Fire performance of Pinus taeda wood treated with zinc borate before and after leaching

• Camargo, Alvaro ^[2] ; Ibáñez, Claudia Marcela ^[1]
  1. [1] Universidad de la República

     Universidad de la República

     Uruguay

     
  2. [2] Investigador Independiente. Uruguay
• Localización: Maderas: Ciencia y tecnología, ISSN 0717-3644, ISSN-e 0718-221X, Vol. 26, Nº. 1, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Comportamiento ante el fuego de madera de Pinus taeda tratada con borato de zinc antes y después de la lixiviación
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• Resumen
  • español

    Debido a sus propiedades físico-mecánicas, la madera es muy utilizada en la vivienda, tanto para estructuras exteriores como interiores en pisos, techos y otros. Sin embargo, su vulnerabilidad al fuego hace que la protección sea necesaria para la seguridad de los ocupantes y la prevención de daños. En este estudio se prueba el comportamiento al fuego de madera de Pinus taeda (pino taeda) del noreste de Uruguay tratada con borato de zinc sintetizado en nuestro laboratorio. También se evaluó el efecto de la lixiviación sobre las propiedades retardantes de fuego del borato de zinc. Se analizaron los siguientes parámetros asociados al proceso de degradación térmica de la madera: propagación de la llama, área carbonizada, índice de carbonización y pérdida de masa. La madera fue expuesta radial y tangencialmente a la llama en un túnel de Vandersall en condiciones controladas durante tres tiempos de exposición: 30, 60 y 80 segundos. La micromorfología de las superficies expuestas a la llama en cada tiempo de exposición se analizó con un microscopio electrónico de barrido para evaluar el daño a las fibras, la distribución del borato de zinc dentro de la madera y los efectos de la lixiviación sobre el comportamiento al fuego. Se pudo comprobar una clara mejora en la resistencia al fuego de la madera tratada con borato de zinc para todos los tiempos de exposición; la lixiviación no afectó sus propiedades retardantes de fuego a pesar de las duras condiciones de la prueba, lo que hace que el producto sea potencialmente adecuado para uso en exteriores

  • English

    Owing to its physico-mechanical properties, wood is widely used in housing for both outdoor structures and indoors in floors, ceilings and others. However, its vulnerability to fire makes protection necessary for occupant safety and damage prevention. In this study, the fire performance of Pinus taeda (loblolly pine) wood from northeastern Uruguay treated with zinc borate synthetized in our laboratory is tested. The effect of leaching on zinc borate fire retardant properties was also evaluated. The following parameters associated with the thermal degradation process of wood were analyzed: flame spread, carbonized area, carbonization index and mass loss. The wood was radially and tangentially exposed to the flame in a Vandersall tunnel under controlled conditions for three exposure times: 30, 60, and 80 seconds. The micromorphology of the surfaces exposed to the flame at each exposure time was analyzed with a scanning electron microscope in order to evaluate fiber damage, zinc borate distribution within the wood, and the effects of leaching on fire performance. A clear improvement in the fire resistance of the zinc borate -treated wood could be verified for all exposure times; leaching did not affect its fire retardant properties despite the harsh conditions of the test, making the product potentially suitable for outdoor use.