Palosuoja-aineiden vaikutus puun palokäyttäytymiseen

Abstract

Puuta käytetään nykyään pientalorakentamisen lisäksi enenevissä määrin myös esimerkiksi kerrostalojen ja toimistorakennusten kantavissa rungoissa ja pintaverhouksissa. Suurten rakennusten paloturvallisuusvaatimukset ovat pientaloja tiukemmat. Puu ei luonnostaan täytä näitä vaatimuksia, joten ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan puun palosuoja-ainekäsittelyä.

Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, miten palosuoja-aineilla voidaan vaikuttaa puun palokäyttäytymiseen. Sen lisäksi etsittiin tietoa käytössä olevien palosuoja-aineiden toimintaperiaatteista, niiden käyttökohteista ja siitä, millaisiin pintaluokkiin niitä käyttämällä voidaan päästä. Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena, jossa tietoa etsittiin pääosin tieteellisistä artikkeleista ja tuotteiden valmistajien verkkosivuilta. Niiden lisäksi hyödynnettiin muun muassa aiheeseen liittyviä kirjoja ja ohjeita.

Työssä tarkasteltiin pääosin puun pinnalle maalin tavoin levitettäviä turpoavia palosuoja-aineita. Ne paisuvat riittävän korkeassa lämpötilassa muodostaen samalla kerroksen, joka eristää puupintaa korkeilta lämpötiloilta ja pyrolyysiin tarvittavalta hapelta. Turpoavien aineiden lisäksi on olemassa esimerkiksi palamattomia kaasuja vapauttavia suoja-aineita, mutta niihin ei tutustuttu tarkemmin käytettävissä olevien resurssien vuoksi. Keskeisiä palosuoja-aineissa käytettäviä alkuaineita ovat fosfori ja boori.

Turpoavien palosuoja-aineiden havaittiin viivästyttävän puun syttymistä sekä hidastavan merkittävästi hiiltymisen etenemistä. Lisäksi ne pitivät lämpötilan alhaisempana puun eri kerroksissa verrattuna suojaamattomaan puuhun. Palosuoja-aineilla käsitellyn puun pyrolyysissä muodostuvien savukaasujen määrä oli alhaisempi, mutta samalla kuitenkin muodostuvien myrkyllisten kaasujen osuus voi olla suurempi riippuen käytetystä palosuoja-aineesta.

Riittävän voimakkaan suojaavan vaikutuksen saamiseksi edellytetään tuotteen valmistajan ilmoittamien ohjeiden noudattamista erityisesti käsittelyolosuhteiden, levitysmäärien, kohteen rasitusolojen ja huoltokäsittelyn osalta. Tässä työssä esitellyt Suomessa tunnetut palosuoja-aineita toimittavat yritykset ovat määritelleet tuotteiden täyttävän pintaluokan B-s1, d0 vaatimukset. Tähän suojaustasoon pääseminen voi estyä, mikäli esimerkiksi ei huomioida säärasituksen aiheuttamaa suojaustehon heikentymistä, hyödynnetään kuiviin sisätiloihin tarkoitettua palosuoja-ainetta ulkoverhouksissa tai käytetään palosuoja-aineen kanssa yhteensopimatonta pinnoitetta.

Työn avulla esimerkiksi suunnittelijat voivat saada kokonaiskuvan palosuoja-aineiden toiminnasta ja käytöstä. Tutkimusprosessin aikana havaittiin palosuoja-aineiden käyttöön liittyviä potentiaalisia riskejä, kuten mahdollinen epäsopivuus muiden pinnoitteiden kanssa, heikko käsittelyn laatu, heikentynyt suojausteho sekä terveydelle ja ympäristölle haitallisuus. Nämä seikat on ehdottoman tärkeää ottaa huomioon suunniteltaessa palosuojakäsittelyä. Tulevaisuudessa voitaisiin selvittää tarkemmin palosuoja-aineiden haitallisuutta ympäristölle ja ihmisille.