Могут ли работать деревянные конструкции в агрессивных условиях (пары кислот, ядовитых веществ, мин. удобрения)

17. Как защищают древесину от гниения? В каких условиях это происходит?

18. Есть ли средства повышения огнестойкости древесины? Какие?

19. Что делают с дефектами и пороками древесины, если надо изготавливать конструкции?

20. Прочность древесины выше вдоль или поперек волокон? А теплопроводность?

21. Проявляется ли ползучесть в деревянных конструкциях? Что при этом происходит?

22. При какой температуре сушат древесину? До какой влажности?

23. Что такое равновесная влажность? Когда ее древесина приобретает?

24. Что означает стандартная влажность? Когда она необходима?

25. Как делают фанеру? Почему она не коробится?

26. Почему рассчитывают плотность и прочность древесины по этим формулам после определения прочности при сжатии, изгибе и скалывании?

Rсж.12=Rw[1+0,035(W-12)]; R12скал.=Rw[1+0,03(W-12)];

Rизг.12=Rw[1+0,04(W-12)]; ρ12=ρw[1+0,01(1-0,5)(12-W)]

1. Все породы дерева состоят из целлюлозы, поэтому истинная плотность их составляет 1,54 г/см3.

2. Изучают разрезы древесины вдоль волокон, поперек и по хорде – тангенциальное сечение. Строение волокон в этих сечениях дает ответ, почему коробится древесина. Она имеет неравномерную усадку в этих направлениях, и это надо учитывать при работе с древесиной.

3. Неравномерная усадка по сечению при высушивании изделий из древесины приводит к их короблению.

4. Меняется. Поэтому все прочностные показатели при испытании древесины пересчитывают на стандартную влажность. Наименьшая прочность у древесины при гигроскопической влажности.

5. Древесина – анизотропный материал.

6. У древесины высокая морозостойкость, так как она имеет очень развитую удельную поверхность с капиллярами, размер которых менее 10·10-5см. В таких капиллярах вода замерзает при очень низкой температуре.

7. Древесина не пропускает воду через свою структуру: она разбухает, но вода через нее не проходит.

8. Нельзя. Свежесрубленная древесина должна принять равновесную или воз-душно-сухую влажность. Раньше она вылеживалась под навесом год, теперь ее сушат до 12-15% влажности.

9. При влажности 12-15% ее обрабатывают. Прочность стандартных образцов определяют по воздушно-сухой влажности, но затем пересчитывают на стандартную.

10. Бревно – часть ствола дерева без сучьев и корневой части толщиной более 13 см, длиной 4-18 м. Бревна относятся к лесоматериалам.

11. Пиломатериалы – это распиленные части бревна: пластины, четвертины, брусья, доски, горбыль.

12. Композиционные древесные материалы делают из связующего и наполни-теля. В качестве связующего могут быть неорганические вяжущие (цемент, магнезиальное вяжущее) и органические (полимеры). В качестве наполни-теля – древесные отходы, листовые материалы (шпон, бумага, картон). Так получают цементный фибролит (наполнитель – стружка), фанеру (наполнитель – шпон), ДСП (древесно-стружечная плита), древесно-слоистые пластики и т.д.

13. Древесина с улучшенными свойствами, когда с помощью пропитки древесины полимерами и мономерами повышается прочность в 2-3 раза, увеличивается срок службы, улучшается внешний вид. Мягкие породы дерева становятся твердыми. Кроме пропитки древесину модифицируют прессованием с пластификацией аммиаком.

14. В строительстве с давних пор применяют несущие конструкции из древесины. К ним относят: балки, арки, рамы, фермы, панели и пространственные – оболочки и купола. Так как в дереве много дефектов, используют клееные конструкции, многослойные, усиленные.

15. Элементы деревянных конструкций делают в условиях завода. Сначала древесину сушат, вырезают дефектные места, пороки, фрезеруют шипы. Затем заготовки стыкуют, склеивая. Если есть необходимость, то вклеивают металлическую или пластиковую арматуру. Пакет склеенных досок загружается в пресс и запрессовывается. Под влиянием нагревания клей отверждается. Склеивают резорциновым, фенольным, карбамидным или поливинилацетатным полимером, толщина его 0,1-0,2 мм. Из них делают плоские строительные конструкции и пространственные. Клееные деревянные конструкции способны перекрывать большие пролеты – до 100 м в длину с помощью шарнирных, шпренгельных и металлических соединений.

16. Деревянные конструкции могут быть использованы при строительстве пред-приятий по производству серной кислоты, в цехах, связанных с производством свинца, меди, цинка и минеральных удобрений. Древесина выдерживает высокую нагрузку при работе в вентиляционных башнях, градирнях, банях, ею облицовывают причалы замерзающих морей. Она морозостойка и может работать там, где другие материалы, в результате агрессивного воз- действия среды, быстро выходят из строя.

17. Для предупреждения гниения древесины принимают ряд мер: изолируют ее от грунта, камня, бетона, защищают от атмосферных осадков и антисептируют. Для антисептирования используют водорастворимые, органикорастворимые и масляные антисептики и пасты. Антисептируют способами: поверхностной обработкой антисептиками и последовательной пропиткой в горячей и холодных ваннах; пропиткой под давлением в автоклавах и обмазкой антисептическими пастами. Делают это в заводских условиях. Многие из этих препаратов токсичны, пожароопасны

18. Предупреждают возгорание древесины, удаляя от нее источники огня и покрывая деревянные конструкции штукатуркой, асбестовым картоном, асбестоцементными листами. Кроме того, древесину пропитывают химическими веществами – антипиренами. Это бура, хлористый аммоний, фосфорнокислый алюминий, сернокислый аммоний, новые препараты – инвэкс. Огнезащитное действие антипиренов основано на том, что одни препараты при нагревании создают оплавленную пленку на поверхности древесины, закрывая доступ кислорода, другие при высокой температуре выделяют газы, препятствующие горению древесины. Можно защищать древесину от гниения и от возгорания, составив комбинированную защиту добавлением в антисептик антипирена.

19. Вырезают, целые структуры древесины склеивают.

20. Прочность при сжатии вдоль волокон в 4-6 раз больше, чем прочность поперек волокон. Прочность при растяжении вдоль волокон в 2,5 раза выше прочности при сжатии. Прочность при скалывании вдоль волокон составляет 6,0-13 МПа, при скалывании поперек волокон – в 3-4 раза выше. Теплопроводность сухой древесины вдоль волокон 0,34ВТ/м°С, поперек волокон – 0,17 ВТ/м°С.

21. При длительном воздействии нагрузки, особенно на влажную древесину, увеличиваются деформации конструкции – прогибы. Это результат ползучести. Древесина – пластичный материал и, даже деформируясь, держит нагрузку. Чтобы не рисковать, ставят подпорки.

22. Искусственная сушка древесины проходит в сушилках непрерывного и периодического действия с естественной и принудительной циркуляцией воз- духа. Теплоноситель в сушилках – нагретый воздух и водяной пар. Древесина прогревается до 70-800С, затем последующая циркуляция сухого воздуха с температурой 50-600С досушивает нагретую древесину до 6-10% влажности. Сушат древесину и токами высокой частоты, и скоростной сушкой в горячем петролатуме, которым древесина пропитывается на глубину 2 мм, по- этому, не коробится и не растрескивается.

23. Равновесная влажность древесины зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. В сухом помещении она составляет 8- 12%, на открытом воздухе – 15-18%. Равновесная влажность устанавливается постепенно: древесина высыхает медленнее, сорбирует влагу из воздуха быстрее.

24. Так как от влажности древесины зависят ее физико-механические свойства, то сравнивать прочность разных пород древесины при различной влажности невозможно. Для возможности сопоставления прочности разных пород древесины вдоль и поперек волокон принята стандартная влажность, равная 12%, т.е. влажность, которую приобретает древесина в помещении. Если древесина будет применяться на открытом воздухе, то стандартную влажность устанавливают 15%, т.е. приближают к тем условиям, когда установится равновесная влажность древесины в соответствии с влажностью среды. Какая бы влажность при испытании древесины на прочность ни была, ее пересчитывают на стандартную.

25. Фанеру изготавливают, склеивая полимерным клеем три и более листов шпона, уложенных перпендикулярно волокнам смежных листов. При нечетном количестве листов шпона уменьшается коробление. Полимерный клей между листами отвердевает под прессом в течение 30 мин.

26. С помощью этих формул пересчитывают прочности при сжатии, изгибе и скалывании, а также плотность древесины на стандартную влажность, по которым можно сравнивать эти показатели с показателями других пород.