Вибір матеріалів для розробки захисних покриттів від впливу високих температур

Abstract

UK: При розробці захисних покриттів для захисту будівельних конструкцій при дії високих температур необхідно визначити необхідні матеріали, які в комплексі вирішують головну задачу забезпечення безпечної експлуатації будівельних конструкцій. Методи. При виконанні досліджень проводився аналітичний огляд основних груп захисних засобів, які знижують горючість дерев'яних будівельних конструкцій, дана оцінка їх технічних характеристик, а також відповідно до ГОСТ 12.1.044-89 «ССБП. Пожежовибухонебезпека речовин і матералів. Номенклатура показників та методи їх визначення» визначено вогнезахисні та санітарно-технічні показники розробленого захисного покриття. Результати. Авторами були проведені дослідження вхідних матеріалів: рідке скло, епоксидна смола, графіт, перліт, зола-унос. Підбір складу вогнезахисної композиції проводився за схемою «сполучник – добавка, що спучується - наповнювач». За основу покриття взято рідке скло, через те що воно має такі позитивні характеристики як доступність, пов'язано з проявом рідким склом в'яжучих властивостей - здатності до мимовільного твердіння з утворенням штучного силікатного каменю. Додавання в рідке скло таких компонентів як перліт, графіт і епоксидної смоли, беручи до уваги їх позитивні характеристики щодо дії високих температур, дозволили отримати новий вогнезахисний склад. Для вогневих випробувань використовували установку по визначенню коефіцієнта димоутворення речовин та матеріалів. Суть методу випробувань полягала у визначенні оптичної густини диму, який утворюється під час полуменевого горіння або тління зразка. Випробування проводили у двох режимах. У режимі тління на зразок діє тепловий потік поверхневою густиною 35 кВт/м2, а у режимі полуменевого горіння – тепловий потік та полум‘я газового пальника. Проведені дослідження по визначенню димоутворюючої здатності показали, що надані зразки матеріалу «Суміш для виготовлення вогнезахисного покриття ВПЕ-1», належить до матеріалів з помірною димоутворювальною здатністю Д2. За результатами проведених випробувань токсичності продуктів горіння виходить, що об‘єкт випробувань відноситься до класу мало небезпечних. Наукова новизна. Проведений вибір вхідних компонентів, які дозволяють проводити цілеспрямований вибір захисних покриттів під впливом високих температур. Практична значимість. Розроблено новий негорючий склад, що спучується, який дозволяє перевести горючі матеріали в групу важкогорючих і підвищити захист будівельних конструкцій від впливу високих температур. На розроблену захисну композицію одержано патент України на корисну модель.

RU: При разработке защитных покрытий для защиты строительных конструкций при воздействии высоких температур необходимо определить необходимые материалы, которые в комплексе решают главную задачу обеспечения безопасной эксплуатации строительных конструкций. Методы. При выполнении исследований проводился аналитический обзор основных групп защитных средств, которые снижают горючесть деревянных строительных конструкций, дана оценка их технических характеристик, а также в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и матералы. Номенклатура показателей и методы их определения »определено огнезащитные и санитарно-технические показатели разработанного защитного покрытия. Результаты. Авторами были проведены исследования исходных материалов: жидкое стекло, эпоксидная смола, графит, перлит, зола-унос. Подбор состава огнезащитной композиции проводился по схеме «союз - добавка, вспучивается - наполнитель». За основу покрытия взято жидкое стекло, потому что оно имеет такие положительные характеристики как доступность, связано с проявлением жидким стеклом вяжущих свойств - способности к самопроизвольному твердения с образованием искусственного силикатного камня. Добавление в жидкое стекло таких компонентов как перлит, графит и эпоксидной смолы, учитывая их положительные характеристики по воздействию высоких температур, позволили получить новый огнезащитный состав.Для огневых испытаний использовали установку по определению коэффициента дымообразования веществ и материалов. Суть метода испытаний заключалась в определении оптической плотности дыма, который образуется во время пламенного горения или тления образца. Испытания проводили в двух режимах. В режиме тления на образец действует тепловой поток поверхностной плотностью 35 кВт/м2, а в режиме пламенного горения - тепловой поток и пламя газовой горелки. Проведенные исследования по определению дымообразующей способности показали, что представленные образцы материала «Смесь для изготовления огнезащитных покрытий ВПЭ-1», относится к материалам с умеренной дымообразующей способностью Д2. По результатам проведенных испытаний токсичности продуктов горения – объект испытаний относится к классу мало опасных. Научная новизна. С учетом теоретических предпосылок проведен выбор исходных компонентов для нового защитного состава. Практическая значимость. Проведенный выбор входных компонентов, которые позволяют проводить целенаправленный выбор защитных покрытий под воздействием высоких температур. Разработан новый негорючий состав, вспучивается, который позволяет перевести горючие материалы в группу трудногорючих и повысить защиту строительных конструкций от воздействия высоких температур. На разработанную защитную композицию получен патент Украины на полезную модель.

EN: When developing protective coatings to protect building structures when exposed to high temperatures, it is necessary to determine the necessary materials, which together solve the main task of ensuring the safe operation of building structures. Method. In carrying out the research conducted an analytical review of major groups of protective agents that reduce the combustibility of wooden construction structures, gave an assessment of their technical characteristics, as well as in accordance with GOST 12.1.044-89 "OHSAS. Fire and explosion of substances and materials. Nomenclature of indicators and methods for their determination", fire protection and sanitary-technical indicators of the developed protection coating are determined. Results. The authors have conducted studies of raw materials: liquid glass, epoxy resin, graphite, perlite, fly ash. The selection of composition of fire protection composition was carried out according to the scheme "compound - the additive that is flowing - the filler". The basis of the coating is liquid glass, because it has such positive characteristics as accessibility, due to the manifestation of liquid glass adhesive properties - the ability to spontaneous hardening with the formation of artificial silica. Adding to the liquid glass such components as perlite, graphite and epoxy resin, taking into account their positive characteristics regarding the effect of high temperatures, allowed to obtain a new flame retardant composition. For firing tests, an installation was used to determine the coefficient of smoke formation of substances and materials. The essence of the test method was to determine the optical density of smoke that occurs during flame combustion or corrosion of the sample. Tests are conducted in two modes. In the mode of decay, for example, there is a heat flux with a surface density of 35 kW/m2, and in the mode of flame combustion - the heat flow and the flame of the gas burner. The conducted studies on determining the smokeforming ability have shown that the samples provided by the material "Mixture for the production of fireproof coating VPE-1", belong to materials with moderate smoke-forming ability D2. According to the results of the testing of the toxicity of combustion products, it turns out that the object of testing is a little dangerous to the class. Scientific novelty. Taking into account the theoretical preconditions, the choice of output components for a new fire protection composition has been carried out. Practical meaningfulness. The selection of input components that allow a targeted selection of protective coatings under high temperatures. Practical significance. A new non-flammable composition has been developed, which is expanded, which allows to transfer combustible materials to a group of slow-burning and to increase the protection of building structures from high temperatures. The developed protective composition received the patent of Ukraine for a useful model.