Экспериментальная часть. Оценка огнезащищающей способности защитного средства для древесины заключается в определении потери массы и продолжительности самостоятельного горения
Оценка огнезащищающей способности защитного средства для древесины заключается в определении потери массы и продолжительности самостоятельного горения пламенем и тления образцов древесины, пропитанных защитным средством, при огневом испытании. Испытания проводят на образцах, изготовленных из прямослойной воздушно-сухой древесины заболони сосны с плотностью 0,45...0,55 г/см. Древесина не должна иметь видимых пороков по ГОСТ 2140.
Образцы древесины имеют размеры 15х15х6 мм. Отклонение размеров образцов не должно превышать + 0,5 мм.
Защитное средство испытывают не менее, чем на трех образцах при пяти j поглощениях. Рекомендуемыми являются поглощения 5,10, 20, 40, 80 кг/м3.
3.1. Проведение испытания
| Рис. 1. Установка для пропитки образцов: 1 – образцы древесины; 2 – пропиточный сосуд; 3 – сетка; 4 – противовсплывное устройство; 5 – пробка; 6,7 – краны; 8 – сосуд с раствором испытуемого защитного средства; 9 – вакуумметр; 10 – вакуумный насос |
Образцы древесины перед пропиткой маркируют и выдерживают при температуре (20±2)°С и относительной влажности воздуха (65+2)% до достижения ими равновесной влажности. Перед пропиткой каждый образец взвешивают с погрешностью не более 0,005 г.
Для пропитки образцов рекомендуется огнезащитный состав ранее приведенной рецептуры (раздел 2).
Пропитка образцов древесины осуществляется по способу «вакуум»: давление в установке для пропитки (см. рис. 1) с начальным вакуумом не менее 0,09 МПа, продолжительностью (15±1) мин и дальнейшая выдержка продолжительностью (30±1) мин в растворе защитного средства при атмосферном давлении.
Образцы древесины 1 (рис. 1) помещают в пропиточный сосуд 2. Поверх образцов помещают сетку 3 и противовсплывное устройство (груз) 4. Пропиточный сосуд закрывают пробкой 5. Закрывают кран 6, открывают кран 7 и включают вакуумный насос 10. По достижении требуемого значения вакуума, контролируемого по вакуумметру 9, выдерживают образцы под вакуумом в течение установленного времени, после чего открывают кран 6. В пропиточный сосуд засасывается под действием вакуума из сосуда раствор испытуемого защитного средства. Отключают вакуумный насос, закрывают кран 7 и выдерживают образцы древесины в растворе при атмосферном давлении в течение установленного времени.
По окончании пропитки образцы древесины вынимают из пропиточного сосуда, осушают их поверхность фильтровальной бумагой и сразу взвешивают с погрешностью не более 0,005 г.
Пропитку образцов древесины можно осуществить и по способу «прогрев-холодная ванна». В этом случае образцы в пропиточном сосуде прогревают (выдерживают) в горячем растворе при атмосферном давлении не менее 45 мин, а затем горячий раствор заменяют холодным и также выдерживают не менее 45 мин. При замене горячего раствора защитного средства холодным не следует оголять образцы. Температура горячего раствора должна быть 90…96°С, а холодного – 20...40°С.
Поглощение защитного средства в кг/м3 вычисляют по формуле
, (1)
где m1 – масса образца древесины до пропитки, г; m2 – масса образца древесины после пропитки, г; V – объем образца, см3.
Взвешенные образцы древесины укладывают на ребро в открытые чашки Петри и выдерживают в течение 2...3 дней при температуре (20 ± 2)°С и относительной влажности воздуха (65 ± 2) %, после чего их размещают на 14 дней в эксикаторе с насыщенным раствором осушающего вещества, обеспечивающего достижение влажности непропитанных образцов (9 ± 2)%.
Испытания на горючесть проводят в установке для сжигания (рис. 2), которая помещается в вытяжной шкаф с естественной тягой.
| Рис. 2. Установка для сжигания образцов: 1 – труба из кварцевого стекла с внутренним диаметром 90 мм, толщиной стенки 5 мм и длиной 800 мм; 2 – образец древесины; 3 – игла для крепления образца; 4 – держатель иглы; 5 – зеркало; 6 – штатив; 7 – заслонка; 8 – устройство для поджигания; 9 – шланг с зажимом; 10 – емкость для спирта |
Образец древесины помещают в предварительно взвешенную бюксу и взвешивают с погрешностью не более 0,02 г. Затем его вынимают, накалывают в центре шилом и навешивают на острие иглы 3 (см. рис. 2), находящейся в трубе 1, так, чтобы он был расположен по центру трубы и устройства для поджигания 8.
Расстояние от нижнего обреза трубы до устройства для поджигания – 25 мм. Устройство для поджигания образца древесины наполняют денатурированным спиртом ниже верхнего его обреза на (1±0,2) мм. Поджигают спирт, включают секундомер. Через 20 с, осторожно, чтобы не сбить пламя с образца древесины, перекрывают устройство для поджигания заслонкой 7 и наблюдают за самостоятельным горением образца древесины.
С помощью секундомера фиксируют длительность самостоятельного горения образца древесины пламенем и тлением. По окончании горения несгоревшие остатки образца осторожно, без потерь, снимают с острия иглы, помещают во взвешенную бюксу и оставляют остывать до комнатной температуры в течение не менее 30 мин, затем взвешивают с погрешностью не более 0,02 г.
Потерю массы образца древесины при горении ПМ в % вычисляют по формуле
, (2)
где m3 – масса образца древесины с бюксом до сжигания, г; m4 – масса образца древесины с бюксом после сжигания, г; m0 – масса бюксы, г.
Среднюю потерю массы образцов, пропитанных с одинаковым заданным поглощением, определяют как среднее арифметическое из значений потери массы, полученных в результате трех испытаний.
Допустимое относительное отклонение потери массы каждого образца от средней потери массы не должно превышать ± 10%. Поглощение, обеспечивающее потерю массы образцов древесины при горении, равную 25 %, определяют по графику (рис. 3). По значению этого поглощения устанавливают класс огнезащищающей способности защитного средства в соответствии с таблицей 1.
| Рис. 3. График определения потери массы образцов древесины при горении, равной 25% |
Таблица 1
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 723;