Автореферат (1172933)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиНигматуллина Динара МагафуровнаСНИЖЕНИЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙСПОСОБОМ ИХ ГЛУБОКОЙ ПРОПИТКИ ОГНЕБИОЗАЩИТНЫМИСОСТАВАМИСпециальность: 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность(технические науки, отрасль строительство)АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2017Работа выполнена на кафедре пожарной безопасности в строительствеАкадемии государственной противопожарной службы МЧС России.Научный руководитель:Сивенков Андрей Борисович,доктор технических наук, доцентОфициальные оппоненты:Шелоумов Андрей Валентинович,доктор технических наук, доцент кафедрытехнологии древесных и целлюлозныхкомпозиционных материалов,ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургскийгосударственный лесотехническийуниверситет имени С.М.

Кирова»Степина Ирина Васильевна,кандидат технических наук, доцент,доцент кафедры строительныхматериалов и материаловеденияФГБОУ ВО «Национальныйисследовательский Московскийгосударственный строительный университет»Ведущая организация:ФГБУ «Всероссийский ордена «ЗнакПочета» научно-исследовательскийинститут противопожарной обороны»МЧС РоссииЗащита состоится «06» марта 2018 г.

в 14 часов на заседании диссертационногосовета Д 205.002.02 в Академии Государственной противопожарнойслужбыМЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России ина сайте:http://academygps.ru/upload/iblock/a2a/a2a99bac39c322eb4280e38ed74bb4c7.pdfАвтореферат диссертации разослан «29» декабря 2017 года.Ученый секретарьдиссертационного советаСивенков Андрей Борисович2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Древесина – уникальный природныйкомпозиционный материал, занимающий по своему применению лидирующиепозиции в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Онаобладает такими положительными качествами, как легкость механическойобработки, гидролитическая устойчивость и декоративность. По своим физикомеханическим свойствам, соотношению показателя прочности к массе, древесинаможет уступать только синтетическим полимерным материалам.Несущие и ограждающие деревянные конструкции (ДК) благодаря своимположительным эксплуатационным качествам традиционно находят своеширокое применение в строительстве зданий и сооружений различногофункционального назначения.

Несмотря на это, древесине присущи такиенедостатки как гигроскопичность, анизотропность, подверженность кбиологическому поражению, что значительно снижает срок службы ДК, а такжевысокая пожарная опасность.Одним их центральных вопросов при использовании деревянныхконструкций в строительстве является обеспечение требуемых показателей попожарной опасности и огнестойкости. В соответствии со ст. 58 Федеральногозакона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от22.07.2008 года огнестойкость и класс пожарной опасности строительныхконструкций должны обеспечиваться за счет их конструктивных решений,применения соответствующих строительных материалов, а также использованиясредств огнезащиты.

Строительство зданий и сооружений с применениеминдустриальных ДК, а также современные тенденции требуют достижениясоответствующего класса их пожарной опасности с обеспечением требуемыхпоказателей по огнестойкости. Исходя из анализа проведенных исследований иогневых испытаний получение данных результатов возможно только прииспользовании конструктивных видов огнезащиты, применения вспучивающихсяогнезащитных материалов и способов глубокой пропитки огнезащитнымисоставами.

Все эти виды огнезащиты имеют как свои преимущества, так инедостатки, что не позволяет в полной мере решать комплексную задачуприменения ДК в строительстве с учетом безопасности, долговечности итехнологичности.Наиболее предпочтительно с точки зрения обеспечения комплексаэксплуатационных и пожаробезопасных характеристик является применениевспучивающихся прозрачных огнезащитных лаковых покрытий и способовглубокой пропитки деревянных конструкций. В случае применениявспучивающихся огнезащитных покрытий возможно значительное снижениепожарной опасности ДК, однако при этом в должной мере не обеспечивается ихбиостойкость.

Как правило, в данном случае рассматривается проблемабиологической стабильности самих покрытий путем введения в их составразличных консервантов. Для обеспечения эффективной биостойкостинеобходимоосуществлениепроцессанаправленноймодификациилигноуглеводной части древесного комплекса. С этих позиций решениерассматриваемой научной проблемы можно успешно решить только с3использованием способов глубокой пропитки огнебиозащитными составами(ОБЗС), обладающих эффективностью в снижении пожарной опасностидеревянных конструкций и повышении стойкости древесины к действиюразличных видов биологических повреждений. При этом, особое вниманиедолжно уделяться сохранению комплекса эксплуатационных характеристикконструкций из древесины, которые обеспечивают устойчивость иконструкционную безопасность эксплуатации зданий и сооружений сприменением ДК.Степень разработанности темы исследования.На протяжении прошлого столетия в СССР проводились фундаментальныеисследования по изучению различных способов консервации древесины с цельюулучшения эксплуатационных характеристик и срока службы деревянныхизделий и элементов конструкций.

Особенную значимость данные исследованияполучили в таких сферах как строительство, деревообработка, железнодорожныйтранспорт, телеграфное агентство, а также судостроение. Большой вклад вразвитие данного направления внесли такие видные отечественные и зарубежныеученые как: Баракс А.М., Беленков Д.А., Борщевский А.Н., Вакин А.Т., ВанинС.И., Варфоломеев Ю.А., Герценштейн В.И., Горшин С.Н., Григорьев А.Ф.,Ермолин В.Н., Сапожников А.В., Стенина Е.И., Максименко Н.А., Миллер В.В.,Никифоров Ю.Н., Расев А.И., Серговский П.С., Хмелев В.Н., Chow S.Z., NaganoM., Richardson B.A., Simens S., Williams G. Работы этих ученых положили своеначало развитию исследований в этом направлении с конца XIX и начала XXвека.

В результате этих исследований разработаны теоретические основыповышения долговечности ДК с созданием широкого круга препаратовкомплексного действия (антипирены, антисептики, биоциды и т.д.). Многие изних производятся в промышленных условиях и рекомендованы к применениюдействующей нормативно-технической документацией.Особое значение при консервации древесины играет возможностьзначительного снижения горючести древесного материала. Это достигаетсяиспользованием так называемых универсальных огнебиозащитных препаратов,способных обеспечить как долговечность древесины, так и повысить ееустойчивость к воздействию пожара. Задача в подобной постановке решаласьтакими учеными как: Асеева Р.М., Балакин В.М., Кобелев А.А., Кодолов В.И.,Леонович А.А., Мельников Н.О., Никифорова Т.П., Орлова А.М., ПокровскаяЕ.Н., Серков Б.Б., Сивенков А.Б., Тычино Н.А., Таубкин С.И., Шелоумов А.В.,Dyer J.A., Vandersall H.L.

и многими другими.Несмотря на то, что более глубокое проникновение пропиточных составов вструктуру древесины должно обеспечивать гарантированную огнебиозащиту ДК,способы глубокой пропитки применяются менее активно по сравнению споверхностной пропиткой древесины. Это обусловлено, прежде всего,экономической целесообразностью и трудоемкостью процесса глубокойпропитки. Кроме этого, по результатам немногочисленных работ в областиогнезащиты древесины путем глубокой пропитки антипиренами, показаноснижение эксплуатационных характеристик ДК, ухудшение их декоративности исложность обеспечения высоких показателей биостойкости и долговечности.

Поэтой причине развитие данного направления консервации ДК антипиренами в4последние десятилетия фактически не происходило. Не определены перспективывозможностипримененияспособовглубокойпропиткидревесиныогнебиозащитными составами для снижения пожарной опасности деревянныхконструкций. Тем не менее, развитие деревянного домостроения и современныетенденции в этой сфере предопределяют повышенные требования к показателямпожарной опасности и огнестойкости ДК, а также решение комплексной задачипо обеспечению их биостойкости, долговечности и пожаробезопасности.Отсутствие научных исследований в этом направлении определяют актуальностьнастоящей диссертационной работы.Цель работы – снижение пожарной опасности деревянных конструкцийспособом их глубокой пропитки огнебиозащитными составами с сохранениемэксплуатационных показателей и долговечности ДК.Указанная цель предопределила следующие задачи исследования:– провести теоретические исследования по применению способов глубокойпропитки огнебиозащитными составами для древесины, обосновать выбор иприменение ОБЗС, а также режимов пропитки для снижения пожарной опасностидеревянных конструкций;– установить технологические параметры и характеристики ОБЗС,оказывающие влияние на пожарную опасность, огнестойкость и другиеэксплуатационные показатели ДК;– исследовать характеристики пожарной опасности элементов ДК симпульсной глубокой пропиткой различными видами ОБЗС;– провести огневые испытания по определению класса пожарной опасностиограждающих ДК с импульсной глубокой пропиткой различными видами ОБЗС.Объект исследования: огнебиозащита деревянных конструкций.Предмет исследования: эффективность импульсной глубокой пропиткидревесины ОБЗС в снижении пожарной опасности деревянных конструкций, атакже ее влияние на комплекс эксплуатационных характеристик ДК.Научная новизна работы:– впервые решена научная задача эффективного снижения пожарнойопасности ДК способом импульсной глубокой пропитки ОБЗС с сохранениемэксплуатационных показателей;– установлена возможность сохранения и повышения физико-механическихпоказателей деревянных конструкций с использованием импульсной глубокойпропитки огнебиозащитными составами и достижением требуемых показателейпо пожарной опасности и биостойкости материалов и конструкций из древесины;– показано влияние расходов сухого вещества и видов огнебиозащитныхсоставов на теплопроводность древесного материала с импульсной глубокойпропиткой;– экспериментально установлено, что введение ОБЗС в структурудревесины позволяет перевести ее в группу материалов с малой дымообразующейспособностью, с умеренной воспламеняемостью и нераспространяющих пламя поповерхности материалов, а также значительно снизить величину тепловогоэффекта и степень термического повреждения при огневых испытаниях по оценкекласса пожарной опасности ДК;5– доказано, что применение импульсной глубокой пропитки способствуетснижению интенсивности процесса обугливания и температурного прогреваконструкции, что должно положительно сказаться на повышении огнестойкостиДК.Теоретическая и практическая значимость работы заключается:– в возможности применения полученных математических зависимостей,характеризующих интенсивность прогрева конструкций, для прогнозной оценкипредела огнестойкости ДК с импульсной глубокой пропиткой ОБЗС;– в получении комплекса экспериментальных значений показателейпожарной опасности ДК с импульсной глубокой пропиткой ОБЗС длямоделирования динамики развития пожара, оценки нарастания опасных факторовпожара (ОФП) в зданиях и сооружениях различных классов функциональнойпожарной опасности;– в установлении технологических режимов импульсной глубокой пропиткиразличными видами ОБЗС для достижения требуемых показателей пожарнойопасности деревянных конструкций и сохранением эксплуатационныхпоказателей ДК;– в получении значений скоростей обугливания, параметров воспламенения,данных по прогреву в условиях огневых испытаний деревянных конструкций сглубокой пропиткой огнебиозащитными составами для использования в расчетеогнестойкости ДК;– в значительном снижении пожарной опасности и достижении классапожарной опасности деревянных конструкций (К1, К2) с глубокой импульснойпропиткой огнебиозащитными составами с установлением оптимальныхпараметров этого процесса, а также с использованием комбинированных способовогнебиозащиты.Методология и методы исследования.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации