SE544168C2

SE544168C2 - Procedure for fire protection of structural elements

Info

Publication number: SE544168C2
Application number: SE1830311A
Authority: SE
Inventors: Sören Viklund
Original assignee: Viklund Soeren
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2022-02-15
Also published as: SE1830311A1

Abstract

Förfarande för att brandskydda trämaterial i konstruktionselement som innefattande minst ett långsträckt föremål (4) med minst en första (5) sida och minst en första motstående sida (6) samt minst en andra sida (7) och minst en andra motstående sida (8) samt minst en första gavel och minst en andra gavel. De långsträckta föremålen (4) förses med ett flertal utrymmen (2) i träfibrernas väsentliga tvärriktning, varefter de upptagna utrymmena (2) fylls med brandskyddande material såsom företrädesvis gips. Patentansökan innefattar även varianter av konstruktionselement (1) som används i förfarandet.Method for fire protection of wood material in structural elements comprising at least one elongate object (4) with at least one first (5) side and at least one first opposite side (6) and at least one second side (7) and at least one second opposite side (8) and at least one first end and at least one second end. The elongate objects (4) are provided with a plurality of spaces (2) in the substantially transverse direction of the wood fibers, after which the occupied spaces (2) are filled with fire-protective material such as preferably gypsum. The patent application also includes variants of construction elements (1) used in the method.

Description

Förfarande för att brandskydda konstruktionselement Tekniskt område Den föreliggande uppfinningen avser en metod för att brandskydda trämaterial i exempelvis konstruktionselement i enlighet med patentkraven.Teknisk bakgrund I de ﬂesta sammanhang eller applikationer, förutom i förbränningssammanhang, föreliggerbehov av att öka materials eller konstruktioners motståndskraft mot brand. Ett av de nämndasammanhangen utgörs av behov att förbättra brandskyddet för trämaterial och bärande konstruktioner ingående i exempelvis byggnader och liknande. Technical field The present invention relates to a method for fire protection of wood materials in, for example, construction elements in accordance with the claims. Technical background In most contexts or applications, except in combustion contexts, there is a need to increase the resistance of materials or structures to fire. One of the committee contexts consists of the need to improve fire protection for wood materials and load-bearing structures included in, for example, buildings and the like.

För att skydda trämaterial och bärande konstruktioner från brand har ett flertal olika metoderför att förbättra brandskyddet genom tiderna utvecklats. Trots de utvecklade metoderna ochförfarandena föreligger fortfarande problem med att skydda trämaterial och bärande konstruktioner från brand. To protect wood materials and load-bearing structures from fire, a number of different methods have been developed to improve fire protection over time. Despite the developed methods and procedures, there are still problems with protecting wood materials and load-bearing structures from fire.

För byggnader föreligger krav på brandsäkerhet. Brandsäkerhet kan uppnås på ett ﬂertal olikasätt. De ﬂesta klimatskal, rumsavskilj ande väggar, bj älklag och balkar av trä uppnår rådandekrav på brandsäkerhet genom att anpassa träkonstruktionens tjocklek så att denkravspecificerade brinntiden uppnås med bibehållen hållbarhet. När trä brinner avges värmeoch brännbara gaser som bidrar till övertändning men brinnande trä bildar ett kolskikt på ytansom skyddar den bakomliggande träkonstruktionen. Rena träkonstruktioner behöveröverdimensioneras för att skyddas mot värme från en yttre brandhärd och från de brinnande rökgaser den sj älv bidrar med. For buildings, there are requirements for fire safety. Fire safety can be achieved in a number of different ways. Most climate shells, room-separating walls, floors and beams of wood achieve the prevailing requirements for fire safety by adjusting the thickness of the wooden structure so that the specified burning time is achieved while maintaining durability. When wood burns, heat and combustible gases are emitted which contribute to over-ignition, but burning wood forms a carbon layer on the surface which protects the underlying wooden structure. Pure wooden structures need to be oversized to be protected from heat from an external hearth and from the burning flue gases it itself contributes.

Det är vidare sedan tidigare känt att brandsäkra träkonstruktioner genom att användabrandskyddande material som ansluts till träkonstruktionen. Det brandskyddande materialetkan exempelvis utgöras av gips som är ett bra material för att skydda konstruktioner motbrand och höga temperaturer. Gips innehåller kemiskt bundet vatten, kristallvatten, som viduppvärmning frigörs och bromsar inbränningshastigheten. Därmed uppnås en längreskyddstid för bakomvarande trä. När gips påkläds i form av skivor med en yta av kartonguppstår problem med att skivorna till slut tappar sin bärighet och faller sönder vid högatemperaturer. Förloppet går fortare om det finns isolering bakom gipsskivorna eftersom värme inte leds bort bakom skivan. Består isoleringen av mineralull så smälter den redan från cirka 600 grader vilket gör den blottade konstruktionen snabbt förlorar sin bärighet. Närgipsskivoma faller sönder blir framför allt bärande konstruktioner som reglar i trä och stålsnabbt försvagade nar de står utan brandskydd i dessa temperaturer. För att motverka detta harbrandskyddsförstärkta fiberarmerade gipsskivor utvecklats där skivoma skruvas eller limmasfast med höga monteringskrav. För att ytterligare förbättra skyddet läggs ﬂera skikt med olika material och skyddsegenskaper med högre kostnader som följd. Furthermore, it is already known to fire-proof wooden constructions by using fire-protecting materials that are connected to the wooden construction. The fire protection material can, for example, consist of gypsum which is a good material for protecting structures against fire and high temperatures. Gypsum contains chemically bound water, crystal water, which when heated is released and slows down the rate of burn-in. This achieves a longer protection time for the wood behind. When gypsum is clad in the form of boards with a surface of cardboard, problems arise with the boards eventually losing their bearing capacity and falling apart at high temperatures. The process is faster if there is insulation behind the plasterboard because heat is not conducted away behind the board. If the insulation consists of mineral wool, it already melts from around 600 degrees, which makes the exposed construction quickly lose its bearing capacity. The gypsum boards fall apart, and above all load-bearing structures such as wooden joists and steel fasteners are weakened when they are left without fire protection in these temperatures. To counteract this, fire protection-reinforced fiber-reinforced gypsum boards have been developed where the boards are screwed or glued with high assembly requirements. To further improve protection, ﬂ your layers are laid with different materials and protective properties with higher costs as a result.

Vid användning av befintliga, rådande metoder för att brandskyddssäkra trämaterial iträkonstruktioner med brandskyddsmedel föreligger problem. Exempelvis är det svårt attuppnå en jämn inträngning av brandskyddsmedel i trämaterialet. Ett annat problem är att deﬂesta brandskyddsmedel är vattenlösliga vilket innebär att de måste skyddas från vatten för att inte brandskyddsmedlet skall sköljas bort från trämaterialet. There are problems with the use of existing, prevailing methods for fire-retardant wood materials in wood constructions with fire protection agents. For example, it is difficult to achieve an even penetration of fire protection agents into the wood material. Another problem is that most fire protection products are water-soluble, which means that they must be protected from water so that the fire protection product is not washed away from the wood material.

Ett ytterligare problem med brandskyddsmedel är att vissa är tveksamma och/eller skadliga attanvända ur miljöskyddssynpunkt. Detta medför att impregnerat material måste omhändertaspå något sätt efter att det använts i en byggnad eller liknande. Dessutom kan de vara reproduktionsstörande och tillsammans med fukt gynna tillväxt av mikroorganismer. An additional problem with fire protection products is that some are dubious and / or harmful to use from an environmental protection point of view. This means that impregnated material must be disposed of in some way after it has been used in a building or similar. In addition, they can interfere with reproduction and, together with moisture, promote the growth of microorganisms.

Känd teknik Via det svenska patentet SE540654 är en variant av ett konstruktionselement, samt en metodför att framställa detta, känt respektive känd. Konstruktionselementet innefattar minst ettlångsträckt föremål som är försett med ett stort antal hål. Trämaterialet impregneras medvattenglas. Konstruktionen i enlighet med patentskriften skiljer sig i väsentlig omfattning frånkonstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan. Exempelvis är konstruktionenoch förfarandet inte specifikt avsedda att användas för att minska risken för uppkomst av brand såsom glödbrand. Known technology Via the Swedish patent SE540654, a variant of a construction element, as well as a method for producing this, is known and known, respectively. The construction element comprises at least one elongate object which is provided with a large number of holes. The wood material is impregnated with water glass. The construction in accordance with the patent specification differs substantially from the construction in accordance with the present patent application. For example, the design and method are not specifically intended to be used to reduce the risk of fire such as embers.

I den Intemationella patentansökan WO20l7030385 beskrivs en variant av ettplyWoodmaterial vilket innefattar materialskikt med perforerad yta. Konstruktionen i enlighetmed patentskriften skiljer sig i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med denföreliggande patentansökan. Hålen i den perforerade ytan är exempelvis inte avsedda att fyllas med gips. Vidare bryts inte väsentligen de ﬂesta träfiber i materialet av hålrum. International Patent Application WO2017030385 describes a variant of a plywood material which comprises layers of material with a perforated surface. The construction in accordance with the patent specification differs significantly from the construction in accordance with the present patent application. The holes in the perforated surface, for example, are not intended to be filled with plaster. Furthermore, most of the wood fibers in the material are not substantially broken by cavities.

I skriften J P2006346902 beskrivs en variant av en tillverkningsmetod för att brandskydda träelement. Förfarandet skiljer sig i väsentlig omfattning från det föreliggande förfarandet. The publication J P2006346902 describes a variant of a manufacturing method for fire protection of wooden elements. The process differs significantly from the present process.

Exempelvis används inte gips eller liknande för att fylla håligheter i trämaterialet och därigenom förbättra materialets brandskydd. For example, gypsum or the like is not used to fill cavities in the wood material and thereby improve the material's fire protection.

I patentskriften US3567563 är en variant av ett konstruktionselement känt vilket innefattar enkärna av trä vilken i konstruktionselementets tvärriktning innefattar ett ﬂertal hål.Konstruktionen är avsedd att minska konstruktionselementets vikt och är inte avsett attexempelvis fyllas med gips. Konstruktionen skiljer sig därför i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.Ändamålet med den föreliggande uppfinningen Ändamålet med den föreliggande patentansökan är att eliminera eller väsentligen reduceraminst ett av de tidigare nämnda, eller i den följ ande beskrivningen nämnda, problemen medbefintliga typer av förfaranden för att brandskydda konstruktionselement. Ändamålet lösesmed ett förfarande för att brandskydda konstruktionselement i enlighet med den föreliggande patentansökan. In the patent specification US3567563 a variant of a construction element is known which comprises a core of wood which in the transverse direction of the construction element comprises a number of holes. The construction therefore differs substantially from the construction in accordance with the present patent application. The object of the present invention The object of the present patent application is to eliminate or substantially reduce at least one of the previously mentioned, or mentioned in the following description, problems with existing types of procedures for fire protection of structural elements. The object is solved by a method for fire protection of construction elements in accordance with the present patent application.

Kortfattad beskrivning av figurer I den följ ande detaljerade beskrivningen av det föreliggande förfarandet kommer hänvisningaroch referenser till följ ande figurer att ske. Notera att figurema är schematiska och vissa delarav konstruktionselementet och förfarandet kan vara utelämnade som är uppenbara för en fackman inom det tekniska område som förfarandet innefattas av. Brief Description of Figures In the following detailed description of the present method, references and references to the following figures will be made. Note that the figures are schematic and certain parts of the construction element and method may be omitted which will be apparent to one skilled in the art to which the method is encompassed.

Figur l visar schematiskt ett eXemplifierande konstruktionselement vilket är avsett att användas i förfarandet. Figure 1 schematically shows an exemplary construction element which is intended to be used in the method.

Figurerna 2A och 2B visar i tvärsnitt av konstruktionselement med upptagna hål med olika håldelnin g . Figures 2A and 2B show in cross section of structural elements with occupied holes with different hole divisions.

Figurerna 3A och 3B visar eXemplifierande utföringsformer av konstruktionselementets håldelning mera i detalj.Figurerna 4A och 4B visar konstruktionselement vars hål är försedda med gips.Figur 5A visar en alternativ utföringsform av konstruktionselementet. Figures 3A and 3B show exemplary embodiments of the hole pitch of the structural element in more detail. Figures 4A and 4B show structural elements whose holes are provided with plaster. Figure 5A shows an alternative embodiment of the structural element.

Figur SB visar en variant av 5A utgörande ett korslimmat konstruktionselement i minst två lager. Figure SB shows a variant of 5A constituting a cross-glued construction element in at least two layers.

Figurerna 6A och 6B visar användning av ﬂera konstruktionselement i stommar i schematiskt visade stommar. Figures 6A and 6B show the use of your structural elements in frames in schematically shown frames.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till figurerna skall ett förfarande för att förbättra brandskyddet i trämaterialoch träkonstruktioner beskrivas mera i detalj. I den första exemplifierande utföringsformenanvänds förfarandet för att brandskydda trämaterialet i ett konstruktionselement 1, byggnadsmaterial eller liknande. Detailed description of the invention With reference to the figures, a method for improving fire protection in wooden materials and wooden structures will be described in more detail. In the first exemplary embodiment, the method is used for fire protection of the wood material in a construction element 1, building material or the like.

Konstruktionselementet 1 kan exempelvis utgöras av en korslimmad massiv träkonstruktion eller liknande. Träkonstruktionen innefattar ett flertal utrymmen 2, urtagningar, hål eller hålrum vilka företrädesvis upptagits via avverkande bearbetning av för ändamålet lämplig typ. The construction element 1 can for instance consist of a cross-glued solid wooden construction or the like. The wooden construction comprises a plurality of spaces 2, recesses, holes or cavities which are preferably taken up via felling of the type suitable for the purpose.

Utrymmenas 2 storlek och form kan variera inom uppfinningstanken. I den exemplifierande utföringsformen utgörs utrymmena 2 av hål 3. The size and shape of the spaces 2 can vary within the inventive concept. In the exemplary embodiment, the spaces 2 consist of holes 3.

Konstruktionselementet 1 utgörs i den enklaste utföringsformen av ett långsträckt föremål 4såsom en bräda, planka, regel eller liknande. De långsträckta föremålens 4 form kan varierainom ramen för skyddsomfånget för den föreliggande uppfinningstanken. Det är såledestänkbart att konstruktionselementet kan utgöras av en skiva i enlighet med figurema 5A ochSB. I de exemplifierande utföringsformerna har de långsträckta föremålen 4 ett fyrkantigttvärsnitt, eller väsentligen fyrkantigt tvärsnitt, som företrädesvist är rektangulärt, kvadratiskt eller av annan för ändamålet lämplig form. The construction element 1 consists in the simplest embodiment of an elongate object 4 such as a board, plank, rule or the like. The shape of the elongate objects 4 may vary within the scope of the scope of the present inventive concept. It is thus conceivable that the construction element can consist of a disc in accordance with Figures 5A and 58. In the exemplary embodiments, the elongate objects 4 have a square cross-section, or substantially square cross-section, which is preferably rectangular, square or of another shape suitable for the purpose.

De långsträckta föremålen 4 har i den exemplifierande utföringsformen ett fyrkantigt ellerväsentligen fyrkantigt tvärsnitt med en första sida 5 och en första motstående sida 6.Konstruktionselementets 1 tvärsnitt har vidare minst en andra sida 7 och minst en andramotstående sida 8. Respektive långsträckt föremål 4 har vidare minst en första ände 9, gavel eller liknande samt minst en andra ände 10, gavel eller liknande. The elongate objects 4 have in the exemplary embodiment a square or substantially square cross-section with a first side 5 and a first opposite side 6. The cross-section of the construction element 1 further has at least one second side 7 and at least one second opposite side 8. Respective elongate objects 4 further have at least a first end 9, gable or the like and at least a second end 10, gable or the like.

I alternativa utföringsformer kan konstruktionselementet 1 utgöras av ett annat för ändamåletlämpligt konstruktionselement 1 än ett långsträckt föremål 4. Konstruktionselementet 1 kanexempelvis utgöras av ett sammansatt konstruktionselement, vilket exemplifieras i figurema6A och 6B, vilket innefattar minst två långsträckta föremål som anslutits eller sammanfogasmed varandra. Konstruktionselementet 1 kan vidare exempelvis utgöras av ett sammansattkonstruktionselement som innefattar ett flertal långsträckta föremål 1 vilka anslutits eller sammanfogats med varandra Med hänvisning till figurerna 2A - 2B visas eXemplifierande varianter avkonstruktionselement 1 i tvärsnitt. I figur 2A visas i ett tvärsnitt att hålen utgörs av bottenhålsom inte är genomgående utan ett kvarvarande skikt 11 sparas på minst den ena sidan avhålen i hålens aXiella riktningar. I utföringsforrnen visad i figur 2A utgörs det kvarvarandeskiktet 11 av ett obrutet skikt. Tj ockleken på det kvarvarande skiktet 11, respektive hålensdjup, kan varieras inom uppfinningstanken. I figur 2B har hål 4 tagits upp från två motståendesidor. In alternative embodiments, the construction element 1 may consist of a construction element 1 suitable for the purpose other than an elongate object 4. The construction element 1 may, for example, consist of a composite construction element, which is exemplified in Figures 6A and 6B, which comprises at least two elongate objects connected or joined together. The construction element 1 can furthermore for instance consist of a composite construction element which comprises a plurality of elongate objects 1 which are connected or joined together. With reference to Figures 2A - 2B, exemplary variants of construction element 1 are shown in cross section. Figure 2A shows in a cross section that the holes consist of bottom holes which are not continuous but a remaining layer 11 is saved on at least one side of the holes in the axial directions of the holes. In the embodiment shown in Figure 2A, the remaining layer 11 consists of an unbroken layer. The thickness of the remaining layer 11, and the depth of the holes, respectively, can be varied within the inventive concept. In Figure 2B, hole 4 has been taken up from two opposite sides.

I den eXemplifierande utföringsformen har hålen tagit upp från den första sidan 5 samt denförsta motstående sidan 6. Det kvarvarande skiktet 11 är placerat på ett avstånd från sidan 5yta och sidans 6 yta. Det är vidare tänkbart att hålen utgörs av bottenhål som tas upp frånömse sidor. Avståndet mellan ytan på sidan 5 och mellanväggen 11 respektive ytan på sidan 6 och mellanväggen kan variera inom ramen för uppfinningstanken. In the exemplary embodiment, the holes have been taken up from the first side 5 and the first opposite side 6. The remaining layer 11 is located at a distance from the side 5 surface and the surface 6 of the side 6. It is also conceivable that the holes consist of bottom holes which are taken up from opposite sides. The distance between the surface on the side 5 and the partition wall 11 and the surface on the side 6 and the partition wall can vary within the scope of the inventive idea.

De långsträckta föremålen 4 har ett stort antal hål 3 upptagna, exempelvis borrade, frästa ellerpå annat sätt upptagna, i tvärriktningen i förhållande till fiberriktningen i de långsträcktaföremålen 4. Företrädesvis är hålen 5 - 50 mm i diameter beroende avkonstruktionselementets dimensioner. I alternativa utföringsformer kan hålen 3 vara av annandimension, eller andra dimensioner, som ligger utanför det angivna intervallet. Således kan hålens 3 djup, diameter, antal och mönster anpassas efter gällande skyddskrav. The elongate objects 4 have a large number of holes 3 accommodated, for example drilled, milled or otherwise occupied, in the transverse direction in relation to the fiber direction in the elongate objects 4. Preferably the holes are 5 - 50 mm in diameter depending on the dimensions of the structural member. In alternative embodiments, the holes 3 may be of another dimension, or other dimensions, which are outside the specified range. Thus, the depth, diameter, number and pattern of the holes 3 can be adapted according to current protection requirements.

Med hänvisning till figur 2B visas hur konstruktionselementet i alternativa utföringsforrnerinnefattar minst en del 12 som ej innefattar hål eller hålrum, det vill säga ej är bearbetadsåsom borrad. Den obearbetade delen 12 kan exempelvis användas för infästningar, montageeller liknande ändamål. Storlek på delen 12 i förhållande till konstruktionselementets dimensioner, samt placeringen av delen 12, kan variera. Referring to Figure 2B, it is shown how in the alternative embodiment the construction element comprises at least a part 12 which does not comprise holes or cavities, i.e. is not machined as drilled. The raw part 12 can be used, for example, for fastenings, assembly or similar purposes. The size of the part 12 in relation to the dimensions of the construction element, as well as the location of the part 12, can vary.

Med hänvisning till figurema 3A och 3B visas olika utföringsformer av hålbilden för hålen 3,det vill säga hålens 3 mönster. Hålbilderna kan varieras i uppfinningstanken för denföreliggande uppfinningen. Med hänvisning till figur 3A visas ett konstruktionselement 1 idess enklaste utföringsform. I utföringsforrnen i enlighet med figur 3A innefattarkonstruktionselementet 1 minst en första rad av hål 13 och minst en andra rad 14 av hål, ävenbenämnd första närliggande rad av hål. Hålen i den andra raden 14 är förskjutna i förhållandetill hålen i den första raden 13. Graden av förskjutning av hålen i den andra raden i förhållande till hålen i den första raden kan variera inom ramen för skyddsomfånget. With reference to Figures 3A and 3B, different embodiments of the hole pattern for the holes 3, i.e. the pattern of the holes 3, are shown. The hole images can be varied in the inventive concept of the present invention. Referring to Figure 3A, a structural member 1 is shown in its simplest embodiment. In the embodiments according to Figure 3A, the structural element 1 comprises at least a first row of holes 13 and at least a second row 14 of holes, also called the first adjacent row of holes. The holes in the second row 14 are offset relative to the holes in the first row 13. The degree of displacement of the holes in the second row relative to the holes in the first row may vary within the scope of protection.

Konstruktionen har fördelen att denna väsentligen bryter samtliga fibrer, förutom fibrerna i dess kanter från vilka kanter hål ej upptagits. The construction has the advantage that it breaks substantially all the fibers, except for the fibers in its edges from which edges holes have not been taken up.

Med hänvisning till figur 3B visas ett konstruktionselement vars första rad av hål 13 ochandra rad av hål 14, Hålen i raderna 13 och 14 är inte förskjutna inbördes i konstruktionselementets tvärriktning. Referring to Figure 3B, a structural member is shown whose first row of holes 13 and second row of holes 14, the holes in rows 13 and 14 are not offset from each other in the transverse direction of the structural member.

Med hänvisning till figur 1 visar en exemplifierande håldelningar som innefattar ett stort antalhål 3. Figur 1 visar ett konstruktionselement vilken hålrader 13 och 14 upptagits. Vidare harett ﬂertal rader av ytterligare hål upptagits. I figur 1 har hålen blivit borrade i en hålbild (ettmönster) som kan liknas med hålen i en bikaka. Hålen 3 utgörs företrädesvis av bottenhål.Detta utesluter dock inte att minst ett av hålen i alternativa utföringsformer utgörs av ett genomgående hål. With reference to Figure 1, an exemplary hole divisions showing a large number of holes 3. Figure 1 shows a construction element which rows of holes 13 and 14 have been accommodated. Furthermore, several rows of additional holes have been occupied. In Figure 1, the holes have been drilled in a hole pattern (one pattern) that can be compared to the holes in a honeycomb. The holes 3 preferably consist of bottom holes. However, this does not exclude that at least one of the holes in alternative embodiments consists of a through hole.

Konstruktionselementet 1 (det långsträckta föremålets 2) ändträ lämnas orört, det vill sägaborras inte hål som sträcker sig ut till änden 9 och/eller änden 10. I den föredragnautföringsformen enligt figur 1 har redan efter två rader hål 13 och 14 borrats, fräses, har allalängsgående fibrer förutom ett tunt skikt på tre av sidorna kapats. Mellan 2 - 80 procent avträet avlägsnas på detta sätt. Hålens volym utgör företrädesvis inom 2 till 80 procent av konstruktionselements volym. The end wood 1 (the elongate object 2) of the construction element is left untouched, i.e. holes extending to the end 9 and / or the end 10 are not drilled. In the preferred embodiment according to Figure 1, holes 13 and 14 have already been drilled, milled, milled, longitudinal fibers except for a thin layer on three of the sides cut. Between 2 - 80 percent of the wood is removed in this way. The volume of the holes preferably constitutes within 2 to 80 percent of the volume of structural elements.

I föredragna utföringsformer bearbetas, såsom borras eller fräses, cirka 35 till 55 procent avträet bort. Hålens volym utgör 35 till 55 procent av konstruktionselementets volym. I enspeciellt föredragen utföringsform bearbetas 50 procent, eller väsentligen 50 procent av träetbort vilket medför att konstruktionselementen 1 (virket) därigenom minskar till halva sin viktefter bearbetningen. Hålens 3 volym utgör 50 procent av konstruktionselementets volym.Genom konstruktionselementets 1 ytförstorning (via ytorna i hålen 3) och den reduceradevolymen trä minskar tiden som åtgår för uppvärmning och torkning av konstruktionselementet 1. In preferred embodiments, such as drilling or milling, about 35 to 55 percent of the wood is machined away. The volume of the holes is 35 to 55 percent of the volume of the construction element. In a particularly preferred embodiment, 50 percent, or substantially 50 percent of the wood is removed, which means that the structural elements 1 (the wood) thereby reduce to half their weight after processing. The volume of the holes 3 constitutes 50 percent of the volume of the structural element. Due to the surface enlargement of the structural element 1 (via the surfaces in the holes 3) and the reduced volume of wood, the time required for heating and drying of the structural element 1 is reduced.

Konstruktionselementen 1 kan värmebehandlas eller inte värmebehandlas. Oberoende av omkonstruktionselementet 1 värmebehandlats eller inte fylls hålen 3 med brandskyddandematerial 15 i ﬂytande form, såsom exempelvis gips 16. Samtliga hål 3 eller en del av dettotala antalet hål 2 fylles med gips 16. Gipset innehåller efter torkning kristallvatten, det villsäga kemiskt bundet vatten i gipset. Genom förfarandet uppnås liknande, eller väsentligen liknande, brandskyddsegenskaper som vid exempelvis beklädnad med gipsskivor. The construction elements 1 can be heat-treated or not heat-treated. Regardless of whether the redesign element 1 has been heat-treated or not, the holes 3 are filled with fire protection material 15 in a surface form, such as gypsum 16. All holes 3 or part of the total number of holes 2 are filled with gypsum 16. After drying, the gypsum contains crystalline water. plaster. The process achieves similar, or substantially similar, fire protection properties as, for example, cladding with gypsum boards.

EXemplifierande utföringsforrner av konstruktionselement vars hål 3 har fyllts med gips 16visas i figur 4A. Även i figurerna 4B och 4C är hålen fyllda med gips l6. I Figurerna 4A till4C har minst ett materialskikt 17 påförts hela eller delar av konstruktionselementet. Ifigurerna 4B och 4C visas inte hela materialskiktet för att tydliggöra hålen 3. Materialskiktetl7 kan utgöras av gipsspackel, puts eller annat för ändamålet lämpligt känt material ellermaterialkombinationer. Ytan kan sedan kombineras med olika typer av brandskyddandesilikatfärg som faster bra på mineraliska ytor. Alternativt kan färgpigment blandas in i putsmaterialet. Exemplary embodiments of construction elements whose holes 3 have been filled with gypsum 16 are shown in Figure 4A. Also in Figures 4B and 4C, the holes are filled with plaster 16. In Figures 4A to 4C, at least one material layer 17 has been applied to all or parts of the construction element. Figures 4B and 4C do not show the entire material layer to clarify the holes 3. The material layer 17 may consist of gypsum putty, plaster or other known material or material combinations suitable for the purpose. The surface can then be combined with different types of fire-retardant silicate paint that adheres well to mineral surfaces. Alternatively, color pigments can be mixed into the plaster material.

Att använda gips ihop med trä ger fördelar. Gips är ett material som har egenskapen att storadelar av det vatten som används i beredningen, snabbt omvandlas till kristallvatten (kemisktbundet vatten) när gipset stelnar. Det sker utan att den våta gipsmassan krymper. Gipsmassansom fyller hålrummen blir på så sätt fastgjuten utan fästdetaljer som skruvar, lim, papper ellerspikar och inga stora mängder vatten behöver torkas ut. Eventuell utvecklad värme hjälper tillmed torkningen. Resultatet blir en fastgjuten gipsmassa som är lika djup som djupet på hålrummen. Using plaster together with wood provides benefits. Gypsum is a material that has the property that large parts of the water used in the preparation are quickly converted to crystal water (chemically bound water) when the gypsum solidifies. This is done without the wet plaster mass shrinking. The gypsum mass that fills the cavities is thus cast without fastening details such as screws, glue, paper or nails and no large amounts of water need to be dried out. Any heat developed also helps the drying. The result is a cast plaster that is as deep as the depth of the cavities.

Vid en brand måste först eventuellt putsskikt falla sönder. Därefter kommer den kvarvarandeexponerade ytan av trä att bilda ett kolskikt närmast brandhärden som därmed skyddarbakomvarande trä. Bakomvarande trä får hjälp att hålla nere temperaturen av det frigjordavattnet från gipsmassans kristallvatten som sugs in kapillärt i träfiberriktningen. Temperatureni gipsmassan hålls nere motsvarande den energimängd som krävs för att frigöra det kemisktbundna vattnet. Denna process blir endoterrn i två steg när vatten som frigörs tar plats ihålrummen som finns i träets fiberriktning och hindras från att snabbt sublimera.Bakomvarande trä binder i sin tur kvarvarande gip smassa och hindrar konstruktionen från attfalla sönder. Under hela brandförloppet leds värme bort från ytan till den fuktigabakomliggande konstruktionen. Brandskyddet förbättras ytterligare om träet impregneras medvattenglas eller andra kristallbildande ämnen och genom att gips alternativt putsmassanfiberarmeras. Om temperaturen inte blir allt för hög kommer även gipsmassan att resorbera och/eller sublimera det frigjorda vattnet när temperaturen sjunker. In the event of a fire, any plaster layer must first fall apart. Thereafter, the remaining exposed surface of wood will form a carbon layer closest to the hearth as thus protecting the remaining wood. The wood behind is helped to keep down the temperature of the released water from the crystal water of the gypsum mass, which is sucked in capillary in the wood fiber direction. The temperature in the gypsum mass is kept down corresponding to the amount of energy required to release the chemically bound water. This process becomes the endotherm in two steps when released water takes up space in the cavities in the fiber direction of the wood and is prevented from sublimating quickly. The remaining wood in turn binds the remaining gypsum pulp and prevents the structure from falling apart. During the entire fire process, heat is conducted away from the surface to the moisture-underlying structure. Fire protection is further improved if the wood is impregnated with water glass or other crystal-forming substances and by gypsum or plaster plaster reinforced with plaster. If the temperature does not become too high, the gypsum mass will also resorb and / or sublimate the released water when the temperature drops.

Den önskade mängden (behovet) av vatten anpassas genom att styra mängden gips iförhållande till volymen trä. Bottenhål eller genomgående hål, gör att ändträ blottas i hålensväggar och medför att brandskyddande vätska eller vatten kan tränga in i trämaterialet kapillärt, utan hjälp av vare sig vacuum eller tryckkammare. The desired amount (need) of water is adjusted by controlling the amount of gypsum in relation to the volume of wood. Bottom hole or through hole, causes end wood to be exposed in the hole walls and means that fire-protective liquid or water can penetrate into the wood material capillary, without the help of either vacuum or pressure chamber.

I en alternativ utföringsforrn utförs även ytterligare förfarande för att öka brandskyddet. Föratt skydda träet mot glödbrand fylls hålen med en för ändamålet lämplig brandskyddsvätskaföre det att gips fylls i hålen. Brandskyddsimpregneringen görs genom att borrhålen fylls medvalfri brandskyddsvätska som suger in kapillärt i träets fiberriktning. Det överskott avbrandskyddsvätska som uppstår får rinna av och kan återanvändas. Resultatet av denna metodblir en genomgående brandskyddsimpregnering av trä till samma djup, eller väsentligen samma djup, som bottenhålens djup. In an alternative embodiment, an additional procedure is also performed to increase the fire protection. In order to protect the wood against embers, the holes are filled with a fire protection liquid suitable for the purpose before the plaster is filled into the holes. The fire protection impregnation is done by filling the boreholes with any fire protection liquid that sucks in capillary in the fiber direction of the wood. The excess fire protection fluid that arises may drain off and can be reused. The result of this method is a continuous fire protection impregnation of wood to the same depth, or essentially the same depth, as the depth of the bottom holes.

När bränder inträffar i träkonstruktioner som skyddas av gipsskivor kan svårupptäckta såkallade glödbränder uppstå. Glödbrändema kan sprida branden i träkonstruktionen bakom gipsskivorna. When fires occur in wooden structures that are protected by plasterboard, difficult-to-detect so-called ember fires can occur. The ember fires can spread the fire in the wooden structure behind the plasterboard.

En glödbrand i trä kan röra sig från ändträ och följa fiberriktningen. Dessa bränder kan varasvåra att upptäcka och släcka. Om en eller i föredragen form två rader av hål borras i varjelångsträckt konstruktionselement, där radema av hål förskjuts i sidled, kommer i stort sett allalängsgående fibrer att bli blottade i hålen. Hålen fylls med valfritt brandskyddsmedel som fårtränga in kapillärt i fiberriktningen och sedan med gips. Genom närheten till hålrum, hål ellerliknande skyddas ändträet av det ingjutna kristallvattnet. Hålen 3 förläggs förslagsvis näraobjektets ändträ och byggs in i konstruktionen. Brandskyddsmedel kan som altemativ form utelämnas innan hålrummen fylls med gips. A charcoal fire in wood can move from end wood and follow the direction of the fibers. These fires can be difficult to detect and extinguish. If one or in the preferred form two rows of holes are drilled in each elongate structural member, where the rows of holes are displaced laterally, substantially longitudinal fibers will be exposed in the holes. The holes are filled with any fire protection agent that penetrates capillary in the fiber direction and then with plaster. Due to the proximity to cavities, holes or the like, the end wood is protected by the cast-in crystal water. The holes 3 are proposed to be placed near the end object of the near object and built into the construction. Fire protection agents can be omitted as an alternative form before the cavities are filled with plaster.

På liknande sätt kan exempelvis långsträckta konstruktionselement som panelbrädor bearbetasefter det att tre sidor lämnats obearbetade. Brandskyddsimpregneringen kan ocksåpigmenteras och utgöras av exempelvis vattenglas. som härdas för att ökavattenbeständigheten. I ytterligare alternativa utföringsforrner sätts konstruktionselement,såsom brädor, samman på ett sådant sätt att de fyllda hålen är synliga eller att den obearbetade plansidan lämnas synlig. In a similar way, for example, elongate construction elements such as panel boards can be machined after three sides have been left unprocessed. The fire protection impregnation can also be pigmented and consist of, for example, water glass. which is cured to increase water resistance. In further alternative embodiments, structural elements, such as boards, are assembled in such a way that the filled holes are visible or that the unworked flat side is left visible.

Vid inomhuskonstruktioner kan trämaterial användas där de fyllda borrhålen är synliga ellerdolda. Används långsträckta konstruktionselement som exempelvis brädor, plank där hålen ärsynliga, kan väggen putsas eller spacklas. Då behöver konstruktionselement av trävärmebehandlas för att minska fuktrörelser. Värmebehandlat trä absorberar mindre fukt ochrör sig därmed mindre. Därefter fylls hålen med valfri gipsmassa eller putsbruk. Genom detta uppnås ett antal fördelar. For indoor constructions, wood material can be used where the filled boreholes are visible or hidden. If elongated construction elements are used, such as boards, planks where the holes are visible, the wall can be plastered or filled. Then construction elements of wood heat need to be treated to reduce moisture movements. Heat-treated wood absorbs less moisture and thus moves less. Then the holes are filled with any plaster or plaster. This achieves a number of benefits.

Via hålen förankras ytbeläggningen som bör vara fiberarrnerad ihop med hålrummensfiberarmerade massa. Ytbeläggningen på konstruktionselementen kan därför bredspacklasmed exempelvis fiberarmerat gipsspackel. Inget lim, skruvar, spikar eller yta med organiskt,fuktkänsligt material som fuktabsorberande papper finns med. Glasfiberväv kan spacklas in iputsen om ytan önskas starkare. Gips med olika egenskaper kan användas. I våtutryrnmen ochandra fuktiga miljöer väljs fukttålig glasfiberarmerad gipsmassa som ihop medvärmebehandlat trä som absorberar mindre fukt samtidigt som konstruktionen ärdiffusionsöppen. Fuktspärr kan därefter appliceras direkt på den spacklade ytan enligt branschregler. The surface coating, which should be fiber-reinforced together with cavity-fiber-reinforced pulp, is anchored via the holes. The surface coating on the construction elements can therefore be welded with, for example, fiber-reinforced gypsum putty. No glue, screws, nails or surface with organic, moisture-sensitive material that moisture-absorbing paper is included with. Fiberglass fabric can be filled in with the plaster if the surface is desired to be stronger. Plaster with different properties can be used. In wet areas and other humid environments, moisture-resistant fiberglass-reinforced gypsum pulp is selected as co-heat-treated wood that absorbs less moisture while the construction is open to diffusion. Moisture barrier can then be applied directly to the plastered surface according to industry regulations.

Där höga brandkrav föreligger väljs brandförstärkt armerad gips. Ytbeläggningen kan varagenomgående färgpigmenterad som alternativ till användandet av brandfarliga organiskafärger. Ett relativt tjockare lager av puts kan välj as för att öka innerväggamas förmåga attabsorbera och avge fukt. Oavsett tjocklek och materialval kan den putsade ytan utföras industriellt när konstruktionselementen, väggblocken, är liggande. Where there are high fire requirements, fire-reinforced reinforced plaster is chosen. The surface coating can be color pigmented throughout as an alternative to the use of flammable organic paints. A relatively thicker layer of plaster can be chosen to increase the ability of the inner walls to absorb and release moisture. Regardless of the thickness and choice of material, the plastered surface can be made industrially when the construction elements, the wall blocks, are horizontal.

Konstruktionselement som impregneras med vattenglas ger fördelar. Metoden är miljövänlig,stabiliserar trä och ger förbättrat ﬂamskydd. Vattenglas är så starkt basiskt att impregneradeträfibrer bryts ned men vattenglas kan härdas genom att pH-värdet på impregneringen sänks.Förfarandet förändrar silikatemas egenskaper till att absorbera eller sublimera mindre fukt samtidigt som träfibern inte längre bryts ned. Construction elements that are impregnated with water glass provide benefits. The method is environmentally friendly, stabilizes wood and provides improved protection. Water glass is so strongly alkaline that impregnated wood fibers break down, but water glass can be hardened by lowering the pH value of the impregnation. The process changes the properties of the silicates to absorb or sublimate less moisture while the wood fiber is no longer broken down.

Värmebehandling av trä surgör i sin tur trä när ättiksyra och andra sura ämnen bildas vidvärmebehandlingen. Genom att styra värmebehandlingen i proportion mot vattenglasimpregneringen kan önskvärt pH- värde uppnås. Heat treatment of wood in turn acidifies wood when acetic acid and other acidic substances are formed during the heat treatment. By controlling the heat treatment in proportion to the water glass impregnation, the desired pH value can be achieved.

För att styra och snabba på förloppet används rökgaser vid värmebehandlingen. Kolsyrabildas av rökgasernas koldioxid och vattenånga. Tillsammans med rökgasernas andra suraämnen når vattenångan konstruktionselementets alla hålrum där elementets stora yta blottas.Det sänker vattenglasets höga pH värde utan att någon syra tillsätts vattenglasblandningen.Temperatur, uppehållstid balanseras så att önskat pH-värde uppnås samtidigt som önskad grad av värrnebehandling uppnås. lmpregneringen blir härdad genom sänkt pH-värde och därmed får elementet ett mindrefuktkänsligt ﬂamskydd. Värmebehandlingen gör att konstruktionselementet i trä absorberar mindre fukt och därmed rör det sig mindre samtidigt som träfibern inte längre bryts ned av för höga eller för låga pH-värden. Konstruktionselementen torkas, härdas, värmebehandlas ochneutraliseras i ett moment där elementens stora exponerade yta bidrar till att göra processen snabb. To control and speed up the process, flue gases are used in the heat treatment. Carbon dioxide is formed by the carbon dioxide and water vapor of the flue gases. Together with the other acid gases of the flue gases, the water vapor reaches all the cavities of the construction element where the large surface of the element is exposed. It lowers the high pH value of the water glass without any acid being added to the water glass mixture. The impregnation is cured by lowering the pH value and thus the element gets a less moisture-sensitive protection. The heat treatment means that the structural element in wood absorbs less moisture and thus it moves less at the same time as the wood fiber is no longer broken down by too high or too low pH values. The construction elements are dried, hardened, heat-treated and neutralized in a step where the elements' large exposed surface contributes to making the process fast.

Kalkbruk fäster inte bra på trä. Kalkbruk är basiskt och kan på samma satt kombineras medsurgjort värmebehandlat trä. När de surgj orda hålen fylls med kalkbruk kommer bruketnärmast träytan att neutraliseras. När kalkbruk surgörs blir det hårt och binds därmed mot hålens ojämna träyta samtidigt som träets pH-värde höjs till oskadliga nivåer. Lime mortar does not adhere well to wood. Lime mortar is alkaline and can in the same way be combined with treated heat-treated wood. When the acid-filled holes are filled with lime mortar, the mill surface closest to the mill will be neutralized. When lime mortar is acidified, it becomes hard and thus binds to the uneven wood surface of the holes at the same time as the pH value of the wood is raised to harmless levels.

I en alternativ utföringsform utelämnas impregneringívärmebehandling dar konstruktionselementens hålrum endast fylls med gips eller annat brandskyddande material.I ytterligare altemativa utföringsformer används lermaterial som brandskyddande material 15. In an alternative embodiment, impregnation and heat treatment are omitted where the cavities of the construction elements are only filled with gypsum or other fire-protective material. In further alternative embodiments, clay materials are used as fire-protecting material 15.

Med hänvisning till figurema 5A och SB visas en altemativa utföringsformer avkonstruktionselementet som utgörs av skivforrnade konstruktionselement. De skivforrnadekonstruktionselementens dimensioner kan variera inom uppfinningstanken. Iden i figur 3Bvisade utföringsformen består konstruktionselementet av ett skivforrnat material sominnefattar minst ett första materialskikt 18 och minst ett andra materialskikt 19 samt minst etttredje materialskikt 20. Materialskiktens fiberriktning skiljer sig från varandra. Exempelviskan två närliggande materialskikts fiberriktningar vara vridna 90 grader eller väsentligen 90grader inbördes. I alternativa utföringsforrner kan vinkeln mellan närliggande lagersfiberriktningar vara av annan för ändamålet lämplig vinkel. I ytterligare alternativa utföringsformer utgörs materialet av sammanpressade limmade träfiber av olika längd exempelvisMDF eller OSB skivor. Det skivforrnade materialet är försett med hål 3 i enlighet med någon av tidigare beskrivna varianter av håldelningar. Referring to Figures 5A and SB, an alternative embodiment of the structural member is formed which consists of disc-shaped structural members. The dimensions of the plate-shaped construction elements can vary within the inventive concept. In the embodiment shown in Figure 3B, the construction element consists of a sheet-shaped material which comprises at least a first material layer 18 and at least a second material layer 19 and at least a third material layer 20. The fiber direction of the material layers differs from each other. For example, the fiber directions of two adjacent layers of material are rotated 90 degrees or substantially 90 degrees relative to each other. In alternative embodiments, the angle between adjacent bearing fiber directions may be of a different angle suitable for the purpose. In further alternative embodiments, the material consists of compressed glued wood fibers of different lengths, for example MDF or OSB boards. The disc-shaped material is provided with holes 3 in accordance with one of the previously described variants of hole divisions.

Med hänvisning till figurerna 6A och 6B visas delar av en stomme vilken byggts upp avkonstruktionselement 1 såsom långsträckta föremål 4. I figur 6A visas tre horisontellt riktadekonstruktionselement 1 vilka sammanfogats med varandra av en bredd av ettkonstruktionselement 1. Stommen byggs upp av ett godtyckligt antal konstruktionselement 1 iminst två nivåer (varv). Skarvarna mellan konstruktionselementen i två närliggande vertikalanivåer är företrädesvis förskjutna i förhållande till varandra. I alternativa utföringsformer kanstommen byggas upp av konstruktionselement med en annan riktning än horisontellt riktade såsom vertikalt riktade eller med annan för ändamålet lämplig riktning. Referring to Figures 6A and 6B, parts of a frame which is built up of structural members 1 are shown as elongate objects 4. Figure 6A shows three horizontally directed structural members 1 which are joined together by a width of one structural member 1. The frame is built up of any number of structural members 1 at least two levels (laps). The joints between the structural elements in two adjacent vertical levels are preferably offset relative to each other. In alternative embodiments, the frame may be constructed of structural members with a direction other than horizontally directed such as vertically directed or with another direction suitable for the purpose.

I den detaljerade beskrivning av det föreliggande förfarandet kan delförfaranden och detaljervara utelämnade som är uppenbara för en fackman inom det orr1råde förfarandet avser. Sådanauppenbara detaljer och delförfaranden ingår i den omfattning som krävs för att en fullgod funktion skall erhållas. Även om vissa föredragna utföringsforrner av förfarandet och konstruktionselementen ärbeskrivna mera i detalj, kan variationer och modifieringar av förfarandet komma att framgåför fackmännen inom det område uppfinningen avser. Samtliga sådana modifieringar anses falla inom ramen för de efterföljande patentkraven. In the detailed description of the present method, sub-methods and details may be omitted which will be apparent to one skilled in the art to which the method pertains. Such obvious details and sub-procedures are included to the extent required for a satisfactory function to be obtained. Although certain preferred embodiments of the method and construction elements are described in more detail, variations and modifications of the method may become apparent to those skilled in the art to which the invention pertains. All such modifications are considered to fall within the scope of the appended claims.

Fördelar med uppfinningen Med den föreliggande uppfinningen uppnås ett antal fördelar, Den mest uppenbara är att minst ett i bakgrunden beskrivna problemen elimineras eller väsentligen reduceras.Advantages of the invention The present invention achieves a number of advantages. The most obvious is that at least one of the problems described in the background is eliminated or substantially reduced.

Claims

1. Method for fireproofing wooden material included in structural element (1), as well as protecting wooden material in the structural element (1) against incendiary fire, which structural element (1) comprises at least one elongated object (4) with at least one first side (5) and at least one first opposite side ( 6) and at least one second side (7) and at least one second opposite side (8) and at least one first end (9) and at least one second end (10) characterized in that the elongated object (4) is provided with a plurality of spaces (2) in the essential transverse direction of the fibers, after which the occupied spaces (2) are filled with fire-resistant material (15) containing chemically bound water.

2. Method for fireproofing wooden material in construction elements (1) in accordance with patent claim 1, characterized in that the spaces (2) are filled with fireproof material (15) consisting of plaster.

3. Method for fireproofing wooden material in construction elements (1) in accordance with patent claim 1, characterized in that the spaces (2) are filled with fireproof material (15) which consists of gypsum plaster.

4. Method for fireproofing wooden material in construction elements (1) in accordance with patent claim 1, characterized in that the spaces (2) are filled with fireproof material (15) consisting of clay material or the like.

5. Method for fireproofing wooden material in structural elements (1) in accordance with at least one of the previous patent claims, characterized in that the elongated object (4) is provided with spaces (2) consisting of holes (3).

6. Method for fireproofing wooden material in construction elements (1) in accordance with patent claim 5, characterized in that construction elements (1) are heat treated before the fireproofing material (15) is added to the holes (3).

7. Method for fireproofing wooden material in construction elements (1) in accordance with at least one of the previous patent claims, characterized by the construction element (1) being dipped or showered with a water glass solution and then dried and, where appropriate, hardened before the holes are filled with fireproofing material.