Підвищення вогнестійкості дерев'яних конструкцій комбінованим способом

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.283154

Ключові слова:

дерев'яні конструкції, пожежа, компоненти, вогнезахист, покриття, втрата маси, полум'яне горіння, антипірен, синергізм

Анотація

Займистість деревини значною мірою обмежує застосування в сучасному будівництві дерев'яних конструкцій. Тому виникає потреба захистити від пожежної небезпеки дерев'яні конструкції будівель та споруд.

Для розробки вогнезахисного поверхневого покриття використовували амофос-А, сульфат амонію, спучений перліт та епоксидну смолу. Експерименти провели, змінюючи у складі композиції кількість одного із зазначених компонентів, залишаючи інші постійними. При цьому контрольованими параметрами були пожежонебезпечні показники. Цим способом встановили оптимальні співвідношення компонентів вогнезахисної композиції, які склали: 15:15:10:50 (мас. %), відповідно, амофосу-А, сульфату амонію, спученого перліту, епоксидної смоли, позначеної надалі антипіреном AS-143. Показники випробувань зразків конструкції, оброблені цим антипіреном з витратою 400–500 г/м2, склали: втрата маси 4,0–5,0 %, часу полум'яного горіння 11–18 с, безполум'яного – 19–23 с. Ефективність антипірену AS-143 встановили порівняно з антипіреном № 13, який за втратами маси зразків становив 43,2 %.

Суть отриманих результатів пояснюється правильним підбором хімічних сполук та їх компонентного співвідношення у вогнезахисній композиції, що виявляють синергічний характер при горінні дерев'яних конструкцій.

На наступному етапі, крім поверхневої обробки дерев'яних конструкцій, їх облицьовували пожежостійкими гіпсокартонними листами. Вогневі випробування провели в полігонних умовах протягом 30 хв., результатами яких були: довжина розповсюдження полум'я на поверхні зразків склала 456–678 мм; швидкість поширення полум'я 0,015–0,023 м/хв.

Отримані дані свідчать, що дерев'яні конструкції, оброблені комбінованим способом, відносяться до I групи ефективності вогнезахисту. Ці конструкції без побоювання можна застосовувати в будинках та спорудах, особливо з огороджувальними, горищними або мансардними типами

Біографії авторів

Aydin Yakhyayev, Azerbaijan University of Architecture and Construction; Western Caspian University

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Materials Science

Department of Natural Sciences

Siyavush Gezelov, Azerbaijan University of Architecture and Construction

Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor

Department of Emergency Situations and Life Safety

Ayten Gamidova, Azerbaijan University of Architecture and Construction

Dissertation Candidate

Department of Materials Science

Shahmar Refili, Azerbaijan University of Architecture and Construction

Dissertation Candidate

Department of Emergency Situations and Life Safety

Посилання

  1. Rafili, Sh. F. (2021). Ncrease fire resistance of wooden constructions of constructions of special purpose. Uchenye zapiski AzTU, 1, 21–26. Available at: https://drive.google.com/file/d/1T6dP0aGpKAlrIzd943dAO496ZZxcj6Yw/view
  2. Frangi, A., Fontana, M. (2010). Fire safety of multistorey timber buildings. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Structures and Buildings, 163 (4), 213–226. doi: https://doi.org/10.1680/stbu.2010.163.4.213
  3. Brushlinskiy, N. N., Sokolov, S. V. (2020). How much is the fire “cost” in the modern world? Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety, 29 (1), 79–88. doi: https://doi.org/10.18322/pvb.2020.29.01.79-88
  4. Gusev, A. I., Paznikova, S. N., Kozhevnikova, N. S. (2006). Povyshenie ognestoykosti stroitel'nykh derevyannykh konstruktsiy. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety, 15 (3), 30–35.
  5. Leonovich, A. A. (1984). Vozmozhnosti khimicheskoy ognezaschity drevesnykh materialov. Mater. mezhd. konf. «Teoreticheskie i prakticheskie aspekty ognezaschity drevesnykh materialov». Riga, 23–28.
  6. Snegirev, A. Yu., Talalov, V. A., Stepanov, V. V., Harris, J. N. (2013). A new model to predict pyrolysis, ignition and burning of flammable materials in fire tests. Fire Safety Journal, 59, 132–150. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2013.03.012
  7. Mustafaev, I. I., Yakhyaev, A. B., Refili, S. F. (2020). Increasing fire resistance of bearing wood roof structures of buildings. Vestnik IAELPS, 25 (2), 37–42.
  8. GOST 25130-82. Intumescent fire protective wood coating. Technical requirements. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200000332
  9. Eremina, T. Yu., Gravit, M. V., Dmitrieva, Yu. N. (2012). Retseptury ognezaschitnykh vspuchivayuschikhsya pokrytiy na osnove epoksidnykh smol. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety, 7, 52–56.
  10. Vspenivayuschiysya ogneupornyy sostav «Fayreks-500». Available at: https://www.infrahim.ru/products/2170/
  11. Ognezaschitniy sostav Defender W (kraska VD-AK-222 Defender W). Available at: https://www.infrahim.ru/products/2086/
  12. Xie, W., Chen, H., He, D., Zhang, Y., Fu, L., Ouyang, J., Yang, H. (2019). An emerging mineral-based composite flame retardant coating: Preparation and enhanced fireproof performance. Surface and Coatings Technology, 367, 118–126. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.03.073
  13. Mykhalichko, B., Lavrenyuk, H. (2022). Flame Protection Technologies for Wood: Developing and Testing for Fire of Timbers with a Flame-retardant Coating Based on the Epoxy-amine Composite Modified by Copper(II) Hexafluorosilicate. Periodica Polytechnica Chemical Engineering, 66 (2), 304–312. doi: https://doi.org/10.3311/ppch.19050
  14. Pokrovskaya, E. N. (2018). Increase of strength of partially destroyed wood of monuments of wooden architecture. Vestnik MGSU, 11, 1305–1314. doi: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2018.11.1305-1314
  15. Vakhitova, L. N. (2019). Fire retardant nanocoating for wood protection. Nanotechnology in Eco-Efficient Construction, 361–391. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-08-102641-0.00016-5
  16. Zmaha, M. I., Pozdieiev, S. V., Zmaha, Y. V., Nekora, O. V., Sidnei, S. O. (2021). Research of the behavioral of the wooden beams with fire protection lining under fire loading. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1021 (1), 012031. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/1021/1/012031
  17. Cheng, X., Lu, D., Yue, K., Lu, W., Zhang, Z. (2022). Fire Resistance Improvement of Fast-Growing Poplar Wood Based on Combined Modification Using Resin Impregnation and Compression. Polymers, 14 (17), 3574. doi: https://doi.org/10.3390/polym14173574
  18. NPB 251-98. Fire retardant compositions and substances for wood. General requirementes. Test methods. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200001870
  19. GOST 16363-98. Fire protective means for wood. Methods for determination of fire protective properties. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200003142
  20. GOST R 51032-97. Materialy stroitel'nye. Metod ispytaniya na rasprostranenie plameni. Available at: https://files.stroyinf.ru/Data1/4/4987/index.htm
  21. Maciulaitis, R., Grigonis, M., Malaiskiene, J. (2018). The impact of the aging of intumescent fire protective coatings on fire resistance. Fire Safety Journal, 98, 15–23. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.03.007
  22. Lucherini, A., Giuliani, L., Jomaas, G. (2018). Experimental study of the performance of intumescent coatings exposed to standard and non-standard fire conditions. Fire Safety Journal, 95, 42–50. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.10.004
  23. Eremina, T. Yu., Gravit, M. V., Dmitrieva, Yu. N. (2012). Naznachenie ognezaschitnykh vspuchivayuschiesya kompozitsiy na osnove epoksidnykh smol. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety, 8, 42–45.
  24. Janssens, M. L. (2004). Modeling of the thermal degradation of structural wood members exposed to fire. Fire and Materials, 28 (24), 199–207. doi: https://doi.org/10.1002/fam.848
  25. Aseeva, R., Serkov, B., Sivenkov, A. (2014). Fire Behavior and Fire Protection in Timber Buildings. Springer Series in Wood Science. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7460-5
  26. Merryweather, G., Spearpoint, M. J. (2009). Flame spread measurements on wood products using the ASTM E 1321 LIFT apparatus and a reduced scale adaptation of the cone calorimeter. Fire and Materials, 34 (3). 109–136. doi: https://doi.org/10.1002/fam.1001
  27. Khasanov, I. R. (2016). Features of fire safety of buildings of wooden structures. Пожаровзрывобезопасность, 25 (11), 51–60. doi: https://doi.org/10.18322/pvb.2016.25.11.51-60
  28. Rykov, R. I. (1983). Otsenka effektivnosti antipirenov dlya derevyannykh konstruktsiy. Lesnoy zhurnal, 5, 81–84.
Підвищення вогнестійкості дерев'яних конструкцій комбінованим способом

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Yakhyayev, A., Gezelov, S., Gamidova, A., & Refili, S. (2023). Підвищення вогнестійкості дерев’яних конструкцій комбінованим способом . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (123), 57–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.283154

Номер

Том 3 № 10 (123) (2023): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Aydin Yakhyayev, Siyavush Gezelov, Ayten Gamidova, Shahmar Refili

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.