Средства для защиты древесины от внешних неблагоприятных воздействий: требования к качеству

Практика огнезащиты древесины показала, что мобильные технологии поверхностной обработки, при которых пропитка древесины производится способом нанесения защитных средств на поверхность, и при этом достигается высокое качество — группа горючести Г2 и Г1, — находят все более широкое применение и вытесняют из рынка технологии стационарной пропитки древесины под давлением — способы глубокой пропитки древесины.

Это касается только огнезащиты, при биозащите глубина антисептирования имеет существенное значение. Например, для железнодорожных шпал требуется длительная биозащита, а для транспортировки пиломатериалов достаточна поверхностная обработка влажной или сырой древесины антисептиками.

Для придания огне- и биозащитных свойств существенной является способность комплексных защитных средств при пропитке удерживаться в структуре древесины длительное время в условиях изменения относительной влажности воздуха в больших пределах. Защитные средства должны эффективно решать свои основные задачи, а именно: обладать свойствами, обеспечивающими защиту от опасных проявлений внешней среды (огонь, грибы, влага); должны быть безопасны для окружающей среды и человека и обладать свойствами, обеспечивающими нормальную эксплуатацию деталей и конструкций в тех условиях, в которых они будут использованы.

Таким образом, для полного удовлетворения качества огнебиозащитное средство должно выполнять до 16-20 требований, которые не только отображают его эффективность, но и количественными данными подтверждают приемлемость для конкретных условий эксплуатации или, наоборот, показывают, что данное средство не соответствует предъявляемым требованиям.

Сегодня, когда заказчика огнезащитных работ не особенно волнует качество, а волнует цена и один или два основных параметра качества, классические огнезащитные средства все еще находят применение. Средства огнезащиты древесины на основе солевых систем, получаемых простым растворением ингредиентов в воде, решают, как правило, только задачи огнезащиты, и то не на высоком уровне и только на короткие сроки.

Эстетические свойства отделочной древесины, долговечность защиты, совместимость с другими средствами защиты древесины, возможность восстановления защитных функций, наличие биозащитных функций, отсутствие вредного запаха, соблюдение гигиенических свойств и т.п. задачи такие средства не решают даже частично.

В биозащите та же проблема: применяются старые испытанные антисептики на основе фтористого натрия, хрома и ряда других, которые являются токсичными для человека, а это требует соблюдения особых условий при их приготовлении, что учитывается крайне редко. Как это воздействует на окружающую среду — также задача, на которую сегодня не обращается должного внимания.

Появившиеся в последнее время на рынке Беларуси биозащитные и огнебиозащитные средства, особенно в розничной торговле, вообще не проверялись на биозащиту в аккредитованных испытательных лабораториях (в системе Госстандарта РБ аккредитована только одна испытательная лаборатория — НИЛ Огнезащиты строительных конструкций и материалов Белорусского технологического университета) и имеют сомнительное качество.

Применяемые сегодня строителями Беларуси средства для огнезащиты древесины можно разделить на три уровня: классические, условно новые средства огнезащиты и средства нового поколения. Классические средства огнезащиты — это, как правило, водные растворы, получаемые смешением солей аммония, содержащих фосфор и азот.

Они могут обеспечить вторую группу огнезащитной эффективности, адекватную группе горючести Г3, гарантируют сохранность огнезащитных свойств в течение одного года, но не обеспечивают биозащиту и плохо совместимы с огнезащитными средствами других классов. Классические средства несовместимы с большинством атмосферостойких лаков.

Условно новые средства — это те, которые обеспечивают первую группу огнезащитной эффективности и соответственно группу горючести Г2 при условии создания в поверхностных слоях древесины насыщенного слоя антипиренов. Эти средства имеют более длительные сроки сохранности огнезащитных свойств, но такие показатели качества, как эстетика поверхности, наличие вредного запаха, агрессивность и ряд других, у этих средств не доработаны.

Средства нового поколения имеют стабильные показатели качества как по огнезащите (при способе нанесения на поверхность они обеспечивают группу горючести Г1), так и по защите от дереворазрушающих, плесневых и окрашивающих грибов (обеспечивают требования, предъявляемые по ГОСТ 30495-93 к огнебиозащитным средствам).

Средства нового поколения поддаются нейтрализации, совместимы с большинством атмосферостойких лакокрасочных покрытий, в Беларуси они представлены двумя видами ОК-ГФМ и СПАД, основные показатели по которым приведены в таблице.

№ п/п	Показатели качества средств защиты древесины	Требования, установленные в нормах	Марка защитного средства, результаты испытаний
			ОК-ГФМ	СПАД-0
1	Огнезащитная эффективность, потеря массы по ГОСТ 16363-98, %	I группа, до 9 II группа, до 25	5-7	4-6
2	Расход ОЗС при капиллярной пропитке, кг/м2	Согласно НД на ОЗС	380	320
3	Группа горючести Г1 по ГОСТ 30244: -t°С дымовых газов; -% повреждения образца; -% повреждения по массе; -время самостоятельного горения, с Расход, кг/м2, для строганой (нестроганой) древесины	до 135 до 65 до 20 0 Согласно НД	125 12 4,1 0 500 (650)
4	Дымообразующая способность	Д1-Д3	Д2	Д2
5	Токсичность продуктов горения	Т1-Т3	Т2	Т2
6	Класс огнезащитной способности	I	I	I
7	Биозащита. Эффективность по отношению к стандартному штамму гриба (пороговое поглощение,%)	Для биозащитных средств, не более 4 для огнебиозащитных средств, 4-10	5,3	~4-5
8	Биозащита. Эффективность по отношению к плесневым и деревоокрашивающим грибам	Среднеэффективные для огнезащитных средств; эффективные для огнебиозащитных средств	эффективное	высокоэффективное
9	рН	4-10	2,5-6	3,5-5
10	Коррозионная агрессивность, г/м2. сут.	Для огне- и биозащитных средств, до 4	23-1,4	6 < 1
11	Вредное влияние на человека и окружающую среду, класс опасности	III, IV	III	IV
12	Предел прочности клеевого соединения (скалывание вдоль волокон),%	<15	менее 10	менее 5
13	Прочность пропитанной древесины по сравнению с непропитанной, % потери прочности	<20	менее 15	в пределах погрешности изм.
14	Коэффициент проникаемости	Не менее 0,6	0,6	0,6
15	Влагозащитные свойства, водопоглощение, % по отношению к контрольному образцу	не выше 50%
16	Наличие неприятного запаха, баллы	0, 1, 2	1	1
17	Вымываемость	ЛВ, В, ТВ, НВ	В, ТВ	ЛВ, ТВ, НВ
18	Устойчивость к старению, потеря массы, %	До 20	21-15	9-3

Рассмотрим возможность применения огнебиозащитных средств в свете СНБ 2.02.01-98 “Пожарно-техническая классификация зданий, строительных конструкций и материалов” с изменениями (Минск), а также СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений” (Москва), которые определяют основные направления использования деталей и конструкций из древесины, подвергнутых огнезащите.

Например, поверхностные слои деревянных конструкций зданий, обработанные огнебиозащитным средством СПАД, при пожаре способны не только снижать пределы распространения пламени по поверхности, но и повышать пределы огнестойкости деревянных строительных конструкций примерно на 10-25 мин по сравнению с непропитанной древесиной, исходя из чего можно уверенно рекомендовать использовать СПАД для пропитки конструкций кровель, фасадов, помещений и путей эвакуации зданий различного назначения.

Такие деревянные конструкции могут достигать класса пожарной опасности К1. Дополнительная защита лакокрасочными атмосфероустойчивыми покрытиями позволит увеличить сроки эксплуатации до 12-15 лет.

Огнезащитное средство ОК-ГФМ способно снижать распространение пламени по поверхности пропитанной древесины, обеспечивать 1Г группу горючести (результаты проверены в НИИ Пожарной безопасности и проблем ЧС МЧС РБ). ОК-ГФМ снижает скорость переугливания древесины в глубину на 40%, что характеризует его как средство, увеличивающее предел огнестойкости деревянных несущих строительных конструкций.

Изменяя кислотность среды, средство может усиливать или снижать свои биозащитные свойства по отношению как к дереворазрушающим, так и к плесневым и деревоокрашивающим грибам. С течением времени в пропитанной средством ОК-ГФМ древесине в процессе гидролиза целлюлозы происходит химическая связь продуктов гидролиза с твердой клетчаткой древесины, и пропитанная древесина приобретает трудновымываемые свойства, что соответственно увеличивает срок сохранности огнезащитных свойств примерно в 2-3 раза — с 5 до 10-12 лет.

Трудновымываемые свойства обработанной древесине можно придать, обрабатывая ее после пропитки лаком тип ХВ-784, НЦ или “ОЛИ”, так как ОК-ГФМ с рН=4 и более хорошо совмещается с этими лаками. Все эти свойства позволяют рекомендовать использование данного средства для огнезащиты деталей из древесины и поверхностей деревянных конструкций в зданиях и сооружениях различного функционального назначения, в том числе для огнезащиты конструктивных элементов чердачных покрытий, в том числе и несущих.

Реализовать качественную защиту древесины от внешних неблагоприятных воздействий, а также защиту заказчика от возможной подмены высокоэффективных средств защиты, имеющих более высокую цену, на менее эффективные, но более дешевые, можно, выполняя следующие защитные меры.

Во-первых, заказчик должен ориентироваться на нормы и использовать те защитные средства, которые ими предусмотрены.

Во-вторых, во избежание подмены одних средств другими необходимо принимать в работу только средства защиты древесины, на которые имеется хотя бы товарно-транспортная накладная и копия сертификата соответствия требованиям пожарной безопасности (не ксерокопия, а именно копия, снятая с оригинала и заверенная печатью органа по сертификации).

Если это огнебиозащитные средства, то необходимо иметь и свидетельство о качестве на биозащиту. При этом необходимо иметь в виду, что биозащита должна быть оценена по двум методам — на поражение дереворазрушающими грибами и на поражение плесневыми и окрашивающими грибами.

Наличие таких документов, а также результатов состояния объекта после его обработки (акт приема-сдачи работ, экспресс-оценка качества выполненных работ, результаты инспекционного контроля) дает основание заказчику предъявлять претензии по качеству к исполнителю работ по защите объекта, а также к производителю средства, если он не обеспечил требований, указанных в технических условиях на продукцию.

При необходимости должна проводиться арбитражная проверка независимыми экспертами и испытательными лабораториями, аккредитованными в системе Госстандарта. При визуальной оценке выявляется наличие спор грибов на поверхности ранее обработанной древесины, по экспресс-методам оценивается зольность и электрическое сопротивление предварительно отобранной и должным образом сожженной стружки. Такой подход позволит решить задачу в полном объеме и качественно.

Николай ТЫЧИНО, Белорусский государственный технологический университет