Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 400227.doc
Скачиваний:
123
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
6.65 Mб
Скачать

9.3. Огнезащита элементов деревянных конструкций и их узлов

9.3.1. Пожароопасные свойства деревянных конструкций

В состав древесины входят органические и минеральные вещества. Органические вещества составляют основную массу древесины (99%). Их подразделяют на три части – углеводную, ароматическую части, а также экстрагивные вещества [20,45]:

а) углеводная часть древесины, представляющая комплекс полисахаридов, массовая доля ее в древесине составляет примерно 70-80 %;

б) ароматическая часть древесины – лигнит, представляет собой комплекс ароматических полимеров родственного строения, его массовая доля составляет в древесине 19-30%;

в) экстрагивные вещества – вещества, которые можно извлекать из древесины нейтральными растворителями, их массовая доля в древесине составляет 3-4 %.

Согласно данным, представленным в 20, среднестатиcтический состав древесины следующий: углерод – 49,5%; водород – 6,3%; кислород – 44,1%; азот – 0,1%. Минеральные вещества составляют до 1% массы древесины. Стандартной считается влажность древесины 12%, при которой определяют и сравнивают ее свойства.

В пожарном отношении древесина и материалы на ее основе практически одинаковы. При полном сгорании 1 кг абсолютно сухого материала они выделяют сравнительно одинаковые количества теплоты, кДж/кг, древесина (сосна) – 18465-20887. Температурные показатели воспламеняемости древесных материалов: воспламенение 238…255 0С; самовозгорание тлением 258…305 0С и самовозгорание пламенным горением (самовоспламенение) 360…427 0С. Массовая скорость выгорания древесины зависит от температуры, причем доски и бревна при одинаковой влажности имеют одну и ту же массовую скорость (8,3310-3 кг/м2с) при стандартной температуре пожара 1073 0С. Линейная скорость выгорания древесины составляет в среднем 1710-6 м/с. Для полного сгорания 1 кг воздушно-сухой древесины требуется в среднем 4,6 м3 воздуха. Конечным результатом горения является СО2 и незначительное (около 0,5% по массе) количество минеральных остатков золы.

Термическое разложение древесины включает в себя 4 стадии: начальная стадия – сушка и начало разложения древесины (при температуре выше 210 0С и наличии источника открытого огня воспламеняются летучие вещества, температура повышается и процесс переходит в экзотермическую стадию горения с выделением тепла); на второй стадии происходит распад макромолекул (t = 265 0С), сопровождающийся выделением СО, СН4 и других низкомолекулярных углеводородов; третья стадия соответствует максимальной скорости разложения целлюлозы при t = 310 0С. Эта стадия завершается при t = 360 0С и характеризуется образованием основного количества летучих продуктов (55 % от массы образца); четвертая стадия – формирование структуры угля при t = 480 0С. При температуре 450 0С и более пламенное горение древесины переходит в беспламенное горение угля с температурой до 900 0С. Лигнин на этой стадии подвержен термическому распаду с выделением летучих продуктов.

Для снижения горючести древесины необходимо снизить скорость нагрева поверхности материала с целью образования слоя угля, обладающего плохой теплопроводностью; направить пиролиз материала в сторону образования негорючих газов или снижения количества выделяющихся горючих газов; создать условия для предотвращения тления угля.

Поскольку древесина относится к традиционным сгораемым материалам, предел распространения огня по конструкциям из нее в основном определяет их пожарную опасность, в этой связи задача огнезащиты деревянных конструкций заключается в переводе древесины в группу трудносгораемых материалов. Как правило, трудносгораемые материалы разрушаются лишь в зоне непосредственного действия огня и ограниченно распространяют горение за ее пределами.

В зависимости от назначения и области применения средства, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на пропиточные составы, лаки, краски и эмали, пасты и обмазки [44].

Огнезащиту деревянных конструкций осуществляют также конструктивными способами, путем увеличение сечения конструкций, применением несгораемых облицовок, огнезащитных подвесных потолков, диафрагм и других конструктивных решений.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]