Диссертация (1172934), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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 способовглубокойпропиткидеревянныхконструкций.Вслучаеприменениявспучивающихся 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 состав7различныхнеобходимоконсервантов.Дляосуществлениеобеспеченияпроцессаэффективнойнаправленнойбиостойкостимодификациилигноуглеводной части древесного комплекса. С этих позиций решениерассматриваемойнаучнойпроблемыможноуспешнорешитьтолькосиспользованием способов глубокой пропитки огнебиозащитными составами(ОБЗС), обладающихэффективностью в снижении пожарнойопасностидеревянных конструкций и повышении стойкости древесины к действиюразличных видов биологических повреждений. При этом, особое вниманиедолжно уделяться сохранению комплекса эксплуатационных характеристикконструкцийизконструкционнуюдревесины,безопасностькоторыеобеспечиваютэксплуатациизданийустойчивостьисооруженийисприменением 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 из8них производятся в промышленных условиях и рекомендованы к применениюдействующей нормативно-технической документацией.Особое значение приконсервациидревесины 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., 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 споверхностнойпропиткойдревесины.экономическойцелесообразностьюиЭтообусловлено,трудоемкостьюпреждепроцессавсего,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 впоследние 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.9Цель 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;10– 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;– 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 пожарнойопасностидеревянныхконструкцийисохранениемэксплуатационныхпоказателей 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 импульснойпропиткойогнебиозащитнымисоставамисустановлениемоптимальных11параметров этого процесса, а также с использованием комбинированных способовогнебиозащиты.Методология и методы исследования.