Встановлення закономірностей формування вогнестійкої SIP-панелі з конопляним утеплювачем

Автор(и)

  • Юрій Володимирович Цапко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Олексій Юрійович Цапко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Оксана Юріївна Бердник Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0001-5321-3518
  • Руслан Володимирович Ліхньовський Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-9187-9780
  • Ксенія Григорівна Бєлікова Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7475-2115
  • Оксана Михайлівна Слуцька Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-1723-8181
  • Анна Сергіївна Борисова Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-8700-0761
  • Василь Васильович Ломага Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-0569-9987
  • Ольга Анатоліївна Ужегова Луцький національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2352-2907
  • Віталій Володимирович Чайковський Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0009-0008-5493-5633

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.352433

Ключові слова:

конопляний утеплювач, реактивне покриття, вапно, SIP-панелі, вогнестійкість, шар коксу

Анотація

Об’єктом досліджень є процес формування вогнестійких властивостей SIP-панелі з конопляним утеплювачем на основі реактивного покриття та вапна. Проблема, яка досліджувалась, полягає у забезпеченні стійкості SIP-панелі та складових при оброблені покриттями до зміни умов експлуатації. Це важливо, оскільки виробництво з відновлюваних джерел для будівництва є актуальним. Доведено, що при термічній дії на зразки конопляного утеплювача, обробленого реактивним покриттям і вапном, займання та поширення полум’я поверхнею не відбулося. На поверхні зразка, обробленого реактивним покриттям, утворився шар пінококсу, який становить 22 мм. Дослідження показали, що при дії пальника на зразок SIP-панелі з конопляним утеплювачем, обробленим реактивним покриттям, після 110 с термічного впливу, розпочався процес утворення теплоізоляційного шару коксу, що гальмував теплопередачу. Натомість, після впливу пальника на зразок SIP-панелі з конопляним утеплювачем, обробленим вапном, проходив процес обвуглення в місці термічної дії, проте займання і поширення полум’я не відбулося. За результатами визначення міцності встановлено, що обробляння поверхні конопляного утеплювача покриттям підвищує міцність на розтяг понад 2,5 рази. Так, підвищення кількості реактивного покриття на поверхні конопляного утеплювача вдвічі, підвищує межу міцності в 2,3 рази. У разі обробляння конопляного утеплювача вапном межа міцності знижується в 3,4 рази, проте збільшення кількості вапна при оброблення поверхні конопляного утеплювача до 0,38 кг/м2 підвищує межу міцності в 5,3 рази. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість ефективного створення експлуатаційно стійких біокомпозитів для будівництва

Біографії авторів

Юрій Володимирович Цапко, Київський національний університет будівництва і архітектури

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій захисту навколишнього середовища та охорони праці

Олексій Юрійович Цапко, Київський національний університет будівництва і архітектури

Кандидат технічних наук, старший дослідник

Кафедра будівельних матеріалів

Оксана Юріївна Бердник, Київський національний університет будівництва і архітектури

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології будівельних конструкцій і виробів

Руслан Володимирович Ліхньовський, Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України

Кандидат хімічних наук, старший дослідник

Науково-випробувальний центр

Ксенія Григорівна Бєлікова, Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України

Доктор наук з державного управління, професор

Науково-випробувальний центр

Оксана Михайлівна Слуцька, Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, старший дослідник

Науково-дослідний центр цивільного захисту

Анна Сергіївна Борисова, Інститут наукових досліджень з цивільного захисту Національного університету цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, старший дослідник

Науково-дослідний центр цивільного захисту

Василь Васильович Ломага, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кандидат технічних наук, асистент

Кафедра технологій та дизайну виробів з деревини

Ольга Анатоліївна Ужегова, Луцький національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівництва та цивільної інженерії

Віталій Володимирович Чайковський, Київський національний університет будівництва і архітектури

PhD Student

Department of Building Materials

Посилання

  1. Li, X., Peng, C., Liu, L. (2020). Experimental study of the thermal performance of a building wall with vacuum insulation panels and extruded polystyrene foams. Applied Thermal Engineering, 180, 115801. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115801
  2. Gallina, L., Chaji, S., Manzoli, M., Cravero, F., Gnoffo, C., Gesti, S. et al. (2024). Preparation of hemp‐based biocomposites and their potential industrial application. Polymer Composites, 46 (4), 3791–3802. https://doi.org/10.1002/pc.29206
  3. Pereira, J. F., Núñez, E., Reyes, A., Mali, S., Lopez-Rubio, A., Fabra, M. J. (2024). On the use of lignocellulosic hemp fibers to produce biodegradable cost-efficient biocomposites. Future Foods, 10, 100507. https://doi.org/10.1016/j.fufo.2024.100507
  4. Cigasova, J., Stevulova, N., Schwarzova, I., Sicakova, A., Junak, J. (2015). Application of Hemp Hurds in the Preparation of Biocomposites. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 96, 012023. https://doi.org/10.1088/1757-899x/96/1/012023
  5. Kausar, A., Ahmad, I. (2023). Hemp Fibres: Essentials, Composites or Nanocomposites and Technical Applications. Nano-Horizons: Journal of Nanosciences and Nanotechnologies, 2. https://doi.org/10.25159/3005-2602/13835
  6. Dahal, R. K., Acharya, B., Dutta, A. (2023). The Interaction Effect of the Design Parameters on the Water Absorption of the Hemp-Reinforced Biocarbon-Filled Bio-Epoxy Composites. International Journal of Molecular Sciences, 24 (7), 6093. https://doi.org/10.3390/ijms24076093
  7. Akbarian-Saravi, N., Sowlati, T., Ahmad, H., Hewage, K., Sadiq, R., Milani, A. S. (2025). Life cycle assessment of hemp-based biocomposites production for agricultural emission mitigation strategies: a case study. Biocomposites and the Circular Economy, 261–285. https://doi.org/10.1016/b978-0-443-23718-8.00012-0
  8. Francucci, G., Manthey, N., Cardona, F., Aravinthan, T. (2013). Processing and characterization of 100% hemp-based biocomposites obtained by vacuum infusion. Journal of Composite Materials, 48 (11), 1323–1335. https://doi.org/10.1177/0021998313485266
  9. Sassoni, E., Manzi, S., Motori, A., Montecchi, M., Canti, M. (2014). Novel sustainable hemp-based composites for application in the building industry: Physical, thermal and mechanical characterization. Energy and Buildings, 77, 219–226. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.03.033
  10. Morgan, A. B., Toubia, E. (2013). Cone calorimeter and room corner fire testing of balsa wood core/phenolic composite skin sandwich panels. Journal of Fire Sciences, 32 (4), 328–345. https://doi.org/10.1177/0734904113514944
  11. Yoshioka, H., Tanaka, Y., Tamura, M., Nishio, Y., Tanaike, Y., Ando, T. et al. (2017). Study on intermediate-scale test method for fire safety performance evaluation of sandwich panels. AIJ Journal of Technology and Design, 23 (53), 159–164. https://doi.org/10.3130/aijt.23.159
  12. de Boer, J. G. G. M., Hofmeyer, H., Maljaars, J., van Herpen, R. A. P. (2019). Two-way coupled CFD fire and thermomechanical FE analyses of a self-supporting sandwich panel façade system. Fire Safety Journal, 105, 154–168. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.02.011
  13. Tsapko, Y., Tsapko, А., Bondarenko, O., Chudovska, V. (2021). Thermophysical characteristics of the formed layer of foam coke when protecting fabric from fire by a formulation based on modified phosphorus-ammonium compounds. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (111)), 34–41. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233479
  14. 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. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102393
  15. ASTM D5035-11. Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Textile Fabrics (Strip Method). Available at: https://www.mecmesin.com/standard/astm-d5035-11
  16. Tsapko, Y., Tsapko, A., Likhnyovskyi, R., Bielikova, K., Berdnyk, O., Gavryliuk, A. et al. (2025). Establishing regularities of fire protection of wood by a composite coating with a biopolymer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (135)), 16–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.332443
  17. Tsapko, Y., Tsapko, A., Lomaha, V., Illiuchenko, P., Berdnyk, O., Likhnyovskyi, R. et al. (2025). Establishing patterns in the formation of biocomposites for thermal insulation of building structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (136)), 56–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.337401
  18. Tsapko, Y., Sukhanevych, M., Bondarenko, O., Tsapko, O., Sarapin, Y. (2023). Investigation of changes in the process of thermal-oxidative destruction of fire-retardant fabric. IX International Conference on Actual Problems of Engineering Mechanics (APEM2022), 2840, 020009. https://doi.org/10.1063/5.0168781
Встановлення закономірностей формування вогнестійкої SIP-панелі з конопляним утеплювачем

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-27

Як цитувати

Цапко, Ю. В., Цапко, О. Ю., Бердник, О. Ю., Ліхньовський, Р. В., Бєлікова, К. Г., Слуцька, О. М., Борисова, А. С., Ломага, В. В., Ужегова, О. А., & Чайковський, В. В. (2026). Встановлення закономірностей формування вогнестійкої SIP-панелі з конопляним утеплювачем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (139), 39–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.352433

Номер

Том 1 № 10 (139) (2026): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Yuriy Tsapko, Аleksii Tsapko, Oksana Berdnyk, Ruslan Likhnyovskyi, Kseniia Bielikova, Oksana Slutska, Anna Borysova, Vasyl Lomaha, Olha Uzhehova, Vitalii Chaikovskiy

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.