Огнезащита деревянных конструкций – виды антипиренов и их свойства

Уникальные свойства дерева способствуют широкому применению его в строительстве. Древесина подвержена быстрому возгоранию. Огнезащита деревянных конструкций – это важнейший этап осуществления комплекса мер по предотвращению пожаров в домах и сооружениях, где стены, кровля, перекрытия и внутреннее покрытие помещений сделаны из дерева.

Монтаж деревянных перекрытий – плюсы и минусы

Конструкция деревянного перекрытия используется в частном домостроении, как правило, в одноэтажных домах и в домах каркасной конструкции. Балочные деревянные перекрытия могут применяться при максимальной ширине перекрываемого пролета в пять метров. Если в качестве балок используются металлические швеллеры, то ширина не ограничивается.

Итак, к преимуществам деревянных балок перекрытия принято относить высокую скорость монтажа без применения специальной подъемной техники (чего не скажешь о безбалочном перекрытии). При этом древесина значительно легче ж/б конструкции, стоимость ее несколько ниже. Но недостатком можно считать более низкую прочность, подверженность порче и гниению, высокую пожароопасность, что заставляет выполнять дополнительную обработку антисептиками. Но это, пожалуй, преследует все деревянные материалы на стройке.

Преимущества перекрытий из дерева

Монтаж деревянных элементов здания не требует привлечения строительной спецтехники и наемной рабочей силы. Этим он выгодно отличается от укладки тяжеловесных бетонных плит. Более того, такое межэтажное перекрытие в деревянном доме при наличии второго этажа или мансарды — единственно верное решение.

Важный параметр качества деревянных элементов здания — отсутствие мостиков холода. Если для утепления используют листовые материалы (пенопласт, минераловатные плиты), полотна подрезают строго по размеру проемов между балками. Если устройство деревянного перекрытия между этажами предполагает использование сыпучих или волокнистых материалов, необходимо проследить за тем, чтобы были заполнены все щели.

Крайне важно обеспечить качественную паропроницаемость. Поэтому при укладке на утеплитель полиэтилена, а не специальной гидропаропроницаемой мембраны, оставляют зазоры

Монтаж деревянного перекрытия завершают настилом чистового пола и отделочными работами.

Еще статьи по этой теме:

Правильная конструкция стен каркасного дома

Как произвести отделку стен деревом своими руками

Условия эксплуатации ОС

Деревянным конструкциям в конкретных условиях эксплуатации нужна противопожарная обработка определенными веществами:

  • составы для обработки деревянных конструкций, эксплуатируемых в открытом пространстве или под навесом, должны учитывать условия местного климата. Это касается колебаний температуры, уровня влажности в данной местности;
  • покрытия и пропитки для древесины в необогреваемых помещениях. Антипиренами обрабатывают деревянные детали, где из-за замкнутого пространства изменения температуры и уровня влажности окружающего воздуха незначительны;
  • ОС для отапливаемых помещений, закрытых пространств с искусственным микроклиматом. Составы обеспечивают пожаробезопасность конструкций в условиях постоянной положительной температуры и уровня влажности воздуха около 70%.

Устойчивость ОС

Огнезащитные средства по устойчивости к агрессивным средам бывают стойкие и нестойкие.

Степень проникновения

Условия эксплуатации ОС

Показатель относится к пропиточным составам. Пропитки бывают поверхностного и глубокого проникновения.

Критерии эффективности защиты от огня

Пожарозащита древесины делится на три категории действия:

  1. Предотвращение опасности возгорания дерева.
  2. Затухание горения на начальной стадии.
  3. Пассивная локализация очагов.

Способы усиления деревянных балок

Предлагаемые в статье способы усиления деревянных балок перекрытия позволят продлить срок службы конструкций, где такие балки имеются. Процесс этот очень важный, а в некоторых случаях просто необходим. Ведь балки перекрытий изготовленные из дерева с течением времени приходят в абсолютную или частичную негодность, угрожая разрушению всего строения. Причин для этого много: сырость, грызуны, резкие перепады температур, да и просто естественный износ от переносимых нагрузок.

Содержание

  • Применение накладок.
  • Усиление металлом.
  • Увеличение площади сечения.
  • Армирование углеволокном.

Применение накладок

Применение накладок для усиления и ремонта балок перекрытия используется в том случае, когда есть повреждения на определенном участке. Смысл реставрационных работ заключается в установке с двух сторон проблемного места деревянных накладок, которые крепятся к целым частям бруса болтами в комплекте с гайками и шайбами.

Читайте также:  Основные тезисы о межэтажных перекрытиях

Причем накладки можно ставить как с боков балки, так сверху и снизу. Однако, в любом случае для ремонта необходимо использовать высохшею древесину, обработанную антисептиком или антигрибковым раствором.

Если участок балки перекрытия поврежден до такой степени, что от него не осталось практически ничего ‒ накладки необходимо установить по всей длине балки: от одной стены до другой. В местах примыкания следует использовать металлические профили. В частности стальной протез, который представляет собой согнутую под 90º металлическую полосу или металлический прут соответствующего диаметра.

Усиление металлом

В продолжение темы способов усиления деревянных балок перекрытия с помощью стального протеза, нужно заметить, что металл применяется не только в местах примыкания балки к стене.

Его с успехом можно применять так же и в качестве накладок взамен деревянных. При этом любые металлические профили перед установкой должны пройти антикоррозийную обработку. Проще говоря, окрашены.

Кроме полос и профилей круглого сечения в качестве накладок можно использовать швеллер, уголок или просто листовой металл. Все металлические профили крепятся к участкам деревянных балок так же с помощью комплекта: болт, гайка, шайба.

Принимая решение в пользу усиления деревянных балок металлом необходимо учесть тот факт, что металл стоит дороже дерева. К тому же, он имеет больший вес, что может быть служить дополнительной нагрузкой на саму балку.

Увеличение площади сечения

Увеличение площади сечения несущих деревянных балок оправдано в том случае, когда изначально неправильно был сделан расчет перед их установкой или в результате потери прочности в следствие естественного износа. Практически этот вариант похож на усиление с помощью деревянных накладок, но по всей длине балки.

Различие заключается в том, что между основной балкой и материалом для увеличения площади сечения прокладывается гидроизоляция. Кроме того, если усилители деревянные, их нужно обработать антисептиком. В случае варианта из металла, последний подлежит антикоррозийной обработке.

Если существует большой прогиб, перед установкой дополнительного материала балки следует выпрямить с помощью домкрата или установкой вертикальных опор из бруса круглого, или прямоугольного сечения.

Армирование углеволокном

Армирование углеволокном ‒ это способ усиления деревянных балок перекрытия, который является не совсем традиционным, однако используется в случаях где помещение имеет небольшую площадь или же по другим причинам, когда вышеописанные способы применить не представляется возможности.

Углеволокно является инновационным материалом, который прекрасно справляется с любыми механическими нагрузками, в том числе и нагрузками на изгиб.

Выпускаются элементы из углеволокна в различных модификациях, включающих пластины, листы, нити, ленты или просто в виде тканей. Сам процесс армирования балок углеволокном заключается в накладывании слоев с помощью клея (эпоксидной смолы) друг на друга до получения достаточной жесткости балки.

После застывания клея слои представляют собой монолитное покрытие, по своим характеристикам не уступающим металлу.

Обработка стропильной системы

Используемая в промышленности технология, предусматривающая предварительный нагрев древесины, является довольно сложной. В процессе погружения дерева в холодный раствор она стремительно остывает, что приводит к образованию в ней пониженного давления. Благодаря этому обеспечивается более глубокое проникновение дезинфицирующего состава. Элементы выдерживают внутри емкости несколько часов. Подобная операция осуществляется также в автоклавах в условиях повышенного давления, после чего производится удаление излишков химикалий вакуумным методом. При проведении процедуры в заводских условиях состав проникает на 15-миллиметровую глубину.

Обработка может осуществляться также самостоятельно. Очень часто возникает необходимость ее проведения в уже возведенном здании. При этом раствор наносится с помощью кисти или валика. Подобное поверхностное покрытие держится примерно 2-8 лет. Осуществление глубокой пропитки в таких случаях возможно только с помощью специальных устройств или же под давлением.

Именно по этой причине оптимальным является обработка частей до сборки конструкции – методом погружения.

Обработка стропильной системы
  1. В первую очередь изготавливается корыто. Изнутри его следует выстелить полиэтиленовой пленкой и прикрепить края степлером. Ширина и длина корыта должны быть больше размеров ферм, которые планируется погружать в них.
  2. При необходимости обработки габаритных конструкций рекомендуется вырыть канаву и застелить ее изнутри полиэтиленом.

  3. Емкость заполняется пропитывающим веществом, после чего стропила по очереди погружаются в нее. Длительность времени обработки может составлять от 30 минут до часа.
  4. Обработанные элементы надо сушить в течение 24 часов, при этом со всех сторон должен быть обеспечен доступ воздуха. Оптимальным является двукратное повторение процедуры.
  5. Как выполняется подшивка свесов крыши софитом читайте на нашем сайте.

    Максимум полезной информации об утеплении мансарды вы найдете здесь.

    Как возвести четырехскатную крышу своими руками узнайте в статье -krysh/chetyrehskatnaya/

    Описанный способ подходит в случае степени влажности древесины не больше 30%. Если стропила изготовлены из сосны, влажность не должна превышать 25%. При использовании более сырых материалов и в случае обработки стропил большого сечения (они применяются при тяжелом кровельном покрытии) их следует держать в растворе около 4 часов. Несоблюдение этого правила приводит к созданию очень тонкого защитного слоя, который смывается под воздействием дождевой или талой воды.

  6. Пазы, торцы, остальные пропилы необходимо дополнительно покрывать защитным средством ручным способом, используя макловицу или малярную кисть. Возможен и другой способ – нанесение раствора с помощью пульверизатора.
Читайте также:  Как утеплить деревянную стену своими руками

Независимо от выбранного способа важнейшими правилами при обработке стропил являются бережное обращение с пропиточным слоем и сохранение его целостности. Причиной повреждений могут стать сбрасывание со значительной высоты или соприкосновение с остроконечными инструментами.

Применение антипиренов

Огнезащита предназначена для придания древесному материалу дополнительных качеств – сопротивление огню, снижение воспламеняемости. Если вы решили, что вероятность возникновения пожара выше, чем возможность гниения стропильной конструкции, в первую очередь все деревянные фрагменты кровли следует обработать антипиренами.

Они классифицируются на первую и вторую группу эффективности. Средства первой группы создают огнезащиту на 5-7 лет, поэтому они более эффективны. Преимущественно в основу антипиренов включают фосфаты и сульфаты аммония, буру, борную кислоту и комбинации этих веществ.

Все антипирены разделяют на:

  1. Пропитки – растворы солей, которые наносят ручным способом или погружением.
  2. Обмазочные антипирены – имеют пастообразную консистенцию.
  3. Лаки применяют для декоративных целей. На крыше их использование излишне.
  4. Краски образуют на поверхности тонкую защитную пленку.

Чаще всего для защиты балок перекрытия и стропил используют пропитку, когда антипирен будет выполнять роль основной защиты, и обмазку, если антипирен наносится на антисептик. Способы покрытия огнезащитой идентичны нанесению антисептиков. На рынке представлен большой выбор составов первой и второй категории. Большой популярностью пользуется средство Неомид.

Поскольку состав получил массу положительных отзывов покупателей, можно подробнее рассмотреть его свойства.

Классификация составов для обработки лаг

Химические препараты для защиты древесины при устройстве пола, согласно строительным нормам и правилам, делят на несколько видов:

  • поверхностные антисептические средства;
  • пропитки;
  • пленкообразующие составы.

По нормам СНиП поверхностные составы делятся на три вида:

Классификация составов для обработки лаг
  • водорастворимые;
  • органические;
  • масляные.

К водорастворимым составам причисляются фториды, бораты (вымываемые антисептические вещества), а также комплексные составы с содержанием хрома, мышьяка и меди (трудновымываемые антисептики). К органике относят составы на основе алкидов, уретанов и акрилов. В большую группу масляных составов входят вещества на основе каменного угля, антраценов и прочих соединений такого рода. Также к масляным препаратам относятся составы на основе растительного масла, дегтя, канифоли.

Лессирующие составы используются для поверхностной обработки. Под поверхностным нанесением подразумевается глубина 1-3 миллиметра. Пропитки способны проникать в структуру дерева на 15-35 миллиметров.

Обратите внимание! Невымываемые препараты используются для защиты деталей, подверженных обильным осадкам и регулярной влажной очистке.

По функционалу антисептические средства классифицируют следующим образом:

Классификация составов для обработки лаг
  • консервирующие;
  • пожаробезопасные;
  • транспортные;
  • отбеливающие.

Химикаты можно условно разделить на составы заводского производства и народные средства.

Факторы, определяющие пригодность бруса

При выборе бруса для лаг, важным аспектом является влажность древесины

Чтобы до конца быть уверенным в качестве пола, желательно узнать заранее историю происхождения древесины, из которой планируется изготовить балки. Первую противомикробную обработку дерево должно пройти еще на этапе первичной распиловки. Причем срок ее проведения жестко ограничен: 12 часов после разделки.

Вторым важным моментом является сушка. По нормам, устоявшимся с 1925 года, весь брус должен пройти обязательный период закрытого складского хранения. Дерево хвойных пород выдерживается не менее года, дуб – более двух лет. При этом важным является показатель влажности: для сосны и ели он должен составлять 15–18%.

Читайте также:  Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Если для помещения парной в бане устроить лаги из сырого дерева, уложить их на сырой фундамент, они разрушатся через год-два. Консервирующее покрытие превратит брус в закрытый инкубатор для размножения плесени. Отсюда следует, что обмазывать нужно материал, который гарантированно прошел предварительную подготовку и сушку.

Распространенные способы усиления деревянных балок

Диаметр бревен или сечение бруса для чердачного и межэтажного перекрытия выбирают с учетом нагрузок, приходящихся на квадратный метр площади пола или потолка в плане. При этом учитывается:

  • ширина пролета;
  • шаг деревянных балок.

В представленной ниже таблице можно увидеть оптимальные значения сечения бревен и пиломатериалов.

Укрепление чердачного перекрытия производится без изменения или с изменением условий работы балочной конструкции, с применением типовых или нестандартных решений.

Выбор зависит от степени деформации древесины и конкретных требований по усилению прочностных характеристик прогонов и настила в целом. Наиболее распространенные варианты укрепления балок предусматривают использование:

  • деревянных накладок;
  • металлических пластин;
  • прутковых протезов;
  • углеволокна, называемого, также, углепластиком;
  • подпоров в виде столбов.
Распространенные способы усиления деревянных балок

Деревянные накладки и металлические пластины могут устанавливаться как в пролетной части деревянных балок, так и в местах их стыков с опорной стеной. Усиливающие элементы фиксируются с обоих боков или снизу и сверху ремонтируемого прогона. При этом накладки крепко стягиваются посредством болтов, пропущенных сквозь балки. Деревянные детали предварительно обрабатывают противогрибковыми составами и антипиренами. Металлические пластины окрашивают или наносят на их поверхность специальные средства, препятствующие ржавлению материала. Кроме того, древесину от металла отделяют слоем гидроизоляции.

Для обеспечения надежности балочной конструкции, накладки рекомендуется устанавливать по всей длине прогона.

Торцевые усиливающие элементы монтируют на участках, опирающихся на стены. В этом случае подгнившие концы балки обрезают, а удаленные куски заменяют:

  • двойными деревянными накладками с установленными на уровне опорной части стены вкладышами, соответствующими толщине укрепляемой балки;
  • концевыми металлическими протезами, выполненными из швеллера;
  • металлическими полосами с хомутами;
  • арматурными стержнями, скрепленными швеллерной обвязкой.
Распространенные способы усиления деревянных балок

Список можно продолжить еще несколькими способами, в том числе передвижными протезами, сдвоенными системами и т.д., но они относятся к более сложным вариантам укрепления балок. Торцевое усиление имеет свою характерную особенность. Она заключается в устройстве временного подпора ремонтируемой балки столбом. После окончания работ он демонтируется.

Прутковые протезы представляют собой систему, состоящую из металлических хомутов, наложенных в нескольких местах поврежденной балки, и соединительных элементов. Последние изготавливаются из прочного стального профиля или нескольких арматурных прутьев, переплетенных между собой по «правилу треугольника». В этом случае система остается стабильной, без каких-либо пространственных подвижек. Вариант монтажа прутковых протезов зависит от степени требуемого усиления балочного перекрытия.

Армирование углеволокном относится к современным способам укрепления деревянных балок. Композитный материал пока еще не имеет широкого распространения, но технология, несомненно, относится к передовым методам. С нижней стороны прогона укладывается усиливающая конструкцию арматура. Далее углепластик в несколько слоев наклеивается на частично укрепленную балку, образуя корытообразный хомут. Легкость углеволокна, удобство в работе и отсутствие в конструкции малоэстетичных накладок являются несомненными преимуществами современного материала.

В случае неисправимых деформаций, поврежденный участок балки лучше будет удалить во избежание бесполезных затрат.

Распространенные способы усиления деревянных балок

Как сэкономить на пиломатериале

Каждый застройщик, который сталкивался с закупкой материала, знает, что чем толще пиломатериал, тем он дороже. И, наверное, все пытались на этом сэкономить.

Такая экономия может обернуться большими затратами на ремонт или полную переделку пола, а хуже того, привести к травмам при его разрушении. Но сэкономить все-таки можно, не нарушая стандартов качества.

Чем меньше расстояние между опорными столбами, тем тоньше могут быть использованы брусья.

Как сэкономить на пиломатериале

Пример: для лагов в 6 м нужно использовать деревянный брус с сечением сторон 220 мм на 180 мм. Если посередине установить опорный столбик, то получается не одна 6-метровая, а как бы две, по 3 м. На 3-метровое изделие нужен брус с сечением сторон 15 см на 8 см.

Таким образом, чем большее число опор будет установлено, тем меньшего сечения пиломатериалы можно использовать.