Побудування моделі дифузії вологи вогнезахисним покриттям для деревини

Автор(и)

  • Yuriy Tsapko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Аleksii Tsapko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Olga Bondarenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192687

Ключові слова:

захисні засоби, вогнестійкість, втрата маси, дифузія вологи, оброблення поверхні, ефективність захисту

Анотація

Опис поведінки вогнезахисних покриттів в момент експлуатації дерев’яної будівельної конструкції є окремим і складним завданням, охоплює обидві стадії процесу захисту: як захист від вологи, так і подальший тепло перенос, який утворюється при спученні покриття. Доведено, що вони полягають у створенні на поверхні матеріалу шару, який запобігає проникненню вологи до деревини, коли починається розбухання дерев’яної конструкції і руйнування покриття. Завдяки цьому стає можливим визначення впливу антипіренів та властивостей захисних композицій на процес гальмування швидкості вологопоглинання деревини. При використанні вогнезахисних покриттів для деревини, на що вказують результати досліджень, є закономірними процеси утворення захисного шару під дією температури і зниження вологості, які уповільнюють процеси дифузії вологи. Вочевидь такий механізм вогнезахисного покриття є фактором регулювання ступеня утворення атмосферостійкого захисного шару і ефективності тепло- і вологоізолювання матеріалу. Проведено моделювання процесу передавання вологи вогнезахисним покриттям, визначено коефіцієнт дифузії та отримані залежності, що дозволяють одержувати зміну динаміки вологи при висушуванні вогнезахисного покриття. За отриманими залежностями розраховано коефіцієнт дифузії вологи для покриття при вогнезахисті, який сягає 0,163·10-9 м2/с. Результати визначення втрати маси зразка покриття під час сушки вказують на неоднозначний вплив природи засобу захисту на змінення вологості. Зокрема, це передбачає наявність даних, достатніх для якісного проведення процесу гальмування дифузії вологи та виявлення на його основі моменту часу, з якого починається падіння ефективності покриття. Особливості гальмування процесу просування вологи до деревини, яка оброблена вогнезахисним покриттям, полягають у декількох аспектах. А саме, застосуванням водонерозчинних антипіренів та інших компонентів, а також полімерного в’яжучого, які характеризуються утворенням на поверхні деревини тепловологозахисного шару

Біографії авторів

Yuriy Tsapko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041 Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук

Науково-дослідний інститут в’яжучих речовин і матеріалів ім. В. Д. Глуховського

Аleksii Tsapko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Аспірант

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Olga Bondarenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних матеріалів

Посилання

  1. Tsapko, Y., Tsapko, А. (2017). Establishment of the mechanism and fireproof efficiency of wood treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (87)), 50–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102393
  2. Tsapko, Y., Tsapko, А., Bondarenko, O. (2019). Effect of a flame­retardant coating on the burning parameters of wood samples. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (98)), 49–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163591
  3. Tsapko, Y., Tsapko, А., Bondarenko, O. (2019). Establishment of heat­exchange process regularities at inflammation of reed samples. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (97)), 36–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156644
  4. Tsapko, Y., Zavialov, D., Bondarenko, O., Pinchevsʹka, O., Marchenco, N., Guzii, S. (2019). Design of fire-resistant heat- and soundproofing wood wool panels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (99)), 24–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.166375
  5. 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: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.01.049
  6. Krüger, S., Gluth, G. J. G., Watolla, M.-B., Morys, M., Häßler, D., Schartel, B. (2016). Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen. Bautechnik, 93 (8), 531–542. doi: https://doi.org/10.1002/bate.201600032
  7. Gaff, M., Kačík, F., Gašparík, M., Todaro, L., Jones, D., Corleto, R. et. al. (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: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.106
  8. Janetti, M. B., Wagner, P. (2017). Analytical model for the moisture absorption in capillary active building materials. Building and Environment, 126, 98–106. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.09.018
  9. Cirpici, B. K., Wang, Y. C., Rogers, B. (2016). Assessment of the thermal conductivity of intumescent coatings in fire. Fire Safety Journal, 81, 74–84. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2016.01.011
  10. Carosio, F., Alongi, J. (2016). Ultra-Fast Layer-by-Layer Approach for Depositing Flame Retardant Coatings on Flexible PU Foams within Seconds. ACS Applied Materials & Interfaces, 8 (10), 6315–6319. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.6b00598
  11. Md Nasir, K., Ramli Sulong, N. H., Johan, M. R., Afifi, A. M. (2018). An investigation into waterborne intumescent coating with different fillers for steel application. Pigment & Resin Technology, 47 (2), 142–153. doi: https://doi.org/10.1108/prt-09-2016-0089
  12. Zhao, P., Guo, C., Li, L. (2018). Flame retardancy and thermal degradation properties of polypropylene/wood flour composite modified with aluminum hypophosphite/melamine cyanurate. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 135 (6), 3085–3093. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7544-9
  13. Kovalnogov, V. N., Karpukhina, T. V., Korotkov, E. A. (2016). Mathematic modeling of the kinetics of heat-and-humidity state of capillary-porous bodies under convection drying. AIP Conference Proceedings, 1738, 480005. doi: https://doi.org/10.1063/1.4952241
  14. Korniliev, M. G., Kovalnogov, V. N., Zolotov, A. N. (2016). Modeling and analysis of the efficiency of the convective drying of capillary-porous bodies with ultrasound. 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). doi: https://doi.org/10.1109/icieam.2016.7911655
  15. Janna, W. S. (2018). Engineering Heat Transfer. CRC Press, 692. doi: https://doi.org/10.1201/9781439883143
  16. Tsapko, Y., Bondarenko, O. P., Tsapko, A. (2019). Research of the Efficiency of the Fire Fighting Roof Composition for Cane. Materials Science Forum, 968, 61–67. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.968.61
  17. Erdoğan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: https://doi.org/10.19111/bmre.74700

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Tsapko, Y., Tsapko А., & Bondarenko, O. (2020). Побудування моделі дифузії вологи вогнезахисним покриттям для деревини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (103), 14–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192687

Номер

Том 1 № 10 (103) (2020): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Yuriy Tsapko, Аleksii Tsapko, Olga Bondarenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.