Механізм структуроутворення спученого шару пінококсу при впливі мінеральних речовин

Автор(и)

  • Юрій Цапко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0003-0625-0783
  • Ольга Бондаренко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-8164-6473
  • Олексій Цапко Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-2298-068X
  • Олександра Горбачова Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7533-5628
  • Сергій Мазурчук Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6008-9591

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2023-2(32)-379-388

Ключові слова:

вогнестійкість, покриття, втрата маси, спучувальна здатність, температура, тугоплавкі наповнювачі, ефективність покриття

Анотація

Експериментальними дослідженнями встановлено вплив наповнювачів на роботу вогнезахисного покриття, пара-метри його спучення під дією температури й пригнічення, що дозволяє змінювати цей процес. У результаті термічної дії встановлено вплив наповнювачів на коефіцієнт спучування покриття на основі неорганічних та органічних речовин. Доведено, що він полягає у виникненні на поверхні матеріалу шару, який протидіє нагріванню до критичної температури та розкладанню матеріалу. Проведеними дослідженнями показано, що включення оксиду титану й гідроксиду алюмінію в кількості 5 % забезпечує досягнення найбільшого значення коефіцієнта спучення – до 47, який у 1,11 раза більше за значення коефіцієнта спучення при введенні оксиду титану, гідроксиду алюмінію та тальку в кількості 3,3 %, в 1,12 раза більше за значення коефіцієнта спучення при введенні оксиду титану й тальку в кількості 5%, а також в 1,08 раза більше за значення коефіцієнта спучення при введенні гідроксиду алюмінію та тальку в кількості 5 %. Виявлено вплив наповнювачів при дії високотемпературного теплового потоку на зміну процесу спучення вогнезахисного покриття та показано механізм кінетики дії наповнювачів, який характеризується зниженням швидкості та втрати маси. Підви-щення стійкості вогнезахисту будівельних конструкцій забезпечується введенням наповнювачів при 700 ºС, що призво-дить до утворення тугоплавких композицій, які запобігають вигоранню утвореного пінококсу.

Біографії авторів

Юрій Цапко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

доктор технічних наук, професор кафедри технологій та дизайну виробів з деревини

Ольга Бондаренко, Київський національний університет будівництва і архітектури

кандидат технічних наук, доцент кафедри будівельних матеріалів

Олексій Цапко, Київський національний університет будівництва і архітектури

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Український державний науково-дослідний інститут «Ресурс» (Київ, Україна), доцент кафедри будівельних матеріалів

Олександра Горбачова, Національний університет біоресурсів і природокористування України

кандидат технічних наук, доцент кафедри технологій та дизайну виробів з деревини

Сергій Мазурчук, Національний університет біоресурсів і природокористування України

кандидат технічних наук, доцент кафедри технологій та дизайну виробів з деревини

Посилання

Tsapko, Yu., Bondarenko, O., & Tsapko, A. (2019). Effect of a flame-retardant coating on the burning parameters of wood samples. Eastern-European Journal Enterprise Technologies, 2(10(98)), 49-54. doi:10.15587/1729-4061.2019.163591.

Babashov, V.G., Bespalov, A.S., Istomin, A.V., & Varrik, N.M. (2017). Heat and Sound Insulation Material Prepared Using Plant Raw Material. Refractories and Industrial Ceramics, 58(2), 208-213.

Krüger, S., Gluth, G.J.G., Watolla, M.B., Morys, M., Häßler, D., & Schartel, B. (2016). Neue Wege: Reaktive Brandschutzbeschichtungen für Extrembedingungen. Berlin, Bautechnik, 93(8), 531-542.

Tsapko, Yu., & Tsapko, A. (2017). Establishment of the mechanism and fireproof efficiency of wood treated with an impregnating solution and coatings. Eastern-European Journal Enterprise Tech-nologies, 3(10(87)), 50-55.

Tsapko, Yu., Kyrycyok, V., Tsapko, А., Bondarenko, O., & Guzii, S. (2018). Increase of fire resistance of coating wood with adding mineral fillers. MATEC Web of Conferences, 230(02034), 1-6. doi:10.1051/matecconf/201823002034.

Xiao, Na, Zheng, Xue, Song, Shuping, Pu, & Junwen (2014). Effects of Complex Flame Retardant on the Thermal Decomposition of Natural Fiber. United States: BioResources, 9(3), 4924-4933.

Gaff, M., Kačík, F., Gašparík, M., Makovická Osvaldová, L., & Čekovská, H. (2019). The effect of synthetic and natural fire-retardants on burning and chemical characteristics of thermally modified teak (Tectona grandis L. f.) wood. Construction and Building Materials, 200, 551-558.

Zhao, P., Guo, & C., Li, L. (2018). Flame retardancy and thermal degradation properties of polypropylene/wood flour composite modified with aluminum hypophosphite/melamine cyanurate. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 1-9.

Carosio, F., & Alongi, J. (2016). Ultra-Fast Layer-by-Layer Approach for Depositing Flame Retardant Coatings on Flexible PU Foams within Seconds. Аcs applied materials & Interfaces]. Elettronico, 8(10), 6315-6319.

Khalili, P., Tshai, K.Y., Hui, D., & Kong, I. (2017) Synergistic of ammonium polyphosphate and alumina trihydrate as fire retardants for natural fiber reinforced epoxy comp. Composites Part B: Engineering, 114, 101-110.

Zhang, T., Huang, H., Ge, X., Zhang, Z., & Li, P. (2022). Experimental study on hygrothermal accelerated aging effects of transparent fire resistive wood structure coatings. Journal of Physics: Conference Series, 2194(1), 012038. doi:10.1088/1742-6596/2194/1/012039.

Chu, T., Gao, Y., Yi, L., Huang, Q., & Wang, Z. (2022). Highly fire-retardant optical wood enabled by transparent fireproof coatings. Advanced Composites and Hybrid Materials, 5(3), 1-9. doi:10.1007/s42114-022-00440-3.

Sprang, H.A. (2000). Fundamental parameter methods in XRF spectroscopy. Advances in X-ray Analysis, 42, 1-11.

Broido, A. (1969). A simple sensitive graphical method of treating thermogravimetry analyse data. J. Polym. Sci. Part A., 7(2), 1761-1773.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-18

Як цитувати

Цапко, Ю. ., Бондаренко, О. ., Цапко, О., Горбачова, О., & Мазурчук, С. (2023). Механізм структуроутворення спученого шару пінококсу при впливі мінеральних речовин. Технічні науки та технології, (2 (32), 379–388. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2023-2(32)-379-388

Номер

Розділ

БУДІВНИЦТВО ТА ГЕОДЕЗІЯ