Осн. стадии изготовления клеедощатых конструкций. Требования к клеям и пиломатериалам. Контроль качества при изготовлении к-ций.

Технологический процесс изготовления ДК как клееных, так и из цельной древесины состоит из следующих основных операций: сушка древесины до определенной влажности в зависимости от условий эксплуатации; сортировка по природным порокам и дефектам, полученным при сушке древесины; механическая обработка; нанесение защитных покрытий; сборка конструкций.

Для изготовления клееных ДК используют пиломатериалы (доски), как правило, хвойных пород толщи­ной не более 3, 3 см с влажностью W 8...12% и фанеру преимущественно марки ФСФ, толщиной 8... 15 мм

Процесс изготовления клееных ДК вклю­чает следующие технологические операции: распиловку бревен на пиломатериалы; сушку досок до влажности 10±2%; меха­ническую обработку досок, включая раскрой, удаление недопустимых пороков, фрезерование, стыкование досок по длине и ширине (по кромке), сортировку заготовок по нормам пороков; раскрой и стыкование листов фанеры; приготовление и нанесение клея на склеиваемые поверхности; запрессовку изготовляемого элемента или конструкции и выдержку до отверждения клея; распрессовку элемента (конструкции), его обработку и окончат. отделку.

Существует несколько способов сушки пиломатериалов — досок — для клееных конструкций. Рекомендуется применять либо камерную сушку, либо атмосферную с последующей досуш­кой в камерах.

Атмосферная сушка осуществляется на открытом воздухе. Доски укладывают с зазорами (на прокладках), обеспечивающи­ми проветривание штабеля. Для предохранения от атмосферной и грунтовой влаги штабеля укладывают на подкладки и сверху устраивают навес, а для равномерного высушивания всех слоев досок штабеля периодич. перекладывают.

В связи с такой большой разницей в продолжительности сушки в зависимости от конечной влажности досок рекомендуется высушивать пиломатериалы до влажности 30 % с последующим досушиванием в камерах до требуемой влажности 8...12%.

Камерная сушка производится в сушильных камерах, внутри которых поддерживается повышенная температура и интенсивная циркуляция нагретого воздуха или перегретого пара с помощью вентиляторов

Высушенные и выдержанные доски прежде всего подвергают калибровке на рейсмусовых или четырехсторонних строгальных станках, т. е. фрезерованию по пласти, что возволяет достовер­нее, чем в нестроганных досках, оценить имеющиеся в них пороки и ликвидировать разнотолщинность досок.

Схема производства загото­вок:

а — калибровка; б — вырезка пороков; в— зарезка зубчатых шипов; г — нанесение клея; д — запрессовка и прогрев; е — че­тырехстороннее фрезерование; ж — рас­крой на заготовки

После калибровки производят поперечный раскрой досок по длине, при котором удаляются участки досок, содержащие недо­пустимые пороки. В зависимости от объема пороков раскроен­ные отрезки досок относят к I, II или III сорту. Кроме пороков, упомянутых ранее, заготовки не должны иметь дефектов формы.

Полученные заготовки подвергают строганию с четырех сто­рон и затем разрезают на ленты требуемой длины.

Механическая обработка пиломатериалов связана с неодно­кратным фрезерованием, а следовательно, и с уменьшением пер­воначальных размеров поперечного сечения пиломатериалов. Разница между первоначальным размером сечения доски и ее сечением после окончания механической обработки (припуск) зависит от породы древесины, характера обработки, длины и размеров сечения заготовок. Согласно ГОСТ 7307—75* припуски для заготовок шириной до 195 мм составляют 4...5, 5 мм на фре­зерование пласти с двух сторон и 5... 10 мм на фрезерование кромок с двух сторон.

Нанесение клея осуществляют на чистые свежестроганые по­верхности тонким равномерным слоем. Для нанесения клея на обе пласти доски используют клеевые вальцы

Выдержка заключается в том, что после распрессовки клееные блоки выдерживают в условиях цеха еще 3 суток и лишь после этого приступают к их окончательной отделке.

Для клеевых соединений применяют конструктивные синтетиче­ские клеи на основе термореактивных смол Для склеивания древесины и фанеры наибольшее при­менение находят феноло-формальдегидный клей и резорциновый клей, а для склеивания древесины с металлом — эпоксидный клей.

Основными показателями, характеризующими свойства клеев, являются вязкость, жизнеспособность, время полимеризации. Процесс приготовления клея заключается в смешивании смолы с отвердителем. Жидкие компоненты – смола, отвердитель и наполнитель – перед приготовлением тщательно перемешиваются. Дозировка компонентов производится весовым способом.

При торцовке конструкций с каждой вырезаются образцы для определения прочности клеевого шва на послойное скалывание по ГОСТ 25884.

Прочность зубчатых соединений контролируется путем испытания образцов на изгиб по ГОСТ 15613.4.

Клеевые швы должны иметь минимальную тол­щину, измеряемую доля­ми миллиметров, и высо­кую прочность, превосхо­дящую прочность древе­сины на сжатие и скалы­вание вдоль волокон. Прочность швов на растя­жение ввиду их хрупкости невелика и соответствует примерно прочности дре­весины на растяжение по­перек волокон. Клеевые соеди­нения должны разрушаться при нагружении не по швам, а по цельной древесине.

15. Пластмассы и полимерные материалы, применяемые в строительстве. Трехслойные панели, методы их расчета

Полимеры делятся на 2 вида:

1)природные (- смолы, - древесина, - волокна, - каучуки)

2)синтетические (- волокна, - пластики)

Основные методы получения полимеров:

- полимеризации - соединение большого числа молекул мономера одного и того же ве-ва в одну большую макромолекулу.

- поликонденсации –получение высокомолекулярных соед. из мономеров различных вещ-в

В зависимости от поведения связующего (смолы) при нагревании пластмассы делятся на 2 группы: термопластические и термореактивные.

Термопласты при нагревании размягчаются и становятся пластичными, а при охлаждении снова отвердевают (получают на основе поливинилхлорида, полиэтиллена, полиамидных акриловых и др. термопластичных смол.).

К термореактивным пластмассам (реактопластам) относятся материалы на основе фенолформальдегидных, эпоксидных, карбамидных и др. термореактивных синтетических смол, которые, будучи отформованы в процессе изготовления, переходят в неплавкое, нерастворимое состояние.

Пластмассы могут быть неоднородными, сост из главного компонента и технологич добавок: пластификаторов, наполнителей и т д. и однородными – полиэтилен и др.

«+» высокая прочность, химическая стойкость, биологическая стойкость, простота формообразования, электроизоляционные св-ва, возможность получения тонких пленок, свариваемость.

«-» невысокий модуль упругости, ползучесть, старение, невысокая поверхностная твердость, низкая теплостойкость.

Наполнители — компоненты, вводимые в пластмассовый мате­риал с целью улучшения его механических и технологических свойств, повышения теплостойкости, снижения стоимости

Красители. Окраска пластмассовых материалов осуществляет­ся не путем окраски поверхности изделия, а путем введения кра­сителей в массу материала

Порообразователи — добавки, применяемые для 'получения га­зонаполненных материалов — пенопластов.

Основными полимерными материалами, используемыми в кон­струкциях с применением пластмасс, являются стеклопластики, пенопласты, оргстекло, винипласт, древесные пластики, воздухоне­проницаемые ткани и пленки, синтетические клеи.

Трехслойные панели для стен и покрытий начали применять в США и западноевропейских странах в послевоенные годы вначале для одноэтажного стандартного домостроения и временных зданий, а затем в качестве навесных панелей в промышленных и общественных зданиях.

Все многообразные варианты таких панелей объединяются по одному признаку: наличию двух разнесенных слоев (обшивок), выполненных из жестких листовых материалов (металла, асбестоцемента, стеклопластика) и включенного между ними легкого тепло- и звукоизолирующего среднего слоя.

Все три слоя выполняют и несущие функции. Небольшая собственная масса панелей и плит со средним слоем из пенопласта (200—700 кг/м²) обеспечивает эффективность их применения в первую очередь для зданий, строящихся в отдаленных и труднодоступных районах.

Классификация панелей (четыре конструктивных типа)

Панели I типа. Нормальные усилия в этих панелях воспринимаются жесткими ребрами (из металла, дерева, пластмасс и т. д.) и обшивками. Для панелей I типа не­обходимо выполнение условия, чтобы отношение суммар­ной жесткости ребер к жесткости двух обшивок было больше 0, 8 а/l, где а —шаг продольных ребер, см; I — расчетный пролет панели, см.

Панели II типа. К этому типу относятся ребристые панели с малой изгибной жесткостью ребер, для которых отношение жесткостей ребер и обшивок меньше или равно 0, 8а/l. При расчете панелей II типа можно при­нять, что нормальные усилия воспринимаются только обшивками.

Панели III типа имеют ребра и сплошной средний слой из пенопласта, приклеиваемый к верхней и нижней обшивкам.

Панели IV типа имеют сплошной средний слой, но выполняются без ребер, поэтому они характеризуются большой деформативностью.

В панелях III и IV типа обшивки воспринимают нор­мальные напряжения, вызванные изгибающим моментом, при этом в панели, работающей по схеме простой балки верхняя обшивка сжата, а нижняя — растянута

Металлические и стеклопластиковые обшивки также выполняют роль гидро- и пароизоляции.

Для среднего слоя рекомендуется применять пенопласты беспрессового изготовления, вспениваемые непо­средственно в полости панели или в виде готовых блоков размером на панель или часть панели.

Трехслойные панели рассчитывают по двум предель­ным состояниям (по прочности и деформативности). Кро­ме этого, обшивку проверяют на устойчивость и местный изгиб от кратковременного действия сосредоточенной на­грузки 1кН, с коэффициентом перегрузки 1, 2 распре­деленной равномерно по площадке 10X10 см.

При расчете на поперечный изгиб трехслойные пане­ли рассматривают как плиты, свободно опертые по двум сторонам или опертые по контуру.

Расчетными нагрузками для панелей покрытия будут собственный вес и снег, а для стеновых панелей — собст­венный вес (при расчете в их плоскости) и ветер (при расчете из плоскости).