Establishing patterns in the formation of a fire-resistant sip panel with hemp insulation

Abstract

This study investigates the process that forms fire-resistant properties of SIP-panels with hemp insulation based on reac-tive coating and lime. The task addressed is to ensure the sta-bility of SIP-panels and compo-nents when treated with coat-ings to changes in operating conditions. This is important since production from renew-able sources for construction is a relevant issue. It has been proven that during thermal action on sam-ples of hemp insulation treated with reactive coating and lime, no ignition and flame spread along the surface occurred. A layer of foam coke formed on the surface of the sample treat-ed with reactive coating, which is 22 mm. The study has shown that when a burner is applied to a sample of SIP-panels with hemp insulation treated with reactive coating, after 110 s of thermal exposure, the process of form-ing a heat-insulating layer of coke began, which inhibited heat transfer. Instead, after the burner was exposed to a sample of SIP panels with hemp insula-tion treated with lime, a char-ring process occurred at the site of thermal action, but ignition and flame spread did not occur. Based on the results of determining the strength, it was found that treating the sur-face of hemp insulation with a coating increases the tensile strength by more than 2.5 times. Thus, increasing the amount of reactive coating on the sur-face of hemp insulation by half increases the tensile strength by 2.3 times. In the case of treat-ing hemp insulation with lime, the tensile strength decreases by 3.4 times while increasing the amount of lime when treating the surface of hemp insulation to 0.38 kg/m2 increases the ten-sile strength by 5.3 times. Thus, there is reason to argue about the possibility to design effective and operation-ally stable biocomposites for construction. Об’єктом досліджень є процес формування вогнестійких властивостей SIP-панелі з конопляним утеплювачем на основі реактивного покриття та вапна. Проблема, яка досліджувалась, полягає у забезпеченні стійкості SIP-панелі та складових при оброблені покриттями до зміни умов експлуатації. Це важливо, оскільки виробництво з відновлюваних джерел для будівництва є актуальним. Доведено, що при термічній дії на зразки конопляного утеплювача, обробленого реактивним покриттям і вапном, займання та поширення полум’я поверхнею не відбулося. На поверхні зразка, обробленого реактивним покриттям, утворився шар пінококсу, який становить 22 мм. Дослідження показали, що при дії пальника на зразок SIP-панелі з конопляним утеплювачем, обробленим реактивним покриттям, після 110 с термічного впливу, розпочався процес утворення теплоізоляційного шару коксу, що гальмував теплопередачу. Натомість, після впливу пальника на зразок SIP-панелі з конопляним утеплювачем, обробленим вапном, проходив процес обвуглення в місці термічної дії, проте займання і поширення полум’я не відбулося. За результатами визначення міцності встановлено, що обробляння поверхні конопляного утеплювача покриттям підвищує міцність на розтяг понад 2,5 рази. Так, підвищення кількості реактивного покриття на поверхні конопляного утеплювача вдвічі, підвищує межу міцності в 2,3 рази. У разі обробляння конопляного утеплювача вапном межа міцності знижується в 3,4 рази, проте збільшення кількості вапна при оброблення поверхні конопляного утеплювача до 0,38 кг/м2 підвищує межу міцності в 5,3 рази. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість ефективного створення експлуатаційно стійких біокомпозитів для будівництва