происходит — пожар затухает сам по себе. В такие пропитки входят сернокислые газы — сульфат аммония и аммиак.

Огнезащитные материалы могут использоваться по отдельности или входить в состав комбинированного средства, которое действует комплексно. Такие пропитки являются самыми эффективными.

Обратите внимание. Помимо способности к самозатуханию и повышению температуры воспламенения огнезащитные составы при резком нагревании вспучиваются, образуя на поверхности корку, которая блокирует доступ кислорода и мешает распространению огня.

Способы обработки конструкций и расход материала

Обработка древесины от возгорания бывает глубокой и умеренной. Второй вариант чаще используется при строительстве частных домов, так как предполагает меньший расход материала и более простое нанесение, благодаря чему существенно сокращаются затраты.

Глубокая обработка предполагает нанесение составов по методике горяче-холодной ванны или в специальном автоклаве:

• В ванне. Прогрев древесины чередуется с охлаждением в холодной ванне.
• В автоклаве. Вакуумное нанесение антипиреновых составов под давлением.

При нанесении противопожарного состава обязательно нужно соблюдать требования, указанные в инструкции от производителя.

Расход материалов зависит от требуемой группы защиты и химического состава. Если используется солевая пропитка, то для обеспечения второй группы защиты необходимо нанести не менее 300 г вещества на 1 м2 поверхности древесины.

Для обеспечения соответствия первой группе требуется еще больше материала — не менее 600 г.

Как выбрать пропитку

На рынке противопожарные вещества представлены в широком ассортименте. Чтобы не ошибиться с выбором, необходимо учитывать несколько важных нюансов:

• Вещество не должно негативно сказываться на механических и гигроскопичных свойствах дерева.
• Лучше выбирать наиболее безопасный состав для здоровья людей и животных.
• Пропиткам на водной основе требуется дополнительная просушка после нанесения, чтобы она не привела к деформации древесины.
• У каждой пропитки есть показатель атмосферной стойкости — чем он выше, тем больше может быть промежуток между обработками в процессе эксплуатации дома.
• Рекомендуется использовать вещества от одного производителя, так как составы от разных компаний могут вступать в отрицательные химические реакции.
• Состав обязательно должен быть сертифицирован Минздравсоцразвития России.

При выборе пропитки профессионалы не рекомендуют гнаться за зарубежными составами. Отечественные вещества показывают не худшую надежность и способны обеспечить древесине прекрасную защиту при грамотном применении.

Компания Render House занимается строительством загородных домов под ключ и производит противопожарную пропитку древесины еще на этапе возведения коттеджа. Ознакомиться с типовыми проектами можно на сайте.

Рецепты антипиренов для древесины, которые можно изготовить самостоятельно.

1)Диаммонийфосфат:керосиновый контакт:вода, в соответствующих пропорциях 25:3:72. Этим антипиреном, поверхность достаточно обработать два раза.

2) Бура:борная кислота:вода, в соответствующей пропорции 2:3:95

3)Пропитать древесину 14% раствором буры. Просушить. И обработать сверху 20% раствором хлористого цинка.

Представленные составы соответствуют следующим требованиям, которые предъявляются к антипиренам:

• Не понижают механические качества древесины
• Не разрушают склейку
• Препятствуют возгоранию в течение до 15 минут
• Не вызывают коррозию металлических элементов
• Не оказывают пагубного воздействия на организм человека и животных
• Пропитка не влечет растрескивание древесины