Огнезащита деревянных конструкций: как выбрать и использовать антипирены для кровли

При обустройстве деревянной стропильной системы кровли важно провести её огнезащитную обработку. При этом стоит помнить, что специальные средства не защищают от того, что деревянные конструкции могут загореться и разрушиться. Но огнезащитные составы могут минимизировать потери от пожара. Как показывает практика, обычая древесина загорается через одну минуту после контакта с огнём, а обработанная огнезащитой только через 20–30 минут. Это время, за которое можно покинуть здание и спасти себе жизнь. Именно поэтому в этой статье мы расскажем о том, какие бывают средства огнезащиты деревянных конструкций кровли и как правильно их использовать.

Содержание

Функции и виды огнезащитных средств

Средства для огнезащитной обработки деревянных конструкций кровли представляет собой разнообразные составы, которые выполняют две важные функции:

• Оттягивают момент возгорания древесины.
• Не дают разрушиться деревянным конструкциям после того, когда они уже загорелись.

Все огнезащитные средства для древесины можно разделить на три группы:

1. Пропитки.
2. Краски и лаки.
3. Пасты и обмазки.

В их состав входят антипирены — вещества, которые снижают горючесть и повышают огнестойкость древесины. Поэтому сами средства часто называют антипиренами.

По эффективности огнезащитные составы для обработки деревянных конструкций кровли также делят на группы. Такое разделение определяют в ходе лабораторного испытания, суть которого заключается в том, что обработанную огнезащитой древесину поджигают и фиксируют то, насколько она потеряла в массе за определённый промежуток времени. Таким образом, выделяют три группы огнезащитной эффективности:

• Первая группа эффективности. К этой группе относят средства, после обработки которыми древесина теряет в массе не более чем на 9%. При этом она полностью разрушается за 150 минут.
• Вторая группа эффективности. К этой группе относят средства, после обработки которыми древесина теряет в массе от 9 до 25%. Время, за которое она разрушается — 90 минут.
• Неэффективные средства. В эту группу попадают антипирены, после обработки которыми деревянные конструкции уменьшаются более чем на 25%.

Группу эффективности указывают на упаковке огнезащитного средства. О видах таких средств пойдёт речь далее.

Огнезащитные пропитки

Пропитка — это огнезащитный состав для обработки деревянных конструкций кровли и одновременно процесс его нанесения. Если мы имеем в виду процесс, то пропитка бывает двух видов:

1. Глубокая пропитка. Её используют для обработки дерева, которое плохо поддаётся поверхностной пропитке: ели, пихты, сосны, лиственницы, дуба, ясеня. Глубокую пропитку осуществляют двумя способами:
2. Пропитка в горячехолодных ваннах. Суть этого способа заключается в том, что древесину сначала выдерживают в горячем (80–90 °C), а затем в менее нагретом (35–45 °C) растворе антипирена. В раскалённой ванне воздух в полостях клеток древесины нагревается, расширяется и частично выходит наружу. В холодной ванне оставшийся воздух охлаждается и уменьшается в объёме. В результате нагревания и охлаждения в клетках древесины образуется вакуум, в который проникает раствор антипирена.

• Глубокая пропитка в автоклаве. Такая пропитка осуществляется методом полного и ограниченного поглощения. Для ограниченного поглощения используют масляные составы, а для полного — водорастворимые. Способ полного поглощения более эффективный и начинается с того, что древесину загружают в автоклав, из которого удаляют воздух. После этого в автоклав подают пропиточный раствор, и создают давление в диапазоне от 0,9 до 1,5 Мпа. Это способствует тому, что огнезащитное средство глубоко проникает структуру древесины.

Достоинства глубокой пропитки:

• Она обеспечивает первую группу огнезащитной эффективности.
• Продлевает срок службы деревянных конструкций до 25 лет.

Недостатки:

• Глубокая пропитка возможна только до монтажа деревянных конструкций.
• Она осуществляется только в заводских условиях.
• Это самый дорогостоящий способ огнезащиты.

• Поверхностная пропитка. Она подходит для обработки берёзы, бука, клёна, ольхи. Такую пропитку можно осуществить самостоятельно, причём как до, так и после установки деревянных конструкций. При поверхностной обработке средство проникает только в верхние слои древесины, примерно на 1–2 мм.

Составы для поверхностной пропитки также делят на две группы:

• Солевые пропитки. Такие пропитки работают за счёт того, что плавятся их основные компоненты: сода, соль борной и фосфорной кислоты, сульфат аммония. Когда обработанная солевыми пропитками древесина загорается, часть тепла расходуется на плавление антипиренов, благодаря чему температура воспламенения повышается, и горение замедляется.

Достоинства солевых пропиток:

• Легко наносятся и быстро сохнут.
• Отличаются доступной ценой.

Недостатки:

• Со временем вымываются, и их нужно обновлять каждые 3–4 года.
• Обеспечивают только вторую группу огнезащитной эффективности.

• Несолевые пропитки. Такие пропитки содержат азот и диаммоний фосфат, которые при нагреве разлагаются и выделяют негорючие газы (сернистый газ, аммиак). Эти вещества смешиваются с воздухом и создают изолирующий слой, который оттесняет кислород к поверхности древесины, тем самым замедляя горение.

Преимущества несолевых пропиток:

• Как и солевые пропитки, удобны в применении.
• Не вымываются со временем и не требуют обновления.
• Обеспечивают первую группу огнезащитной эффективности.

Недостатки:

• По сравнению с солевыми, несолевые пропитки отличаются более высокой стоимостью.

Чтобы огнезащитная обработка деревянных элементов кровли была эффективной, пропитки следует правильно наносить. При этом правила применения у каждой разновидности и марки индивидуальны. Поэтому прежде чем нанести средство, следует ознакомиться с инструкцией от производителя. Но мы всё равно выделим общие правила применения огнезащиты деревянных конструкций кровли. Для пропиток они следующие:

• Наносите пропитки только при плюсовой температуре (от + 5 °C). Дело в том, что при низких температурах в структуре древесины содержится замёрзшая влага, которая не даст антипирену проникнуть в дерево.
• Обрабатываемая поверхность должна быть чистой, обезжиренной и обязательно сухой. Сырая древесина плохо впитывает пропиточные составы.
• Для работы используйте следующие инструменты: кисти, валики с коротким ворсом, краскопульты.
• Чтобы при нанесении не было пропусков, в пропиточный состав добавьте красители. Так вы будете знать, где древесина обработана, а где ещё нет.
• Наносите пропитку в один или два слоя. Перед нанесением второго подождите не менее двух часов, чтобы пропитка как можно лучше проникла в древесину.
• Обработанная поверхность должна окончательно высохнуть через 24 часа.
• Для дополнительной защиты на пропитанную древесину можно нанести слой огнезащитного лака.

Огнезащитные краски и лаки

Краски и лаки используют для огнезащитной обработки практически всех деревянных материалов и конструкций кровли, в том числе для тех, которые не способны впитывать растворы. Например, для обработки древесно-стружечных плит (ДСП), которые применяют для внутренней отделки кровли. В отличие от пропиток, огнезащитные краски и лаки не проникают в саму древесину, а образуют на её поверхности защитную плёнку.

Такие средства представляют собой смесь калиевого жидкого силикатного стекла, антипиренов и наполнителей: молотого вермикулита, перлита, талька, волокон каолиновой ваты или распушенного асбеста. В краски ещё добавляют белила и цветные пигменты.

Огнезащитные краски и лаки работают следующим образом: при относительно высокой температуре покрытие разбухает и превращается в термоизолирующую защитную пену, которая не даёт теплу добраться до материала и замедляет горение. Образовавшаяся пена не даёт обугливаться первому слою древесины в течение 30 минут.

Преимущества огнезащитных красок и лаков:

• Защищают не только от огня, но и губительного воздействия влаги, благодаря чему на деревянные конструкции не будут гнить и покрываться плесенью.
  • Выполняют не только защитную, но и декоративную функцию.
  • Краски и лаки защищают конструкции независимо от того, из какой породы дерева они сделаны.
  • Они обеспечивают первую группу огнезащитной эффективности.
  • Могут дополнительно защищать обработанную пропиткой древесину.

Недостатки:

• Прежде чем нанести краску, древесину следует подготовить: чтобы огнезащита надёжно держалась, на дерево наносят дополнительный грунтовочный слой.
• Краски и лаки отличаются более высокой ценой, чем пропиточные составы.

Что касается применения, то краски и лаки для огнезащитной обработки деревянных конструкций кровли более требовательны, чем пропитки:

• Если вы наносите краску или лак на уже обработанные пропиткой конструкции, то нужно проверить их на совместимость. Об этом должно быть написано в инструкции.
• Поверхность древесины должна быть идеально чистой, сухой и обезжиренной.
• Прежде чем покрасить древесину, нужно нанести грунтовку. Она усиливает сцепление древесины и огнезащитного покрытия.
• Огнезащитные краски бывают летние и зимние. Летние разбавляют водой, зимние — ацетоном.
• Летние краски нельзя использовать, если температура воздуха ниже +5 °C. При применении зимних красок температура должна быть не ниже -25 °C.
• Чтобы нанести краски и лаки, используйте кисти, валики и краскопульты.
• Если будете красить в несколько слоёв, то каждый из них должен просохнуть в течение 3–6 часов.
• На финишном слое не было трещин, вздутий и отслоений.

Огнезащитные пасты и обмазки

Пасты и обмазки наносят на поверхность древесины слоем толщиной 0,5–1 см. Чтобы изготовить такие средства огнезащиты деревянных конструкций кровли, в силикатное жидкое стекло, строительный гипс, глиноземистый и пуццолановый цемент добавляют вермикулит, перлит, каолиновую вату и другие заполнители. Наиболее эффективны огнезащитные пасты и обмазки, в который добавляют вермикулит. Благодаря высокой отражательной способности и низкой теплопроводности этого вещества, такие пасты не трескаются при воздействии огня.

Пасты и обмазки для огнезащиты деревянных конструкций кровли бывают двух видов:

• Невспучивающиеся. Такие составы не увеличиваются при нагревании и защищают конструкции за счёт их малой теплопроводности.
• Вспучивающиеся. Такие обмазки при воздействии огня стремительно увеличиваются в объёме и образуют защитный слой, который замедляет горение и на протяжении нескольких часов сохраняет целостность деревянных конструкций.

Преимущества паст и обмазок:

• Обеспечивают первую группу огнезащитной эффективности.
• Защищают древесину не только от огня, но и от воздействия влаги. Благодаря этому деревянные конструкции не будут гнить и покрываться плесенью.
• Подходят для всех пород дерева.
• Могут служить дополнительной защитой для обработанной пропитками древесины.

Недостатки:

• Большой расход материала и достаточно трудоёмкое нанесение.
• Пасты и обмазки наносят толстым шероховатым слоем, из-за чего деревянные конструкции могут выглядеть непривлекательно. В связи с этим их применяют для обработки деревянных конструкций сараев и нежилых чердаков.

Правила применения паст и обмазок для огнезащиты деревянных конструкций кровли практически такие же, как и у красок с лаками:

• Поверхность древесины должна быть подготовлена: очищена, высушена и обезжирена.
• Из-за плотной консистенции пасты и обмазки наносят с помощью шпателей и мастерков.
• Их наносят в 1 или 2 слоя, но не более этого.
• Когда обработанная огнезащитой древесина высохнет, нужно проверить покрытие на наличие трещин и отслоений.

Итог

Оптимальное решение для огнезащиты деревянных конструкций кровли — это несолевые поверхностные пропитки. У таких пропиток первая группа огнезащитной эффективности, и их не нужно постоянно обновлять.

Если хотите сэкономить, то используйте солевые поверхностные пропитки. Такие пропитки дешевле, но у них, как правило, вторая группа огнезащитной эффективности. Кроме того, солевые пропитки следует периодически наносить заново.

Если вам важно не только защитить древесину от огня, но и придать ей более привлекательный внешний вид, то для огнезащиты деревянных конструкций кровли лучше использовать краски и лаки. Они подойдут в качестве дополнительного защитного слоя, а также для обработки тех деревянных материалов, которые не впитывают растворы.

Если нужно обработать деревянные конструкции кровли в сарае, подсобном помещении или на холодном чердаке, и для вас не важна эстетика, то можно использовать огнезащитные пасты и обмазки. Прежде чем использовать огнезащитный состав для обработки деревянных элементов кровли, внимательно читайте инструкцию. При этом древесина должна быть чистой, сухой и ровной, а температура воздуха в большинстве случаев должна быть не ниже +5 °C.

---