Строительная отрасль с каждым годом развивается, внедряя новые технологии и изменяя требования к строительным материалам. В последнее время возрастают требования к повышению комфортного микроклимата зданий и сооружений с помощью энергоэффективных пенополистирольных теплозащитных ограждающих покрытий.
Широкое распространение пенополистирольных плит обуславливается сочетанием прочностных и теплоизоляционных свойств, низким водопоглощением, легкостью в обработке и переработке, отсутствием угрозы пыления [1]. Конструкции с применением ППС имеют в несколько раз меньшую массу, что позволяет снизить расход на основные несущие элементы (колонны, балки, фермы и т.д.) и уменьшить общую стоимость строительства. Кроме того, использование плит дает возможность сократить энергозатратность строительства малоэтажных зданий [2]. Но в ходе эксплуатации данного материала выявлены ограничения по применению из-за его высокой пожароопасности, высокого дымообразования и токсичности. Полимерные утеплители из пенополистирольных плит имеют низкую температуру воспламенения и высокую скорость распространения пламени. При пожаре плиты плавятся, высокотемпературный плав растекается, что приводит к возникновению новых очагов горения [3, 4]. Поэтому остаются актуальными исследования по снижению пожароопасности пенополистирола с учетом сохранения его высоких теплофизических свойств.
Данная работа посвящена изучению возможности применения доступных огнезащитных композиций для ППС, повышающих его огнестойкость, сохраняющих теплофизические свойства и не существенно влияющих на стоимость материала.
Экспериментальные исследования проводились в лаборатории «Пожаровзрывобезопасность» кафедры «Безопасность жизнедеятельности» ЮУрГУ на образцах беспрессового самозатухающего пенополистирола плотностью 20 кг/м3 и 28 кг/м3 как одного из самых широко используемых теплоизоляционных материалов. Для испытаний использовали образцы в соответствии с ГОСТ 15588-2014 [5].
Образцы обрабатывались огнезащитными покрытиями поверхностным методом нанесения покрытий (как наиболее дешевый и технологичный способ огнезащиты) с помощью малярной кисти или окунанием образца в подготовленные растворы. По результатам патентного поиска [6] за период с 1978 по 2015 год установлено, что наиболее эффективными являются неорганические огнезащитные средства. Поэтому первоначально в качестве базовых огнезащитных веществ были выбраны жидкое стекло, ортофосфорная кислота, натрий кремнефтористый. На основании проведенных ранее экспериментальных исследований [7–10] по отбору огнезащитных покрытий был выбран лучший состав — водный раствор жидкого стекла. Дополнительно было предложено исследовать составы на основе водных растворов негорючих дешевых и доступных материалов — жаропрочного и плиточного высокопрочного клея (рис. 1).