автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Защита конструкций из цементостружечных плит от эксплуатационного увлажнения воднодисперсными составами

ОРДЕНА ТРУДОВОГО ■КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕтЮ-ЗКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОБЛЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЙ ИДЕМ В.А.КУЧЕРЕНКО (ЩШСК т. КУЧЕРЕНКО)

■ На правах рукописи

НУРТАЗИНА Светлана Маратовна

УДК 624.011.2 : 699.82 (043.3)

ЗАЩИТА КОНСТРУКЦИЯ ИЗ ЦШЕНТНОСТРШЧНЫХ 11ЛИТ ОТ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО УВЛАЖНЕНИЯ БОдеОДИСЛЕРСИОННШИ СОСТАВА!.!!!

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1592

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Центральном научно-исследовательском и проектно-эксаеримек-тальном институте комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им В.А.Кучеренко (ЦШШСК им.Кучеренко)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ ' - доктор технических неук,

профессор ФРЕЙДИН A.C. -

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ . - доктор технических наук,

профессор РОМАНЕНКОВ И.Г.

Кандидат технических наук МАКСИМОВ Ю.В.

ВВДЛЦЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - ЦНИИЭПсельстрой

Защита состоится

<0-3 1993 г. в /3

на заседании специализированного совета Д.033,64,01 по защите диссертаций на соискание ученой отепени доктора технических наук при ордена Трудового Красного Знамени Центральном научно-исследовательском и проектно-экспериментальном институте комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им. В.А.Кучеренко по специальности Ой.23.01 "Строительные конструкции, эдшшя и сооружения" по адресу: 1С9428, г.Москва, 2-я Институтская ул., 6.

С диссертацией могшо ознакомиться в библиотеке ЦНИИСК им.Кучеренко.

Автореферат разослан " " & _1993г.

Ученый секретарь специализированного совета л

кандидат технических наук . ^^^^^ОРОБЬЕВА С.Л. .

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Увеличение объема строительства в зна-ителышй степени зависит от Дефицита листовых материалов, ис-ользуемых в качестве обшивок ограадапцих конструкций. Выбор аких материалов для наружных стеновыгпанелей, подвергапцих-я непосредственному воздействию атмосферы весьма невелик, роме дорогой и дефицитной фанеры, недостаточно стойких к ат-осферным воздействиям и выделяицих формальдегид ДСП, это ас-естоцемент, который признан экологически неблагополучным. В начительной степени данная проблема мохет быть решена за чет применения цементностружечных плит (ЦСП).

В нашей стране создано крупное производство ЦСП. Дейст-ует около десятка заводов ЦСП в г.г.Костроме, Чайковском, околе, Тамбове, п.Вонзили и др. с общим объемом выпуска бо-[ее ¡250 тыс.м^/год.

На яксплуатационные свойства ЦСП, как и на все композитом ные материалы, содержащие значительное количество древос-[ых частиц, наиболее неблагоприятное влияние оказывает ув-шжненио, приводящее к снижению прочности ЦСП, соразмерному ;о снижением прочности древесины,и деформация» листа.

При эксплуатации конструкций с применением ЦСП в атмос-;«рных условиях одностороннее увлажнение приводит к неровно-арному распределению влаги по толщине листа, что вызывает формоизменяемость обшивки. Как следствие этого, монет происходить нарушение герметичности стыков и даке разрушение обивки в местах крепления к каркасу, что в своя очередь ведет с увлажнению теплоизоляционного слоя и потере ограадавдими сонструшшями своих теплофизических свойств.

Неблагоприятное влияние атмосферного увлажнения можно

уменьшить пуаем проведения защитных мероприятий. Для защиты строительных конструкций доступным и широко распространенным является способ нанесения лакокрасочных материалов. Перспективным о точки зрения санитарно-гигиенических проблем, экологии и пожаровзрывобедопасности является использование дл этих целей воднодасперсионных лакокрасочных материалов. Такой способ защиты предусмотрен на ряде вводимых механизированных линий по отделке ЦСП. В то же время до сих пор практически отсутствуют отечественные атмосферо'стойкие воднодиспер-сионные краски,

Цеяью диссертационной работы является исследование поведения защищенных водаодисперсионными составами ограздащих конструкций со сниженным короблением обшивок из 11011 до безопа ного уровня в процессе эксплуатации.

Научная новизна. В результате экспериментально-теоретических исследований количественно установлены требуемый уровень защищенности обшивок из ЦОП и коэффициент кривизны коробления, обеспечивающие'длительную работу стеновых конструкций в атмосферных уоловиях.

Практическое значение и реализация. Разработаны технические требования к лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты конструкций из ЦСП, при выполнении которых отпадает необходимость расчета обшивок конструкций из ЦСП на коробление, возникащее в результате одностороннего увлажнения.

Разработаны рецептура нового пожаровзрывобезопйсного ааищтного состава повышенной акологической чистоты, технология ее приготовления и нанесения для различных возможностей

роизводства.

Составлены и утверждены технические условия на воднодис-¡ерсионный состав целевого назначения ВДКЧ-102Ц, вылущена 1питно-промышле иная партия и освоен ее серийный выпуск, Крао-са успешно испытана на автоматизированных линиях отделки конструкций из ДСП в п.Винзили Тюменскбй обл. и г.Чайковском 1ермской обл. Предложена упрощенная рецептура краояи и техно-гогия защиты для приготовления на месте производства работ, принятая к применении на Волжском опытно-экспериментальном я Бокинском домостроительном комбинатах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на УШ Всесоюзной конференции "Синтетические латексы, их применение и модифицирование" в 1991 г, в г, Воронеже,

Структура и объем работы. Диссертация состоит иэ введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы. Общий объем работы 152 страниц, в том числе 39 рисунков и 23 таблиц.

Работа выполнена в Отделе деревянных конструкций ЦНШСК иы.Кучренко под руководством доктора технических наук, профессора ФРЕЙДИНА A.C.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дается обзор исследований физико-механических свойств ДСП при различных видах напряженного состояния в нормальных температурно-влажностных условиях.

Анализ эксплуатационных свойств ЦСП и условий работы ог-раздающих элементов конструкций показал необходимость проведения мероприятий по защите конструкций из ЦСП от воздействия атмосферных факторов и, прежде всего, от увлажнения.

Кроме конструктивных, мер защиты для строительных конструкций широко применяется способ защиты нанесением лакокрасочных материалов.

Лакокрасочными материалами можно защищать конструкции любых размеров и форм, как в процессе их производства, так и после монтажа.

Экологическая чистота, степень пожаровзрывобезопасности лакокрасочных материалов и технологии их применения, наряду с эксплуатационными защитными характеристиками, являются одним из главных критериев при их выборе. В связи с этим особо перспективны воднодасперсиошше лакокрасочные материалы, не содержащие органических растворителей. Однако выпускаемые в нашей стране и применяемые в строительстве воднодисперсион-ныа краски предназначены для отделки внутренних поверхностей стен и потолков зданий, что объясняется недостаточной атмо-сферостойкостыо и защитной способностью этих красок по сравнению с органорастворишми. В то же время анализ свойств полимеров, применяемых в современных латексах показывает, что на их основе могут быть получены атмосферостойкие краски.

При выполнении диссертационной работы были сформулированы следующие задачи:

- установить требуемый количественный уровень защищзн-ности ЦСП от увлажнения, обеспечиаащий надежную раооту ог-раадацдих конструкций из ЦСП в атмосфорЛих условиях;

- разработать технические ч-риоонышя к аиитша ыагирми-

лам, предназначенным для защиты ЦСП, о учетом условий эксплуатации и технологии производства;

- исследовать защитные свойства выпускаемых отечественной промышленностью воднодисперсионных материалов и оценить возможность их применения для защиты ДСП;

- при необходимости, разработать рецептуру, технологию приготовления и применения нового воднодисперсиошюго состава целевого назначения (для защиты ЦСП)- и исследовать его функциональные и технологические свойства;

- оценить влияние защитного покрытия на работу конструкций с применением ЦСП при воздействии атмосферных факторов

в лабораторных и полигонных условиях, проведением экспериментально-теоретических исследований деформативности стеновых панелей с обшивками из ЦСП о защитой и без нее.

Вторая глава посвящена описанию методики исследования лакокрасочных покрытий и их влияния на работу ограждающих конструкций,

Защитная способность строительных красок для наружных работ определяется совокупностью показателей уровня защиты от действия воды, ее паров, адгезионной прочнооти, стойкости к циклическим изменениям температуры и влажности и атмосферо-стойности.

Поскольку наиболее неблагоприятное влияние на работу и состояние конструкций из ЦСП оказывает эксплуатационное увлажнение, одним из основных критериев оценки пригодности лакокрасочных покрытий был использован показатель водовлагостой-кости.

Был принят гравиметрический метод определения водовлаго-пронвдаемости покрытий, который позволяет фиксировать количес-

тво воды или ее паров, прошедшее через единицу поверхности аа определенный промежуток времени. Определяли проницаемость через свободную пленку и покрытие на поверхности ДСП,

При определении водопроницаемости защищенной поверхности плиты искомый показатель в. значительной степени зависит от особенностей различных партий плиты, главным образом, от ее плотности, Для исключения подобного влияния использовали не абсолютную величину водопроницаемости образца, а ее отношение к аналогичной величине контрольного парного образца (без защиты).

Величина и стабильность адгезии исследуемых покрытий к материалу подложки определяли на модели, в качестве которой была выбрана древесина, поскольку при испытаниях на ДСП характер разрушения преимущественно когезиошшй (по ДСП). Использовали методику нормального отрыва металлического штампа, приклеенного к защищенным поверхностям на эпоксидном клее.

Для исследований изменений характера и уровня защитных свойств покрытий во времени в условиях способствуодих расшатыванию адгезионных связей на границе пленка-подлояка и ко-геаиошшх свойств покрытия использовали циклическое (до 20 циклов) дойствие капельно-кидкого увлажнения и сушки при температуре 70°С,

Атмосферостойкооть определяли в процессе натурных и ускоренных лабораторных климатических испытаний по методике ГОСТ 9,407, которая включает определение количественных и качественных показателей состояния декоративных и защитных овойот покрытия. Испытания на атыосферостойкость лакокрасочных покрытий проводили на малых образцах и натурных конструкциях стеновых панелей.

Были проведет исследования деформированного состояния отеновых панелей при температурно-влажностных воздействиях о защитным покрытием и без него по двум последовательным режимам:

1. Капельно-жидкое увлажнение верхней обшивки при температуре 18°С - 3 часа, температурное воздействие 60°С - 3 часа, выдержка плиты при температуре 18°С - 18 часов (9 циклов);

2. Увлажнение водой верхней обшивки при температуре 18°С -72 часа, температурное воздействие 60°С - 48 часов, выдержка плиты в нормальных температурно-влажностных условиях - 48 часов (3 цикла).

В процессе испытаний по окончании каждого вида воздействия замеряли прогибы плиты и относительные деформации одвига обшивок относительно друг друга и среднего слоя.

В третьей главе приводятся результаты определения оптимального уровня защищенности, обеспечивающего надедиую работу конструкций из ЦСП и оценки уровня защитной способности промышленных воднодисперспоиных лакокрасочных материалов.

Неравномерность увлажнения по толщине ЦСП в панелях приводит к развитию деформаций коробления. Выявлены условия увлажнения ЦСП, прп которых развивается максимальные усилия коробления. При атом учтен характер распределения влакнооти по толщине плиты во времени через градиент влалености (Ч/, -\л/ч ). Процесс коробления плит развивается интенсивно с первого часа увлажнения, достигая своего максимального значения через 4-6 часов. Причем дальнейшее увлажнение за счет перераспределения влажности и сяияения ее перепада по толщине листа приводит к сникению усилий коробления. Достигсенио максимальных усилий коробления ( М ) при уаксалальном градиенте платности (V/,-

- 10 -

целесообразно связать с количеством влаги ( Р ), прошедшей в ЦСП за указанное время увлажнения. По экспериментальным данным была получена кривая М » У ( - Ул/^ ; Р ), с помощью которой определены границы водопроницания, приводящие к развитию максимальных усилий коробления (рис.1).

При оценке зависимости прочностных показателей от влажности ЦСП в качестве критерия использовали показатель прочности при изгибе при параллельном определении водопроницаемости, В результате исследований получено, что резкое снижение прочности ЦСП при изгибе происходит при росте водопроницаемости от 50 до 140 мг/сы^ через 20 часов двухсторошшго увлажнения.

На основе экспериментально-теоретических исследований влияния увлажнения на физико-механические свойства ЦСП были разработаны функциональные и технологические требования к лакокрасочным материалам, предназначенным для его защиты, В таблице I приведены функциональные требования, на соответствие которым был цроведен комплекс исследований функциональных свойств промышленных'воднодисперсионных составов ВДАК-Ш, БДВЛ-17, ВДВА-27, ВДКЧ-26, опытно-промышленных ВДКЧ-1ВЗ и Фан-кор-1.

Анализ результатов исследований выявил невозможность использования указанных красок, за исключением Фанкор-1, для защити конструкций из Ц011 в атмосферных условиях, Воднодасперси-ониая краска на основе алшохроыфосфатной пасты Фаикор имеет ряд недостатков,'препятствующих широкому промышленному применению, такие как содержание соединений хрома, весьма непродолжительный срок хранения и др.

В четвертой главе обосновывается необходимость разработки нового воднодисцерсионного состава целевого назначения, для

мт Н-м

Р, ¡«/см*

Рпс.З. : Зависимость усилия коробления Ы от градиента влажности С^-лц) н кшячестза поглощенной влаги Р прн 24-часовом увлазненна

Таблица I

Условия эксплуатации

Показатели ] атмосфере Внутри помещений с мокрым режимом Внутри помещений с влажным режимом

Условный коэффициент водозащитной способности, не более ц^ 0,20 0,20 0,3.0

Адгезия, МИа, не менее

- древесина 2,0 2,0 2,0

- ЦСП Превышает прочность подложи

Устойчивость к циклическому увлажнению-вы-сушивашш

снижения водозащитной способности, не болев 15 20 25

- адгезия Превышает прочность ЦСП

Обобщенные показатели атмосферостойкости

- декоративных свойств АД» менее 0,7 _ _

- защитных свойств АЗ, менее 0,5 - -

защиты ЦСП, описываются результаты разработки рецептуры и исследования свойств новой воднодисперсионной краски.

Традиционно лакокрасочный материал состоит из пленкооб-разуццего (основы), пигмента или смеси пигментов, наполнителей и целевых добавок.

Выбор каждого компонента, состава и его требуемое количество, обеспечивающее необходимые качества, осуществляли путем многочисленных испытаний, с учетом опыта составления рецептур воднодасиерсиошшх красок» Регулировали вязкость состава,егр стабильность во времени, концентрацию водородных ионов (pli), массовую долю сухого вещества и да. Главный

критерием качества краски является показатель водозащитной способности пленки на ее основе.

Основное внимание уделяли подбору пленкообразуццего -водной дисперсии, определявшей основные свойства краски. Для этого исследовали выпускаемые в наибольшем объеме или перспективные для промышленного освоений латексы синтетических каучуков и акрилатных полиморов: Б0-€5, БСНК, ПНК-33/2, БСК-70/2, БС-50, АК-234, МБМ.

Сравнение уровней защитной способности показало, что исследованные полимерные дисперсии, за исключением ПНК-33/2, МБМ, АК-234, по начальному уровню водозащитной способности пригодны для использования в качество основы воднодисперси-онной краски. Дальнейшие исследования свойств дисперсий позволили определить преимущество БСК-70/2, Ш1К, БС-50. По комплексу показателей дисперсии могут считаться надежными защитными материалами только при введении в их оостав пигментов, наполнителей и целевых добавок.

В результате экспериментальных исследований была разработана рецептура воднодисперсионной краски о требуемыми свойствами. В состав краски входят пигменты, предпочтительно яеле-зоокисные, как наименее дефицитные, наполнители (каолин, микротальк, мел), поверхностно-активные вещества, стабилизаторы, антисептики, йеногасители, противоморозяые добавки и др. Содержание латекса в краске до 50^, пигмента около , наполнителей 20-30£ по массе, остальное - целевые добавки.

Рецептура имеет два варианта для различных условий приготовления:

I. ВДКЧ-102Ц (разработана совмествно с Днепропетровским

лакокрасочным заводом) , приготавливаемая в условиях специа-

.газированных лакокрасочных предприятий;

2. ВДЦН, приготавливаемая на месте производства работ по защите ЦСЛ.

Дня определения пригодности новой воднодасперсионной краски для защиты конструкций из ДСП от эксплуатационного * увлажнения проведен комплекс исследований свойств и уровня защитной способности и выявлено их соответствие предъявляемым требованиям (табл.2)

Таблица 2

Показатели

ВДКЧ-102Ц

ВДЦН

Условный коэффициент водозащитной способности

Адгезия, МПа; - древесина - ДСП

Устойчивость к циклическому увлажнению-высушиванию

- % снижения водозащитной способности

- адгезия

Обобщенные показатели атмссферостойкости

- декоративных свойств ,• АД

- защитных свойств, АЗ

0,16 0,15

3,0 . 2,45

Превышает прочность подложка

12 II

Превышает прочность ДСП

0,70 0,69

0,73 0,69

Наряду с исследованием функциональных свойств были оценены технологические показатели; определен оптимальный расход, равный 300 г/м2 и срок хранения краски ВДКЧ-Ю^Ц (6 месяцев), в течение которого сохраняются защитные и технологичные свойства краски.

Определена возможность осуществления как ручного (валиком, кистью), так и ыехнизироваиного способов нанесения (налив, пневматическое распыление), естественной и ускоренной

сушки покрытий. ,

Новый воднодасперсионннй состав являетоя пожаровзрыво-безопасным и относится к материалам повышенной экологической чистоты. Покрытия на его основе хорошо сочетаются о покрытиями на основе воднодисиерсиошшх и органорастворшлых лакокрасочных материалов.

Разработаны технологии приготовления новой краски по двум вариантам рецептуры, а также технология нанесения на автоматизированных линиях отделки ЦСП и ручными методами.

В пятой главе приведены результаты расчета стеновой панели на температурно-влакностные воздействия и экспериментальных исследований влияния атмосферных воздействий на деформа-тивность обшивок ограждающих конструшщй о применением ЦСП.

ТрехелиИная панель со сплошным средним слоем без ребер, в которой сдвигающие усилия воспринимаются только средним слоем расчитана ь соответствии с Рекомендациями по расчету подобных панелей, разработанных в ЦНИИСК.

Напряженно-деформированное состояние трехслойной панели определяли для случая свободного опиршшя панели по двум противоположным кромкам, при отсутствии стеснения деформации конструкции в продольном направлении.

Температурно-влажностные факторы, действуя на панель, вызывают измзнение начальной владнооти и температуры ее элементов (обшивок, заполнителя), имеющих различные коэффициента линейного расширения оС и линейной влажностной деформации ^ . В результате, даже при отсутствии внешних закреплений панели в ее -элементах возникают напряжения, В общем случае величина относительных деформаций материала складывается из температурных и влааностных деформаций. Для ЦСП мо^го с дос-

статочной душ пратических целей точностью пренебречь величиной температурных деформаций по сравнению с величиной влажностных и считать, что линейные деформации и деформации коробления ЦСП но зависят от изменения температуры, т.е. £ = 0.

Специфика статической работы трехслойной панели при тем-пературно-влажностных воздействиях состоит в качественно ином по сравнению с действием статической нагрузки характере влияния жесткостных показателей эаполрителя на напрявдшо-дефо-рмированное состояние конструкции. При действии статической нагрузки заполнитель, участвуя в восприятии нормальных усилий разгружает обшивки, при температурно-влажностных воздействиях - наоборот, нагружает их. Увеличение сдвиговой податливости заполнителя вызывает при действии статической нагрузки увеличение прогиба панели, при температурно-влажностных воздействиях прогиб уменьшается. ■

При расчете трехслойных панелей данного типа допускается равенство нулю модуля-упругости заполнителя (Е = 0), однако, пренебрегая жесткостью заполнителя при восприятии нормальных усилий, учитвается влияние податливости заполнителя при сдвиге на напряженно-деформированное состояние конструкции.

Расчет панели с учетом податливости заполнителя производился на основе теории составных стершей. Рассматривая трехслойную панель как составной стержень с упругими связями сдвлга и абсолютно жесткими поперечными связями (Ел= о .), можно свести решение к интегрированию дифференциального уравнения суммарных сдвигащих усилий, возиикащих вследствие разности относитслышх деформаций обшиоок ( ^ - ) от действия темцсратурно-влажностиых факторов.

- 17 -

Как показывают результаты расчета (табл.3) существенное влияние на все вида напряжений и прогибы оказывают параметры а" и Иы , которые зависят от наличия защитного покрытия и его качества.

Кривизна коробления обшивок, возникшей вследствие усилий от неравномерного распределения влажности по их толщине

определяется через I** по формуле: _ Уг _

(I)

Законы изменения влажности по толщине обшивки из ЩЛ1 с защитой и без нео, подученные экспериментальным путем (рис.2) могут быть описаны функцией

и ( г ) = ( 2сгв - ыц) 1,8 • + н , ( 2 )

где £ - толщина обшивок, мм;

^ - коэффициент линейной влакностной деформации обшивок из ЦСН;

Ы в - влалсность верхнего увлажняемого слоя обшивки, Ъ5 - влажность низшего слоя обшивки, %. Имея величину коэффициента для незащищенной обшивки и обшивки с защитным покрытием, мошо установить предельный коэффициент //=0,48, при котором короблениа обшивок не является опасным для состояния и работы конструкций из ЦСП,

Рекомендуется при условии соответствия защитных свойств матфшлов.

лакокрасочных требованиям (табл.I), при К^сл < 0,2, в расчетах трехслойных панелей из ЦС11 на температурно-влакностныо воздействия определенно напряжений в среднем слое шшолеи (С?-2) и нормальных напряжений в обшивках от изгибании момытш ( & ) не производить.

Для подтверждений результатов расчет« н;#о;л.мии .чкси«^

Таблица 3

Показатели ВДКЧ-102Ц контроль

Коэффициент кривизны коробления обшивки [ш 0,13 0,59

Относительные деформации обшивок из ДСП при изменении влажности Áw-I0~4 Максимальный изгиб, мм * • 1,8 2,3 21,6 17,52

Изгибные нормальные напряжения в верхней обшивке, МПа 0,26 1,64

Нормальные напряжения в обшивках от изгибаздих моментов, 10"^ №а 3,69 6,44

Сдвигощие напряжения в среднем слое и клеевых соединениях, Ю"3 МПа 0,45 2,83

Нормальные напряжения в среднем слое и клеевых соединениях, I0"3 МПа 2,2 3,84

Ряс.2. Закон распределения влакпости по толщине

листа: I - ВДКЧ-102Ц, 2 - незащищенная ДСП,

талыше исследования стеновых конструкций на температурио-влажностные воздействия, целью которых является выявление влияния атмосферных воздействий и наличия защитного покрытия на деформативность стеновых панелей из ДСП.

В исследованиях использованы трехслойные панели размерами 3,0x1,2x0,1 ы. Обшивки выполнены из ЦСП, толщиной 10 мм, утеплитель из модифицированного полистирольного пенопласта

о

марки ИСВ-Ш, объемной миссой 140 кг/м , толщиной 75 ш. 06-рамление по контуру панели из гнутого стального профиля типа "Колибри" ( Е .75x35).

Испыташ! следуидие панели:

- для стендовых циклических температурно-влажностных испытаний - I панель защищена краской Фанкор-1, I панель - ВДКЧ-102Ц, I панель без защиты;

- для длительных испытаний в атмосферных уоловиях - I панель, защищенная различными красками, I - без защиты.

Стендовые испытания,при циклическом температурно-влалшост-ном воздействии показали, что как в процессе, так и после окрн-чания испытаний признаков нарушения целостности панелей, а также повреждений защитных покрытий но наблюдалось. В процессе увлажнения происходило выпучивание панелей в сторону увлажняемой обшивки. Максимальная величина выпучивания панелей с незащищенными обшивками составила 15,2 мм. Стабилизация процесса деформирования наступает начиная с 9 цикла испытаний.

Испытания показали преимущество ноеой краски по сравнении о Фанкор01.ь1. В панелях защищенных ВДКЧ-102Ц деформации снижаются в среднем в Я раз, а - краской Фанкор-1 только в 2 раза. Максимальная стрела выгиба составляет для ЬДКЧ-Юа.1 - 2,7 ¡.-..м, для Фанкор-1 - 7,4 мм.

- 20 -

Вызываемые короблением'незащищенной панели деформации сдвига обшивок относительно среднего слоя и обрамления характеризуются ростом в первые 5 циклов и в дальнейшем стабилизируются. При этом Максимальный сдвиг обшивок зафиксирован после 3 цикла. Наличие водозащитного покрытия снижает сдвиг в среднем на 30 %, Для панелей с защитными покрытиями характерна равномерность относительных деформаций сдвига на протяжении всех испытаний, что свидетельствует о стабилизации влакност-ного состояния ЦСП и снижении амплитуда колебаний сдвига в результате воздействия вода.

После двух лет испытаний в атмосферных условиях визуальным осмотром стеновых панелей обнаружены трещины длиной до 10 см в местах крепления незащищенных обшивок к обрамлению. Отверстия, просверленные для шурупов, являются концентраторами местных напряжений, поэтому при развитии усилий коробления происходит нарушение целостности обшивок из ЦСП именно на данном участке. Защитные покрытия стабилизируют влажность ЦСП, значительно снижают усилия коробления, и, как следствие, предотвращают возникновение и рост трещин.'

Расховдение теоретических и экспериментальных результатов прогибов паг.елей составляет 8-13 %, что указывает на их удов- . летворительную сходимость.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Проведенными исследованиями установлено, что для работы ограддавдих конструкций о обшивками из ЦСП в атмосферных условиях наиболее опасным является кратковременное одностороннее увлажнение, вызывающее коробление обшивок конструкций.

- 21 -

Установлен требуемый уровень защищенности ЦСП, обеспечивающий длительную работу стеновых конструкций из ЦСП в атмосферных условиях.

2. Разработаны технические требования к воднодисперсион-ным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты конструкций из ЦСП от эксплуатационного увлажнения, учитывающие условия нанесения защитного покрытия и кошсретные условия эксплуатации таких конструкций.

3. В результате расчета трехслойных стеновых панелей на температурно-влажностные воздействия установлено значительное (до 30 %) снижение величин напряжений в обшивках и среднем слое конструкций с защитой по сравнению с конструкциями без защиты,

4. Экспериментально-теоретическими исследованиями установлена предельная величина коэффициента кривизны коробления обшивок, учитывающая эффективность защиты лакокрасочными материалами конструкции о применением ЦСП, равная 0,48.

Рекомендуется в расчетах трехслойных панелей из ЦСП на температурно-влажностные воздействия при уоловии соответствия .вещитных свойств лакокрасочных материалов требованиям, т.е. при КуСД<0,2 не производить определение напряжений в среднем слое панелой (<3') и нормальных напряжений в обшивках от изгибаыцих моментов (С).

6. Разработаны два варианта рецептур новой атмосферостой-кой, пожаровзрывобезсдасной, экологически чистой воднодиспер-сионной краски целевого назначения, для защиты ЦСП. Исследованиями установлено, что краска имеет высокий уровень водозащитной способности,предотвращающий развитие опасных усилий коро&ле-

- 22 -

ния в обшивках и возникновение трещин в местах их крепления.

6. Разработаны и утверждены технические условия на вод-нодасперсионную краску ВДКЧ-Ю2Ц для защиты ДСП, приготавливаемую в специализированных условиях промышленных предприятий производства лакокрасочных материалов. Выпущена опытно-промышленная партия и освоен серийный выпуск краски ВДКЧ-102Ц, По-, лучен положительный результат при применении указанной краски на автоматизировшшых линиях,отделки ЦСП на заводах в г. Чайковском и п.Винзили.

Разработаны технологические регламенты на приготовление и использование воднодисперсионрой краски ВДЦП на месте производства работ. Краска принята к применению на Волжском опытно-экспериментальном комбинате и Бокинском ДСК.

Основные положения диссертационной работы опубликованы , в следующих работах:

1. Пуртаэина С.М. Бутадаеистирольный карбоксилированный латекс - основа новой воднодисперсиониой краски для защиты древесных плитных материалов / Тез.докл. УШ Всесоюзн. науч.-техн. конф, "Синтетические латексы, их применение и модифицирование".- М,: ЦНШТЭнефтехим, 1991.- с.140. (о участием Мыше-ловой Г.Н., Скродской Т.С. и др.).

2. Нуртазина С.М. Перспективы использования латексов для защиты деревянных конструкций // Тр.ин-та / ЦНШСК им.Кучерен-ко." 1991,- Совершенствование технологии изготовления деревянных конструкций.- с.25-39. (с участием Фрейдаша A.C., Мышело-вой Г.Н. и др.)

3. Пуртаэина С.М. Разработка рецептуры новой водкодислер-сионной краски дал защиты цементнострукечных плит // Тр.кн-та