Тепловая обработка бетонных и железобетонных изделий (стр. 6 )

Основным видом переработки лесных материалов является механи­ческая обработка.

Механическая обработка древесины осуществляется резанием, рас­калыванием, давлением, дроблением (табл. 12.1).

Бревна строительные из хвойных и лиственных пород должны иметь толщину на верхнем торце не менее 14 см и длину 4-6,5 м.

Для гидротехни­ческих сооружений и элементов мостов применяют бревна из хвойных по­род толщиной 22-34 см, длиной 6,5 - 8,5 м.

Для линий электропередач и свя­зи применяют бревна хвойных пород толщиной 20-32 см и длиной 6,5-18 м.

Для шпал железных дорог используют бревна хвойных и лиственных по­род толщиной не менее 24 см и длиной 2,7-5,4 м.

Для несущих конструкций зданий и пролетных строений мостов влажность круглых лесоматериалов не должна превышать 25%, а для конст­рукций, находящихся постоянно о воде (сван, шпунты), может быть любой.

Рис. 12.3 – Виды пиломатериалов: 1 - пиловочные строительные бревна; 2 - пластина; 3 - четвертины; 4, 5 - обрезные доски; б - необрезная доска; 7 - горбыль; 8 - брус; 9 - доска, строенная с четырех сторон; 10 - шпунтованные доски с прямоугольным пазом и гребнем; 11 - шпунтованные доски с треугольным пазом и гребнем; 12 - фальцованные доски; 13 - плинтус; 14 - наличники

Бревна должны очищаться от сучьев заподлицо с поверхностью и окорены с полным удалением луба.

Для элементов несущих конструкций постоянного назначения по ка­честву древесины бревна делят на три категории. К первой и второй катего­риям относят бревна, в которых не допускаются повреждения древесины гнилью и червоточиной. Количество других видов повреждений (трещины, косослой, количество и размеры сучков) ограничивается для первой катего­рии бревен больше, чем для второй. К третьей категории относят бревна с пороками всех разновидностей, за исключением тили. Ограничено также количество гнилых и табачных сучков. Допускают только поверхностную (повреждения короедом) червоточину.

Рис. 12.4 – Паркетная доска: 1 - нижний компенсационный слой шпона; 2 - паз; 3 - несущая доска, склеенная из брусков; 4 - лице­вой слой из твердых пород

Таблица 12.1 – Методы механической обработки древесины

Метод обработки	Процессы	Примечание
Резание: с образованием стружки	Пиление, строгание, лущение, фрезерование. сверление, долбление, точение, шлифование	Процессы применяются при механической обработке древесины
бесстружечное	Штамповка-высечка, разрез ножницами или ножами Разделение гонким резцом - пластинкой (виброрезание)	Обработка фанеры и других листовых материалов Метод еще не получил производственного распространения
Раскалывание	Разделение по слоям клином	Метод применяется в лесозаготовительном производстве, очень редко в деревообработке
Давление	Гнутье, прессование	Процессы выполняются на прессах и относятся к узкому кругу специальных производств
Дробление	Ударное дробление, абразивное истирание (размол)	Процессы применяются при производстве пластмасс, картона и древесноволокнистых плит

Рис. 12.5 – Клееные деревянные конструкции: а - балка прямолинейная постоянного сечения; б - балка двускатная; в - балка шпренгельная; г - металлодеревянная ферма треугольная; д - металлодеревянная ферма с нижним поясом ломаного очертания; е - рама трехшарнирная

Пиломатериалы получают продольной распиловкой древесины: на доски толщиной 100 мм и менее при соотношении ширины к толщине бо­лее 2; бруски толщиной 100 мм и менее при отношении ширины к толщине 2 и менее; брусья (четырехкантные и двухкантные) толщиной и шириной более 100 мм.

По характеру обработки пиломатериалы делят на обрезные, у кото­рых обе кромки пропилены по всей длине, и необрезные, у которых кромки не пропилены или пропилены меньше, чем на половину длины.

Из хвойных пород изготовляют пиломатериалы трех видов: доски, бруски и брусья. Доски производят толщиной 13-40 мм и шириной 80-250 мм; бруски - толщиной 50-100 мм и шириной 80-200 мм; брусья - толщиной 130-250 мм и шириной 130-250 мм.

Пиломатериалы из хвойных пород имеют длину до 6,5 с градацией в 0,25 м. Из лиственных пород пиломатериалы изготовляют длиной 1-6,5 м с градацией в 0,25 м, толщиной мм и шириной 80-200 мм. Пиломатери­алы для клееных конструкций должны иметь влажность не более 15%, а для пролетных строений мостов и других несущих конструкций - не более 25%.

Древесина, применяемая для пиломатериалов, должна быть высокого качества и не должна содержать гнили, а для пиломатериалов первой и вто­рой категорий - также червоточины, пасынков, гнилых и табачных сучков.

К строганым погонажным деталям относят наличники, раскладки, плинтуса, доски для настила чистых полов, поручни для перил, проступи, доски подоконные и наружную обшивку. Строганые погонажные материа­лы делают из древесины хвойных и лиственных пород. Погонажные изде­лия изготовляют длиной 2,1 м и более с градацией через 100 мм. Влажность древесины для досок чистою пола не должна превышать 12%, а для других деталей - не более 15%.

Погонажные строганые изделия могут быть не только цельными, но и составными как по сечению, так и по длине. Во всех случаях соединение выполняют на клею.

Материалы для полов бывают следующих видов: штучный паркет, наклеенный на бумагу, паркетные доски, доски для настилки чистых полов, шашка торцевая и плиты древесноволокнистые. Для изготовления паркета применяют дуб, бук, березу, сосну, лиственницу, ясень, клен, берест, вяз, ильм, каштан, граб, белую акацию.

Изделия для паркетных полов включают: штучный паркет, щитовой паркет и паркетные доски. У всех видов паркетных изделий верхний лице­вой слой выполняется из твердых пород дерева (дуба, бука, березы и т. п.).

Штучный паркет представляет собой дощечки длиной от 150 до 450 мм, шириной от 30 до 60 мм и толщиной 16 и 19 мм. Дощечки имеют пазы и гребни, аналогичные доскам для пола.

Паркетные щиты и доски представляют собой трехслойную клееную конструкцию, состоящую из лицевого покрытия в виде тонких (4...10 мм) планок из твердых пород (дуб, бук и т. п.), основания из сосновых или ело­вых реек и слоя шпона.

Волокна древесины в соседних слоях взаимно перпендикулярны. Длина досок 1,2...3 м при ширине 200...250 мм. Паркетные щиты и доски позволяют экономить дорогую древесину и ускоряют работы по настилке пола (см. рис. 12.4).

Доски для настила чистых полов изготовляют из сосны, ели, листвен­ницы, пихты, кедра, березы, бука и ольхи, а шашка торцевая из древесины хвойных и твердых лиственных пород, исключая пихту, дуб, бук и березу. Влажность древесины для чистого пола не должна превышать 12%, для пар­кета и паркетных досок - 6-10% и для шашки торцевой - не более 28%. До­ски для пола и торцевая шашка до их укладки должны антисептироваться.

Столярные плиты состоят из реечных щитов, оклеенных рубашками из шпона. Плиты столярные в зависимости от вида материала, рубашек де­лят на облицованные строганой фанерой с одной или обеих сторон и на не-облицованные; по виду обработки поверхности рубашек на шлифованные с одной или обеих сторон.

Кровельные материалы для временных зданий производят следую­щих видов: стружку, дрань, плитки деревянные и гонт. Материалы для кро­вель изготовляют из сосны, ели, пихты и осины; дрань можно также изго­товлять из лиственницы; плитки - из кедра.

Стружку производят длиной вдоль волокна 400-500 мм, шириной 70-120 мм и толщиной 3 мм; дрань - длиной 4мм, шириной 90-130 мм и толщиной 3-5 мм; плитки - длиной 400-600 мм с градацией через 50 мм, шириной не менее 70 мм и толщиной-13 мм; гонт - длиной 500-700 мм с градацией через 100 мм, шириной 70-120 мм с градацией через 10 мм и толщиной со стороны шпунта 15 мм, со стороны пера - 3 мм. Влажность древесины, применяемой для стружки и драни, составляет 40%, а для пли­ток и гонта - до 25%.

Фанеру изготовляют склеиванием тонких слоев (шпонов) древесины. В строительстве применяют фанеру трех видов: клееную, бакелизированную и декоративную: БФС, БФВ-1, БФВ-2.

Рубашки марки БФС пропитывают, а средние слои намазывают спирторастворимыми смолами; марки БФВ-1 - соответственно спирторастворимыми и водорастворимыми смолами, а марки БФВ-2 - только водорастворимыми смолами. Бакелизированную фанеру выпускают размером от 770x2000 мм до 1580x1200 мм толщиной 5-16 мм. Влажность фанеры не должна превышать 8%. Применяют бакелизированную фанеру там же, где и клееную, но без окраски поверхности.

Декоративную фанеру изготовляют из березового, ольхового и липо­вого шпона. По виду облицовки декоративную фанеру делят на два вида: фанеру, поверхность которой облицована бесцветной клееокрашенной пленкой, и на фанеру, поверхность которой облицована пленкой и декора­тивной бумагой. Декоративная фанера может быть облицована с одной или двух сторон и иметь глянцевую или полуматовую поверхность. Декоратив­ную фанеру выпускают следующих размеров: длиной мм, шири­ной мм и толщиной 1,5-12 мм. Влажность фанеры не должна пре­вышать 10%. В строительстве декоративную фанеру применяют для внут­ренней отделки стен, перегородок, панелей, дверных полотен и встроенной мебели.

Клееную фанеру делят на: фанеру повышенной водостойкости, скле­енную клеями типа феноло-формальдегидного марки ФСФ; средней водо­стойкости, склеенную карбамидными или альбумино-казеиновыми клеями (марок ФК и ФБЛ) и ограниченной водостойкости, склеенную белковыми клеями марки ФБ. В зависимости от вида обработки поверхностей рубашек фанеру делят на шлифованную и нешлифованную. Клееную фанеру изго­товляют из березы, бука, осины, ясеня, ильма, дуба, липы, ольхи, сосны, ели, кедра и пихты длиной или шириной 7мм и толщиной 1,5-12 мм. Клееную фанеру повышенной водостойкости применяют для несущих кон­струкций (балок, арок, рам и т. п.) в открытых сооружениях с защитой от ув­лажнения - с окраской; в помещениях с влажностью воздуха до 70%-без ок­раски. Фанеру средней водостойкости применяют для перегородок и внут­ренней обшивки зданий.

Бакелизированную фанеру изготовляют из березового шпона толщи­ной не более 1,5 мм. Рубашки фанеры собирают из целых листов шпона по ширине.

Из древесины производят следующие основные виды столярах изделий: элементы дверей, окон, перегородки и панели (щитовые, филенчатые, глухие и остекленные) для жилых зданий и ворога для промышленных зда­ний (распашные, открытые, подвесные и неподвесные, утепленные и неутепленные).

Из древесины хвойных пород изготовляют столярные изделия, а из лиственных (бука, березы и др.) - только внутренние двери и фрамуги для помещений с относительной влажностью воздуха не более 70%.

Изготовление щитовых дверей, столярных перегородок и панелей (внутреннего заполнения) производят из отходов лесопильного деревооб­рабатывающего и фанерного производств. Оконные переплеты можно так­же изготовлять из клееных заготовок на водостойких клеях.

В последнее время для изготовления пустотелых щитовых дверей в качестве заполнителей применяют отходы изоляционных древесноволокнистых плит. Два обрезка таких плит предварительно склеивают между собой, после чего их разрезают на полосы длиной около 40 мм и шириной на 2-3 мм больше толщины рамы каркаса двери. Полоски располагают в виде решетки. У поперечных брусков решетки разделяют прокладками из тех же древесноволокнистых плит. При склеивании двери колоски запрессовыва­ют и благодаря тому, что их ширина больше толщины рамы каркаса двери, они образуют плотный заполнитель, чтобы облицовка не прогибалась.

Однопольный глухой дверной блок предназначен для заполнения дверного проема внутри зданий общественного назначения. Дверное полот­но изготовляют из хвойных пород древесины, оклеивают клееной фанерой, фанеруют березовым шпоном и покрывают полиэфирной эмалью. Дверные крышки облицовывают раскладкой твердолиственных пород. Дверную ко­робку фанеруют березовым шпоном и отделывают нитроэмалью.

В каркасно-щитовых домах для заполнения каркаса используют па­нели из фибролита или из древесноволокнистых плит. Наружные стены мо­гут быть облицованы (например, асбоцементными цветными плитками). Каркасно-обшивной дом имеет каркас, собираемый из брусьев (вертикаль­ные стойки, нижняя и верхняя обвязки). Каркас обшивают снаружи и внут­ри обрезными досками, пространство между которыми заполняют тепло­изоляционным материалом. Балки иола и стропила, выполняемые из досок толщиной 50 мм, дополнительно укрепляют каркас.

Дома заводского изготовления выпускают одно - и двухэтажные, их собирают на строительной площадке из готовых элементов.

В строительстве нашли широкое применение клееные деревянные конструкции. Клееные деревянные строительные конструкции отличаются меньшей массой, большей прочностью, водостойкостью, меньшей возгора­емостью, чем обычные деревянные конструкции. Они почти не подвержены усушке и короблению и могут изготовляться в виде балок, ферм, арок. В клееных конструкциях отдельные слои древесины располагают таким обра­зом, чтобы ослабить влияние анизотропности древесины, а также умень­шить местное влияние трещин, сучков и других пороков.

Склеиванием древесных заготовок из маломерного по длине и сече­нию пиленого материала можно изготовить дверные полотна, оконные и дверные коробки, щиты для полов, а также крупные конструктивные эле­менты - балки, фермы, прогоны, сваи, шпунты.

Изделия и детали поставляют на стройку в готовом виде, исключающем их подгонку; детали и изделия, соприкасающиеся с землей, антисептируют.

Клееные конструкции применяют в покрытиях, перекрытиях, мостах в качестве балок прямоугольного и двутаврового сечения, а также в виде арок и частей металлодеревянных ферм, в виде криволинейных и прямоли­нейных блоков верхних поясов ферм и элементов решетки, рам и стоек, свай и шпунта, мостовых брусьев, шпал, клеефанерных щитов (покрытий, стен и перекрытий), а также инвентарной опалубки. Клееные конструкции изго­товляют путем склейки из досок (брусков) или из досок (брусков) и фанеры.

Лекция № 13 – РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

БЕТОННЫХ И ЖБИ И КОНСТРУКЦИЙ

При эксплуатации в тяжелых условиях и в ряде других случаев возможно появление повреждений бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Эти повреждения могут быть четырех видов:

1) общее разрыхление структуры, в частности, изменение характера порового пространства за счет увеличения числа более крупных пор и появления мельчайших дефектов, вызывающее снижение прочности бетона и предшествующее более глубоким и опасным разрушениям (рис. 13.1);

2) отслоение защитного слоя, разрушение поверхностных слоев бетона, образование на поверхности изделий каверн и пустот (рис. 13.2);

3) появление трещин, неплотностей и других разрушений в более глубоких слоях бетона (рис. 13.3);

4) значительная коррозия арматуры, обрыв предварительно напряженных стержней, коррозия закладных деталей (рис. 13.4).

б)

а)

Рис. 13.1 – Некоторые мельчайшие дефекты, вызывающие снижение прочности бетона и предшествующие более глубоким и опасным разрушениям: а – растрескивание поверхности бетона, вызываемое в результате усадки, термического сжатия или нагрузки; б – вздутие во время финишной отделки поверхности, вызываемое пузырьками вовлеченного воздуха, которые поднимаются, но не могут проникнуть через уже герметичную поверхность

Каверны – пустоты в бетоне неправильной или округлой формы размером > 1 мм, т. е. крупнее пор и мельче пещер. В ряде случаев причиной образования каверн в бетоне может оказаться присутствие в бетонной смеси очень крупного заполнителя, который заклинивается между стенкой формы и арматурой. Поэтому очень важен постоянный контроль размера заполнителя.

Защитный слой бетона - слой бетона от наружной поверхности железобетонной конструкции до ближайшей поверхности арматуры. В РФ защитный слой бетона должен соответствовать требованиям СНиП; в зависимости от вида изделия защитный слой должен быть не менее 20-30 мм.

Рис. 13.2 - Отслоение защитного слоя, разрушение

поверхностных слоев бетона

Рис. 13.3 - Трещины, неплотности и другие разрушения

в более глубоких слоях бетона

г)

в)

б)

а)

Рис. 13.4 - Значительная коррозия арматуры: а, б – обрыв предварительно напряженных стержней, в – коррозия металлической перемычки; г – коррозия закладных деталей:

В зависимости от характера повреждений применяют различные тех­нологические приемы (рис. 13.5) и материалы для ремонта. Если на поверх­ности образовались значительные дефекты, то поврежденный участок очи­щают от разрушившегося бетона (до бетона с доброкачественной структу­рой) и затем бетонируют новым бетоном. Чаще всего используют мелкозер­нистые бетоны на основе высокопрочных цементов с эффективными ком­плексными добавками, быстротвердеющих специальных цементов, в том числе безгипсовых тонкомолотых цементов со специальными добавками, которые схватываются черезмин; жидкого стекла, серы и некото­рых специальных вяжущих. Широко применяют для ремонта полимеррастворы, возможно использование фибробетона.

При ремонте необходимо особое внимание уделять созданию прочной связи между отремонтированным участком и основной конструкцией. Так как прочность сцепления между старым и новым бетоном невелика и редко превышает 0,5 ... 1 МПа, то применяют специальные мероприятия, способствующие усилению связи между ними. Конфигурация участка, под­вергаемого бетонированию, должна способствовать получению прочного объема бетона, т. е. иметь достаточную толщину и заглубленные края. Лучшие результаты получают, если ремонтируемый участок армируют стальной сеткой, которую специальными дюбелями пристреливают к основной конструкции или прочно прикрепляют к ней другими способами. Старый бетон перед бетонированием очищают, промывают, стремясь обнажить заполнитель и получить шероховатую поверхность. В ряде случаев используют промежуточный слой, способствующий улучшению сцепления, например, нанесение тонкого слоя полимерных композиций на основе эпоксидной смолы или слоя коллоидного цементного клея с эффективными химическими добавками, повышающими адгезию материалов. Значительное повышение сцепления достигается последующей пропиткой нового и старого бетона полимеризующимися составами, При этом возрастают плотность, прочность и долговечность отремонтированной конструкции.

Рис. 13.5 - Схемы ремонта поврежденных участков бетонных и железобетонных конструкций: а - ремонт бетонного покрытия 1 вновь уложенным бетоном 2; б – то же, но с пропиткой 3 вновь уложенного слоя и прилегающей поверхности старого бетона для повышения сцепления и долговечности: в - залечивание трещин в бетоне 1 полимером, полимерраствором или коллоидным цементным клеем 2; г - то же, но с пропиткой прилагающих объемов старого бетона; д – пропитка полимером ослабленной поверхности бетона; е - пропитка дефектных зон бетона через внутренние шурфы.

Пропитку бетона специальными составами проводят также для вос­становления свойств бетона при повреждении его поверхностных слоев вследствие воздействия атмосферных или агрессивных факторов. В зависимости от структуры бетона и характера ее разрыхления используют составы разной вязкости. Маловязкие составы на основе метилметакрилата или стирола хорошо «залечивают» мельчайшие дефекты и повышают непроницае­мость и долговечность поверхности бетона. Более вязкие составы, включающие мономер и полимер, «залечивают» более крупные дефекты и поры и понижают проницаемость менее плотных бетонов. Для полимеризации составов непосредственно в теле бетона применяют поверхностный нагрев или специальные комплексные катализаторы, обеспечивающие полимеризацию при обычной температуре. Возможно использование для пропитки и неорганических веществ: серы, составов на основе жидкого стекла и др.