Puidu tulekaitse (0)

referaat
Mis on immutatud puit ja kuidas toimub immutamine ?
Vahel öeldakse ka sügavimmutatud puit, märkimaks asjaolu, et immutusained on
tunginud sügavale puidu struktuuri. Senini on kõige levinumaks immutusmeetodiks olnud immutamine CCA (vask, kroom ja arseen oksiididena) lahustega vaakum -surve meetodil.
Vaakum-surve meetodi puhul kasutatakse immutamiseks suuri survemahuteid,
milles tsükkel algab vaakumeerimisega. Eesmärgiks on õhu eemaldamine puidu
struktuurist, et see ei segaks immutuslahuse tungimist puitu. Seejärel lastakse immutusaine vesilahus immutustanki ja survestatakse see.
Et immutusaine vesilahus saaks tungida puidu rakuseintesse, ei tohi need olla veest küllastunud, st immutatav puit peab olema enam-vähem kuiv, niiskus ei tohi olla üle 25...28%. Loomulikult ei
Puidu kaitseimmutus Immutusega saab puitu kaitsta mitme ohu eest, abi leiab sellest nii
mädanemise, tule kui termiitide vastu. Lihtsamal viisil kaitstakse puitu vaid tema pinna töötlemisega. Kuigi ka sel juhul imbub kaitsevahendit teatud määral puidu pinnakihti, ei saa seda protsessi nimetada kaitseimmutuseks.tohi puit olla ka külmunud, sel juhul on tulemuseks vaid pealt rohekaks värvunud puit. Immutuse puitu kaitsev toime sõltub maltspuitu viidava immutusaine kogusest, mida väljendatakse immutusaine kogusena kilogrammides immutatava
puidu tihumeetri kohta. Lülipuit on juba looduslikult palju vastupidavam ega vajagi immutust.
Puitu viidava immutusaine kogus sõltub:
* malts- ja lülipuidu osakaalust immutatavas materjalis – kuna lülipuitu immutusaine ei tungi, siis jääb puitu seda
vähem immutusainet, mida rohkem
on lülipuitu;
* immutuslahuse kontsentratsioonist
– mida kõrgem kontsentratsioon, seda
enam immutusainet jääb puitu.
Immutusprotsessi juhitakse immutuslahuse kontsentratsiooni kontrollimise kaudu. Kuna lahus on korduvkasutuses,
hoitakse selle kontsentratsioon soovitud tasemel värske lahuse lisamise teel.
Immutamisele järgneb immutusaine fikseerimine puidus. Sisuliselt tähendab
see puidu kuivatamist immutustehases õhu käes ja vihma eest kaitstuna mõnest
päevast mõne nädalani. Selle protsessi tulemusena ei ole immutusaine enam
materjalist väljapestav. Kuna immutatud puitu kasutatakse välistingimustes, kus
niiskus on muutlik, ei ole puidu kambris kuivatamine vajalik.
Immutatakse ainult männipuitu. Kuuse rakuseinad on sellise ehitusega, et immutusaine ei tungigi temas sügavamale kui mõned millimeetrid . Kuuse immutussügavuse suurendamiseks kasutatakse
pinna perforeerimist jm võtteid, kuid usk nende tulemuslikkusse ei ole kuigi sügav.
Immutusainete liigidLääne-Euroopa Puiduimmutuse Instituudi andmetel toodetakse seal ca 6,5 miljonit m3 immutatud puitu aastas, millest 71% on immutatud vesilahustega, 18%
orgaanilistel lahustitel baseeruvate immutusainetega ja 11% kreosoodiga. Kreosoot on neist vanim puiduimmutusvahend. Pärast aurumasina leiutamist ja ratastele asetamist tekkis vajadus raudteeliiprite järele, need aga vajasid kaitset. KreosooMiga hakati raudteeliipreid Inglismaal
immutama juba aastal 1838, hiljem pikendati samal viisil ka ülekandeliinide postide eluiga.
Kreosoot annab parima kaitse mädanemise vastu ja ehkki meetod on suhteliselt kallis, sest vajab immutusprotsessis nii vaakumit, survet kui ka kuumutamist, on ta mõningate täiustustega kasutusel tänini. Eestis on kreosoodi asemel kasutatud sarnaste omadustega põlevkivist saadavat immutusõli, ka immutusprotsess on kreosootimmutusele üsna lähedane.
Mida tähendavad tähed CCA, CCB jne?
Need tähistavad immutusaines sisalduvaid komponente. Immutusained jaotuvad koostisainete järgi:
* CCA – vask, kroom ja arseen;
* CCB – kroom, vask ja boor ;
* CCP – kroom, vask ja fosfaat ;
* CC – kroom ja vask;
* vask + orgaaniline biotsiid;
* orgaanilised biotsiidid vesilahuses, peamiselt sisekasutuseks; Eesti kliimas ja korralikult ehitades ei vaja karkassipuit, sarikad jmt immutamist;
* lahustipõhised (veevabad) orgaanilised biotsiidid, nii sise- kui välistingimustes kasutatava kuiva materjali immutamiseks ilma seda veega küllastamata.Kõige ohtlikum neist ainetest on arFoto 3. Eestis, kus termiite ei ole, vajab immutust vaid puitkarkassi alumine vööpruss.
 M. Riistop, Puidu kaitseimmutus
Puuinfo 2005/2 lk 11–13
http://www.puuinfo.ee/artiklid/pdf/puuinfo_2005_2/Alar_Just_Puidu_tulepysivus.pdf
Puitmaja ei ole tuleohtlikum kui teised majad Viimased suurtulekahjud puitlinnades jäävad kaugete aegade taha. Tuleohutusmeetmed ja majade konstruktsioon on piisavalt arenenud, et piiranguid puidu
kasutamisele linnaehituses kärpida. Seda ongi paljudes riikides tehtud, Eestiski on
1. jaanuarist 2004 talitluspõhine lähenemine lubatud.Peamine tuleohu allikas majas on ikkagi
elanik ja esimesena süttib enamasti ruumi sisustus , mitte seinamaterjal. Kriitiline faktor puitmajas on tule leviku kiirus, mida aga saab üsna efektiivselt piirata. Suured puitkandurid omavad tuleohutuse mõttes terase ja betooni ees isegi eeliseid , sest nende kandevõime säilivusaega tulekahjus on
lihtne prognoosida.
Üsna laialt levinud arvamuse kohaselt ei ole puidust võimalik tulepüsivalt ehitada. Vaieldamatult
on puit põlev materjal ja seda ei saa ühegi immutuse või keemilise kaitsevahendiga muuta täiesti mittepõlevaks. See-eest võib puidu muuta raskesti süttivaks.
Samas on praktikast teada väga vähe juhtumeid, kus tulekahju on alguse saanud puidust kandekonstruktsioonidest. Tuleohu seisukohalt ei olegi niivõrd tähtsad piirangud kandekonstruktsiooni põlemisomadustele, kuivõrd hoones sees toimuv.
Puit süttib kas lahtisest leegist või suurest kuumusest. Et puit süttiks, peab tema pinnatemperatuur olema üle 400 °C. Tuli levib mööda puitelemendi pinda, süüdates üha uusi pindu. Alguses
põleb tuli jõuliselt ning puidu ristlõike ümber moodustub isoleeriv puusöe kiht. Puusöe ja põlevate gaaside koosmõjul algab keemiline lagunemine ning tulest .Puidu tulepüsivuspuutumata ja söestunud puidu vahele tekib nn pürolüüsikiht. See on umbes 5 mm paksune tsoon, kus puit on keemiliselt tule poolt mõjutatud, kuid ei ole veel täielikult lagunenud.Kui pürolüüsikihi all oleva puidu temperatuur tõuseb põlengu ajal 100 °C, hakkab puidus olev vesi aurustuma. Aur väljub avatud pooride, sõlmede ja teiste kergemini läbitavate avade kaudu. Puidu temperatuuri tõus peatub seniks , kuni kogu vesi on aurustunud .
. A. Just Tulekindlalt puidust
Ehitaja, 9(61), 2001
3. M. Riistop Tuleohutusest tulenevad piirangud puidust ehitamisel
Ehitaja, 7- 8(83- 84), 2003
4. M. Riistop Ehitagem puidust
Puuinfo, 2005/1
5. A. Just Puidu tulepüsivus
Puuinfo 2005/2
6. A. Just Puitehitiste tulepüsivus
Puuinfo 2006/1
Üheks puidu, kui konstruktsioonmaterjali puuduseks võib lugeda tema suhteliselt
kerget süttivust ja põlevust. Erinevate puiduliikide tulepüsivus on toodud tabelis 1.2.
Tabel 1.2
Puiduliikide tulepüsivus
Klass Puiduliik
Püsivad Tamm, lehis
Keskmiselt püsivad Valge pöök, kask , saar
Mittepüsivad Mänd, kuusk , haab, lepp , pöök
Tabelist järeldub, et enamus tootmises suurt tähtsust omavatest puiduliikidest ole
tulepüsivad.
Rahuldav tulepüsivus saavutatakse puidust ehitiste krohvimisega, pindade
pealistamisega lehtmetalliga ja pindade katmisega laki või värviga, mis sisaldavad
tulekindlaid komponente.
Kõige usaldusväärsem puidu tulepüsivus saavutatakse puidu immutamisel
tulekindlate immutusainetega, mida nimetatakse antipüreenideks.
Antipüreenid võib kanda puidu pinnale või kasutada immutusmeetodit, mis tagab
antipüreeni viimise sügavale materjalisse. Tavalisemad antipüreenid on
ammooniumfosfaat, ammooniumsulfaat , booraks ja boorhape .
PUIDUKAITSEVAHENDID
4.1 Nõuded keemilistele puidukaitsevahenditele
Keemilised puidukaitsevahendid puidu bioloogiliseks kaitseks peavad omama
spetsiifilist toksilisust, et suurendada puidu vastupanuvõimet mädanikele, seen- ning
putukkahjustustele. Tulekaitsevahendid peavad vähendama puidu süttivust ning
hõõguvust. Peale nende puitu kaitsvate omaduste peavad puidukaitsevahendid
vastama ka järgmistele nõuetele:
• kahjutud inimestele ja loomadele
• kergesti puitu imenduvad32
• puidust raskesti väljapestavad
• keemiliselt inertsed ja vähelenduvad
• ei tohi suurendada puidu hügroskoopsust
• ei tohi halvendada puidu liimimis - ja viimistlemisomadusi.
Raske on leida sellist puidukaitsevahendit, mis vastaksid kõigile loetletud
tingimustele ning igal konkreetsel juhul tuleb teha valik, mis võimalikult suuremal
määral oleks nõuetega kooskõlas.
Keemilised puidukaitsevahendid võib jaotada lahustuvuse ja väljapestavuse järgi
allpooltoodud alaliikidesse.
Lahustuvuse järgi:
• veeslahustuvad
• orgaanilistes lahustites lahustuvad
• antiseptilised õlid.
Väljapestavuse järgi:
• kergesti väljapestavad
• väljapestavad
• raskesti väljapestavad.
Enim on kasutust leidnud veeslahustuvad puidukaitsevahendid, mis viiakse puitu
vesilahustena.
Tulekitsevärvid ja lakid
Kasutusel on mimteid tulekaitsevärve,  mida võib leida nii lahusti kui ka vee baasil. Sõltuvalt  koostisest on  pindade katmine   hingamisteeele ärritav või mitte. Paljud puidu tulekaitsevahendid on  head ka hallituse, mädanemise, seente jmt vastu. Kasutusel on nii paisuvad tulekaitsevaabad kui ka tulekaitsevärvid, mis takistavad pinnal süttida või piiravad tule levikut. Osad neist jätavad väga naturaalse pinna mulje.  
 
Pindadele kandmiseks peavad konstruktsioonid olema tolmuvabad ning tööde teostamisel peab temperatuur olema vähemalt  + 5 kraadi.  pinnale kandmine toimub vastavalt tootja poolt esitatud juhendamterjalile, aga kasutatakse peamiselt, kas autoklaavimist, sissekastmist või  pihustamist. Pinda võib hiljem ka katta   viimistlusmaterjalidega.  Paljude toodete puuduseks  on nende vähene UV -kiirguse taluvus.
Puit on põlev ehitusmaterjal, mis tulekahju olukorras süttib ning mille käigus puidu pindmine osa söestub, säilinud siseosa aga säilitab endiselt nii staatilisekui ka tulepüsivuse. Puidu söestumiskiirus oleneb puiduliigist (okaspuit monolitsena 0,8, liimpuiduna 0,7 ja vähemalt 20 mm paksusega puitplaadina 0,9 mm/min; suure tihedusega lehtpuit 0,5 ja väikese tihedusega 0,7 mm/min)ja tema tulele avatusest (1-, 2-, 3- või 4 küljest tulele avatud. Vastavalt nimetatud kriteeriumidele arvutatakse jääkristlõike suurus ning sellest lähtuvalt tugevusnäitajad.
Puitkonstruktsioonide tulepüsivust saab parandada elementide ristlõike suurendamisega 8jääkristlõige tulekahjutingimustes on suurem), kattekihiga katmisega (sarnaselt metallkosntruktsioonide isoleerimisele) ja spetsiaalsete puidu tulekaitsevärvide ja lakkide kasutamisega. Kaitstud puittarind jääb siiski põlevast ehitusmaterjalist tarindiks.
Kaitsmine plaatidega
Puitkonstruktsioonide tulepüsivuse parendamiseks kipsplaatidega kasutatakse tavaliselt puitkarkassil mineraalvillaga isoleeritud ning kipsplaadiga kaetud karkassi . Tulekahjutingiumustes töötab selline konstruktsioon esmalt kui tule eest kaitsud puitkarkass, mille puhul kipsplaadis olev kristallvesi temperatuuri toimel reagerib ning eraldub materjalist. Seda alates temperatuurist 80-100 0C ning kuni materjal on täielikult dehüdreerunud, seda ajani, mil kogu materjal on saavutanud temperatuurini 600-800 0C. Kristallvee täieliku eraldumise tulemusena kipsplaat kaotab oma tugevuse ning laguneb koost . Edasine protsess toetub peamiselt puidu söestumiskiirusele, mille juures on oluline erlada süttimisega kuni söestumiskihi tekkimiseni, mis tulenevalt puusöe halvemast soojusjuhtivusest võrreldes puiduga kaitseb omakorda konstruktsiooni. Puidu tulele avatud osa suurus oleneb kasutavast mineraalvillast ning selle käitumisest kõrge temperatuuri tingimustes.   Klaasvill olles avatud tulele sulab ning kaotab mõõtmetes, mistõttu tema kaitsevõime oluliselt kahaneb.
Kaitsekihi paigaldamisel on eriti olulised õigesti valitud kinnitusvahendid ning plaatide kinnitamine ja plaatide jätkamine.
Kaitsmine plaatidega
Puitkonstruktsioonide tulepüsivuse parendamiseks kipsplaatidega kasutatakse tavaliselt puitkarkassil mineraalvillaga isoleeritud ning kipsplaadiga kaetud karkassi. Tulekahjutingiumustes töötab selline konstruktsioon esmalt kui tule eest kaitsud puitkarkass, mille puhul kipsplaadis olev kristallvesi temperatuuri toimel reagerib ning eraldub materjalist. Seda alates temperatuurist 80-100 0C ning kuni materjal on täielikult dehüdreerunud, seda ajani, mil kogu materjal on saavutanud temperatuurini 600-800 0C. Kristallvee täieliku eraldumise tulemusena kipsplaat kaotab oma tugevuse ning laguneb koost. Edasine protsess toetub peamiselt puidu söestumiskiirusele, mille juures on oluline erlada süttimisega kuni söestumiskihi tekkimiseni, mis tulenevalt puusöe halvemast soojusjuhtivusest võrreldes puiduga kaitseb omakorda konstruktsiooni. Puidu tulele avatud osa suurus oleneb kasutavast mineraalvillast ning selle käitumisest kõrge temperatuuri tingimustes.  Klaasvill olles avatud tulele sulab ning kaotab mõõtmetes, mistõttu tema kaitsevõime oluliselt kahaneb.
Kaitsekihi paigaldamisel on eriti olulised õigesti valitud kinnitusvahendid ning plaatide kinnitamine ja plaatide jätkamine.
http://www.kk.ttu.ee/puit/Puittoodete_tehnoloogia/Puidu_immutamine.pdf