Способы и средства огнезащиты древесины => 3. методы испытаний огнезащитных составов. Таблица 3.1. 3.1. оценка огнезащитной эффективности по гост 16363 (нпб 251)....

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ

 

Огнезащитная эффективность составов, используемых для защиты древесины, должна быть подтверждена огневыми испытаниями, проведенными по ГОСТ 16363 (НПБ 251). В НПБ 251 представлен также контрольный метод определения огнезащитной эффективности, применяемый при проведении контроля качества огнезащитных составов. Группа горючести строительных материалов из древесины и материалов на ее основе определяется по ГОСТ 30244.

Большое влияние на качество и долговечность огнезащитной обработки оказывают условия, в которых эксплуатируются защищенные конструкции. В связи с этим при разработке огнезащитного состава для древесины необходимо проведение исследований влияния на него повышенной и пониженной температуры, различной влажности воздуха, агрессивных паров и газов, атмосферных осадков и т. д.

Для испытаний огнезащитных лакокрасочных материалов используются стандартные методы, разработанные для отделочных лакокрасочных материалов. Испытания огнезащитных паст, обмазок и пропиток рекомендуется проводить по известным методам, приведенным в данном разделе.

Рекомендуемые испытания атмосфероустойчивых и неатмосфероустойчивых огнезащитных составов приведены в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

 

Наименование	Огнезащитные составы
метода испытания	Атмосферо-устойчивые	Неатмосфероустойчивые
Оценка огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251)	+	+
Определение группы горючести по ГОСТ 30244	+	+
Испытания на гигроскопичность	-	+
Испытания на устойчивость к старению	+	+
Испытания на коррелирующее действие	+	+
Испытания во времени в комнатных условиях	-	+
Испытания на адгезию	+	+
Испытания на водостойкость	+	-
Испытания на устойчивость в атмосферных условиях	+	-
Испытания на эластичность	+	+
Испытания на прочность при ударе	+	+

 

1. "+" обозначает применяемость, "-" - неприменяемость показателя.

2. Кроме указанных в таблице допускается использование других показателей, содержащихся в ТД на средство огнезащиты.

 

3.1. ОЦЕНКА ОГНЕЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПО ГОСТ 16363 (НПБ 251)

 

Сущность метода заключается в определении потери массы образцами древесины, обработанными испытываемыми составами, при огневом испытании в условиях, благоприятствующих аккумуляции тепла.

Огнезащитная эффективность определяется по потере массы образца по формуле

 

 

где m - потеря массы образца, %;

m₁ - масса образца до испытания, г;

m₂ - масса образца после испытания, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение не менее десяти определений, округленное до целого числа процентов. По результатам устанавливают группу огнезащитной эффективности испытанного состава при данном способе его применения.

При потере массы не более 9 % для огнезащитного состава устанавливают I группу огнезащитной эффективности. При потере массы более 9 %, но не выше 25 %, для огнезащитного состава устанавливают II группу огнезащитной эффективности. При потере массы более 25 % считают, что данный огнезащитный состав не обеспечивает огнезащиту древесины и не является огнезащитным.

 

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППЫ ГОРЮЧЕСТИ ДРЕВЕСИНЫ

И МАТЕРИАЛОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ, ОБРАБОТАННЫХ

ОГНЕЗАЩИТНЫМИ СОСТАВАМИ ПО ГОСТ 30244

 

Данный метод предназначен для испытания горючих строительных материалов в целях определения их групп горючести.

Сущность метода заключается в определении признаков возгораемости материалов при воздействии пламени газовой горелки в течение 10 мин.

При обработке результатов испытаний рассчитывают следующие параметры горючести строительного материала:

температуру дымовых газов;

продолжительность самостоятельного горения;

степень повреждения по длине;

степень повреждения по массе.

Горючие строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести подразделяют на четыре группы горючести: Г1, Г2, Г3, Г4 (табл. 3.3).

 

Таблица 3.3

 

Группа	Параметры горючести
горючести материалов	Температура дымовых газов Т, °С	Степень повреждения по длине SL, %	Степень повреждения по массе Sm,%	Продолжительность самостоятельного горения tс.г, с
Г1	£ 135	£ 65	£ 20	0
Г2	£ 235	£ 85	£ 50	£ 30
Г3	£ 450	> 85	£ 50	£ 300
Г4	> 450	> 85	> 50	> 300

 

Примечание. Для материалов групп горючести Г1-Г3 не допускается образование горящих капель расплава при испытании.

 

Учитывая, что эти и другие методы оценки показателей пожарной опасности не содержат требований к подготовке огнезащищенных образцов древесины, целесообразно при подготовке образцов к испытаниям обратить особое внимание на технологию нанесения огнезащитного состава, которая должна соответствовать требованиям ТД на приготовление и применение испытываемого огнезащитного состава и быть аналогичной технологии, применяемой на строительном объекте.

 

3.3. ИСПЫТАНИЯ НА ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ

 

Подготовка образцов для испытания на гигроскопичность проводится аналогично подготовке образцов для оценки огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).

Для испытания необходимы следующие материалы:

4 образца с нанесенным огнезащитным составом;

4 контрольных незащищенных образца;

эксикатор с относительной влажностью воздуха 80 %;

эксикатор с относительной влажностью воздуха 100 %;

весы с погрешностью взвешивания 0,1 г.

Создание в эксикаторе относительной влажности воздуха 80 % достигается с использованием серной кислоты с плотностью 1,195 г/см³, влажности воздуха, близкой к 100 %, - дистиллированной воды.

В каждый эксикатор помещают по два испытываемых образца с покрытием и по два контрольных образца. Образцы устанавливают на ребро так, чтобы исключить соприкосновение образцов друг с другом и со стенками эксикатора.

После установки образцов эксикаторы герметично закрывают и выдерживают в комнатных условиях в течение 30 суток с периодическим наблюдением за состоянием огнезащитного покрытия.

Гигроскопичность образца с огнезащитным покрытием определяют по поглощению влаги огнезащищенным образцом, рассчитываемому по следующей формуле:

 

,

 

где В - поглощение влаги образцом, %;

Б - масса образца после испытания, г;

А - масса образца перед испытанием, г.

Гигроскопичность контролируемого образца с огнезащитным покрытием не должна превышать гигроскопичности контрольного образца.

Для огнезащитных покрытий, эксплуатируемых в сухих помещениях в условиях, исключающих попадание влаги, допускается превышение гигроскопичности контролируемого образца при сохранении целостности покрытия и его функциональных свойств.

 

3.4. ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К СТАРЕНИЮ

 

Сущность метода испытания заключается в определении сохранения огнезащитной эффективности огнезащитного покрытия после ускоренного старения в результате попеременного воздействия на образцы колебаний температуры и влажности в заданной последовательности. Подготовка образцов для испытаний проводится в соответствии с подготовкой образцов для оценки огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251). Испытания проводятся в соответствии с п. 30 НПБ 251.

Подготовленные образцы последовательно выдерживают: 8 ч в сушильном шкафу при температуре (60 ± 5) °С, 16 ч в эксикаторе с относительной влажностью воздуха 100 % при нормальной температуре, 8 ч в сушильном шкафу при температуре (60 ± 5) °С, 16 ч в нормальных условиях, что составляет 1 цикл (48 ч).

Испытания включают 7 циклов по указанной схеме. Во время испытаний ведется наблюдение за состоянием покрытия. По истечении указанного срока образцы выдерживают в нормальных условиях не менее 48 ч и подвергают испытаниям на огнезащитную эффективность по ГОСТ 16363 (НПБ 251).

Покрытие считается выдержавшим испытание на устойчивость к старению, если сохраняется его целостность (отсутствуют трещины, разрушения, отслаивания и т. п.) и огнезащитные свойства при этом снижаются не более чем на 20 % от значений, определенных для контрольных образцов.

 

3.5. ИСПЫТАНИЯ НА КОРРОДИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ

 

3.5.1. Метод испытания заключается в определении потери массы металлической пластинкой при непосредственном воздействии на нее огнезащитного состава при относительной влажности воздуха 80 и 100 %.

3.5.2. Испытания на корродирующее действие проводят на пластинках из листовой стали по ГОСТ 16523 марок 08 кп, 08 пс (ГОСТ 1050) размером (70x30) мм и толщиной (0,8-1,2) мм или на стальных лезвиях безопасных бритв.

3.5.3. Перед испытанием металлические пластинки обезжиривают и взвешивают на аналитических весах.

При оценке коррелирующего действия огнезащитного состава подготавливают четыре сосновых образца размером (150x60x30) мм, из которых два защищают испытываемым составом согласно рекомендуемой технологии и высушивают до постоянной массы, а два других образца являются контрольными. К каждому образцу крепят по две пластинки.

Подготовленные защищенные и контрольные образцы помещают в эксикаторы с 80 и 100 % относительной влажностью воздуха, их выдерживают при комнатной температуре в течение 30 суток. В процессе проведения испытания образцы должны быть свободно размещены в эксикаторах, не соприкасаться между собой и их стенками.

3.5.4. По окончании срока испытания металлические пластины отделяют от сосновых образцов, очищают от покрытия, помещают на 10-15 мин в нагретый до 70 °С 10 % раствор лимоннокислого аммония с добавкой аммиака до слабощелочных значений рН и взвешивают.

Корродирующее действие огнезащитного состава на металл оценивают по потере массы металлических пластинок в граммах на 1 м² поверхности в час и вычисляют по формуле

 

 

где В - потери массы пластинок, г/(м² × ч);

А - масса пластинки до испытания, г;

Б - масса пластинки после испытания, г;

П - площадь поверхности пластинки, м²;

720 - время проведения испытания, ч.

Огнезащитный состав считается выдержавшим испытание, если потери массы защищенных пластинок не превышают потерь массы контрольных пластинок и составляют не более 0,1 г/(м² × ч).

При оценке корродирующего действия огнезащитных составов на цветные металлы и сплавы проводятся аналогичные испытания на пластинках из соответствующего материала.

 

3.6. ИСПЫТАНИЯ ВО ВРЕМЕНИ В КОМНАТНЫХ УСЛОВИЯХ

 

Испытания заключаются в выдерживании образцов с покрытием в комнатных условиях в течение не менее 1 года. Для испытаний из несмолистых сосновых досок изготавливают 3 образца размером (700x360x20) мм. Способ соединения досок должен обеспечивать ровную поверхность образца и отсутствие его коробления.

На подготовленные образцы с верхней стороны наносят испытываемый огнезащитный состав по рекомендуемой в ТД технологии и с требуемым расходом на 1 м² защищаемой поверхности. Нижнюю часть образцов окрашивают масляной краской.

За выдерживаемыми в комнатных условиях образцами устанавливают регулярное визуальное наблюдение: в первые две недели ежедневно, затем 2-3 раза в месяц.

Для получения объективных результатов наблюдения должны проводиться несколькими специалистами.

 

3.7. ИСПЫТАНИЯ НА АДГЕЗИЮ

 

Определение адгезии огнезащитных составов к поверхности древесины проводится методом решетчатых надрезов по ГОСТ 15140.

 

3.8. ИСПЫТАНИЯ НА ВОДОСТОЙКОСТЬ

 

Подготовка образцов осуществляется аналогично требованиям к подготовке образцов при определении огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).

Испытания проводят на 6 образцах.

Подготовленные образцы на 72 ч погружают в сосуд с водой (модуль ванны 1:10) вертикально с помощью устройства, удерживающего образцы в требуемом положении.

В процессе испытания проводят регулярное визуальное наблюдение за состоянием огнезащитного слоя. После окончания испытания образцы вынимают из сосуда с водой, высушивают до постоянной массы и испытывают для определения огнезащитной эффективности по ГОСТ 16363 (НПБ 251).

Огнезащитный состав считается выдержавшим испытание, если в процессе воздействия воды не произошло разрушения защитного слоя (образование трещин, отслаивание и т. п.) при сохранении огнезащитных свойств.

 

3.9. ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

В АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЯХ

 

Испытания на устойчивость покрытий в атмосферных условиях проводят на атмосферных площадках, расположенных в различных условиях.

Для проведения данных испытаний готовят не менее трех образцов и один контрольный из древесины хвойных пород влажностью (9-13) %, размером (150x100) мм и толщиной вдоль волокон (10-15) мм. Требования к проведению испытаний изложены в ГОСТ 6992.

Виды разрушений, определяемые для огнезащитных лаков, красок и эмалей, указаны в прил. 2 данного стандарта. Для огнезащитных паст и обмазок определяют такие виды разрушений, как белесоватость, грязеудержание, меление, выветривание, растрескивание и отслаивание.

При определении сохранения огнезащитных свойств составов в атмосферных условиях готовят 6 образцов размером (150x60x30) мм в соответствии с требованиями ГОСТ 16363 (НПБ 251), которые располагают на атмосферных площадках одновременно с испытываемыми образцами.

После завершения испытаний по ГОСТ 6992 проводят оценку устойчивости огнезащитных покрытий на 3 образцах размером (150x100) мм и оценку сохранения огнезащитных свойств покрытий по ГОСТ 16363 (НПБ 251) на 6 образцах размером (150x60x30) мм.

Средство огнезащиты считается выдержавшим испытание при сохранении группы огнезащитной эффективности и эксплуатационных свойств.

Для огнезащитных лаков, красок и эмалей, применяемых в различных условиях эксплуатации (ГОСТ 9.104, кроме В5), и разных типов атмосферы (ГОСТ 15150) рекомендуется проводить ускоренные испытания в соответствии с прил. 7 ГОСТ 9.401.

 

3.10. ИСПЫТАНИЯ НА ЭЛАСТИЧНОСТЬ

 

При применении огнезащитного состава, образующего на защищаемой поверхности пленку (лаки, краски), рекомендуется проводить испытания по определению эластичности пленки при изгибе по ГОСТ 6806.

 

3.11. ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ УДАРЕ

 

Испытания огнезащитных покрытий на прочность при ударе проводятся по ГОСТ 4765.

 

3.12. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕРЕВЯННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ МАЛОГАБАРИТНОГО

ПЕРЕНОСНОГО ПРИБОРА*

_______________

* При отсутствии прибора допускается проводить контроль по горючести стружки, см. п. 4 в предыдущем издании Руководства (1994 г.)

 

3.12.1. Сущность метода заключается в оценке огнезащитных свойств (по признакам воспламенения) образцов поверхностного слоя древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, в результате воздействия пламени газовой горелки.

3.12.2. Оборудование для испытаний

Малогабаритный переносной прибор (далее ПМП-1) конструкции ВНИИПО (свидетельство на полезную модель № 9399 от 16.03.99 г.), состоящий (см. рисунок) из корпуса 1 с укрепленной на нем газовой горелкой 2, поворотной крышки 3 с зажимным устройством 4. В качестве газовой горелки рекомендуется использовать бытовую газовую зажигалку (предпочтительно с регулируемой высотой пламени). Основные технические данные: габаритные размеры не более (135х50x50) мм, масса не более 0,25 кг.

3.12.3. Условия проведения испытаний

Относительная влажность воздуха и атмосферное давление при проведении испытаний соответствуют нормальным условиям.

Температура окружающей среды (10-30) °С.

3.12.4. Подготовка образцов

При контроле качества выполненной огнезащитной обработки проводится визуальный осмотр обработанных поверхностей конструкций с целью определения соответствия внешнего вида и состояния поверхности конструкций требованиям нормативных документов (технические условия, инструкция по применению и т. д.) на примененное средство огнезащиты, а также выявления мест, вызывающих сомнение в качестве обработки.

 

 

Схема прибора ПМП-1:

1 - корпус; 2 - газовая горелка; 3 - поворотная крышка; 4 - зажимное устройство

 

Затем с поверхности древесины в точках, равномерно распределенных по площади огнезащищенных конструкций; в местах, вызывающих сомнение в качестве обработки; с различных типов конструкций (стропила, обрешетка и др.) отбирается поверхностный слой (стружка) прямоугольной формы следующих размеров: длина (50-60) мм, ширина (25-35) мм, толщина (1-1,5) мм. Образцы снимаются непосредственно с деревянных конструкций доступным режущим инструментом. Места отбора проб маркируются, и оголенные участки после отбора проб покрываются огнезащитным составом с группой огнезащитной эффективности не ниже, чем у примененного. Норма отбора количества образцов: не менее 4-5 с каждой 1000 м² или одного объекта (здания) при площади обработки менее 1000 м². После отбора образцов необходимо довести их размеры до рекомендуемых (допускается стачивание части подложки для получения требуемой толщины со стороны, не подвергавшейся обработке, а также обрезание кромок для придания образцу прямоугольной формы).

Перед испытанием образцы в течение 40-60 мин выдерживают на ровной открытой поверхности в помещении при нормальных условиях.*

________________

* Запрещается проводить качественную оценку огнезащитной обработки по сырой стружке.

 

3.12.5. Подготовка к работе и проведение испытаний

3.12.5.1. Зажечь газовую горелку и отрегулировать высоту пламени таким образом, чтобы пламя своей верхней частью (острием) точечно касалось средней части нижней внутренней кромки прижимной рамки держателя образца.

3.12.5.2. Подготовленный образец установить в зажимное устройство так, чтобы обработанная поверхность была обращена к газовой горелке.

3.12.5.3. Повторно зажечь газовую горелку, затем установить поворотную крышку так, как указано в п. 6.1, и выдержать образец под воздействием пламени в течение 40 с.**

_________________

** В ходе эксперимента необходимо исключить влияние воздушных потоков на пламя горелки.

 

3.12.5.4. В ходе испытания проводится визуальное наблюдение за образцом и фиксируются:

изменение цвета, усадка, вспучивание, коробление и т. д.;

появление признаков воспламенения образца (пламенное горение вне зоны воздействия пламени газовой горелки);

самостоятельное горение образца после отключения газовой горелки (допускается наличие локального горения в зоне воздействия пламени газовой горелки в течение не более 5 с после ее отключения);

сквозное прогорание образца до образования отверстия;

обугливание образца на всю глубину в зоне воздействия пламени газовой горелки;

площадь обугливания лицевой стороны образца.

3.12.6. Обработка результатов

Поверхностная огнезащитная обработка образца считается некачественной (отрицательный результат), если:

1. Наблюдается хотя бы одно из следующих явлений: самостоятельное горение образца после отключения газовой горелки (допускается наличие локального горения в зоне воздействия газовой горелки в течение не более 5 с после ее отключения); сквозное прогорание образца до образования отверстия; обугливание лицевой стороны образца на всей площади, ограниченной рамкой зажимного устройства.

2. Обугливание образца происходит на всю глубину в зоне воздействия пламени газовой горелки при наличии признаков воспламенения образца (пламенное горение вне зоны воздействия пламени газовой горелки).

Результаты испытаний заносятся в таблицу испытаний (прил. 4), в которой для каждого испытанного образца указывается место отбора данного образца и результат испытания.

3.12.7. Оценка результатов и выводы

Поверхностная огнезащитная обработка считается качественной при условии положительных результатов испытаний по всем отобранным образцам.

В случае получения отрицательных результатов по отдельным образцам (не более 2)* нужно повторить испытание с удвоенным количеством образцов из мест, где был получен отрицательный результат. При получении положительного результата огнезащитная обработка считается качественной.

__________________

* Для каждой 1000 м² поверхности или одного объекта.

 

3.12.8. Оформление результатов

Результаты испытаний оформляются в виде протокола (прил. 4), который должен содержать следующие данные:

дату проведения;

место проведения (адрес, наименование объекта);

наименование организации, проводившей огнезащитную обработку (номер лицензии от ГПС);

вид и состояние огнезащищенных конструкций, площадь обработки, условия эксплуатации;

наименование (марка) огнезащитного средства, номер сертификата ПБ, дату изготовления, данные технического паспорта;

наименование организации, проводившей испытания.

3.12.9. Техника безопасности

Не допускается проведение огневых испытаний непосредственно на месте отбора образцов: в чердачном помещении, на стройплощадке и т. д.