Medienos ilgaamžiškumas
5 (100%) 1 vote

Medienos ilgaamžiškumas

1121



MEDIENOS ILGAAMŽIŠKUMAS

Referatas

Turinys

Įvadas………………………………………………………………………………………………..

Statybinių medžiagų senėjimo ir irimo modelis……………………………………..

Išorės sluoksnio atsparumo klimato poveikiams prognozavimas ……………..

Medienos mechaninės savybės įtakojančios medinių konstrukcijų ir

gaminių ilgaamžiškumą………………………………………………………………

Medienos technologinės savybės įtakojančios medinių konstrukcijų ir

gaminių ilgaamžiškumą………………………………………………………………

Aukštos temperatūros ir drėgmės poveikis medienos ilgaamžiškumui ……..

Šalčio poveikis medienai ……………………………………………………………………..

Medienos atsparumas puvimui ir kirmgraužoms……………………………………

Medienos ilgaamžiškumo padidinimas………………………………………………….

Literatūros sąrašas……………………………………………………………………………..

1

1

5

6

10

10

12

13

14

16

Įvadas

Pastatų ilgaamžiškumo problemos iki šiol sprendžiamos remiantis patirtimi, pasitelkiant medžiagų patvarumo išorės poveikiams parametrus – atsparumą šalčiui, korozijai, vandeniui ir specialiai tiriant pastatytus objektus. Iš medžiagų, turinčių savas patvarumo išorės poveikiams savybes, sudaromos laikančiosios, atitvarinės ir apdailos (apsaugos) konstrukcijos, o iš jų – pastato konstrukcinė visuma. Reikia įvertinti pastato laikančiųjų, atitvarinių ir apdailos (apsaugos) konstrukcijų ilgaamžiškumą. Suirus laikančioms konstrukcijoms, pastatų eksploatuoti negalima.

Pastatą sudarančių atskirų konstrukcijų ilgaamžiškumą lemia laikotarpis, kurio metu konstrukcijos priešinasi ardantiesiems išorės veiksniams. Svarbiausi veiksniai yra šie: eksploatacinės apkrovos, temperatūrų svyravimai, drėgmės arba agresyviosios aplinkos poveikis. Jei konstrukcija išsaugo stiprumą, nepralaidumą, šilumos apsaugines ir kitas svarbias fizikines-technines ir mechaninias savybes, kurios ne blogesnės nei numatytos projektuojant, tai jos ilgaamžės.

Statybinių medžiagų senėjimo ir irimo modelis

Statybines medžiagas veikia daugelis veiksnių (1 lentelė).

Šie veiksniai neveikia visi kartu – dažniausiai nustatoma, kurie iš veiksnių yra dažniausi ir kurie svarbiausi.

1 lentelė. Aplinkos poveikių statybinėms medžiagoms klasifikacija

Aplinka Veiksnys

1 2

Gruntas Grunto vanduoAgresyvūs cheminiai junginiai PratekėjimaiGrunto slėgis

Atmosfera Temperatūra ir jos kaitaOro drėgnumasAgresyvios dujos ir dulkėsKrituliaiUžšalimas ir atšilimasMineralizuota migla, lietus, sniegasAbrazyvinis kietųjų dalelių veikimasBrinkimas ir susitraukimasŠviesa ir ultravioletinė spinduliuotė

Patalpų oras Temperatūra ir jos smūginis poveikisOro drėgnumasDrėgmės kondensavimasisAgresyvieji kondensacijos branduoliai (aerozoliai, dulkės)Gamybinė drėgmė Sandėliavimo veiksmaiMechaninis paviršių trynimas

Biologiniai poveikiai MikroorganizmaiVabzdžiai ir gyviaiAugalai

Mechaniniai poveikiai ĮdūžimaiNumušimaiApkrovos

Kiti Medžiagų nesuderinamumas

Dažniausiai kristalizuojantis komponentams, temperatūros, drėgmės ir net cheminiai poveikiai išauga į mechaninę tempimo jėgą, kuri kenkia medžiagai ir mažina jos stiprumą, patvarumą (1 pav.).

1 paveiksle pavaizduotas pointegralinis (apibrėžtas kreive) plotas yra proporcingas mechaniniam darbui, kurį turi nuveikti aplinkos veiksniai, kad sumažintų medžiagos stiprumą iki leistinos ribos:

, Wh/m2;

čia: po – pirmapradės medžiagos stipris, N/m2;

pt – stipris laiko momentu t , N/m2;

t – laikas, m.;

K1, K2, … Kn – daugikliai, priklausantys nuo medžiagos savybių,

sluoksnių storio, sukibimo jėgų ir kitų konstrukcinių faktorių.

1 pav. Medžiagos (elemento, konstrukcijos) susidėvėjimo iki leistinosios ribos integralinė kreivė

Jeigu būtų žinomi šie daugikliai, tai medžiagos ilgaamžiškumas metais t galėtų būti išreikštas aplinkos poveikio jėgos J (N/m2) ir mechaninio darbo medžiagoje santykiu:

, m.

A – išreiškia vidutinę medžiagą ardančią energiją, kurią paima išorinės konstrukcijos paviršius per visą konstrukcijos eksploatavimo laiką. Kai atitvarinė konstrukcija yra veikiama periodiškai, tai intensyvumas J gali būti pakeistas veiksnių ciklu Sn kiekvieniems konstrukcijos eksploatavimo metams.

Nurodytas funkcinis sąryšis tik labai apibendrintai apibūdina atitvarų ir medžiagų senėjimo (irimo) procesus. Bandoma nustatyti, kokiu būdu senėja (irsta) medžiaga, veikiama konkretaus ir eksperimentiškai kryptingo (išgryninto) poveikio, dažniausiai kintamosios drėgmės (drėkimas-džiovinimas), kintamosios temperatūros vandens prisotintame kūne (užšaldymas-atšildymas) ir veikiama chemiškai agresyvių medžiagų. Suprantama, kad drėgmė (vanduo) šiuose procesuose yra ne tik ardančiosios energijos nešiklis, bet ir savaime veikiantis
agentas.

Atsparumas drėkinimui ir džiūvimui, kintant teigiamoms temperatūroms, vadinamas atsparumu drėgmei, o prisotintos drėgme medžiagos atsparumas, keičiantis temperatūrai per užšalimo tašką – atsparumu šalčiui. Čia sąvoka “atsparumas” suvokiama kaip medžiagos savybė priešintis cikliškai pasikartojančiam arba ilgalaikiam jėgos poveikiui (nuovargiui), daug kartų mažesniam už medžiagos skeleto stiprumą.

Konstrukcijų ilgaamžiškumo tikimybė priklauso nuo naudojamų medžiagų ir gaminių kokybės, konstruktyvinio sprendimo, apsauginių-apdailos sluoksnių ir kitų priemonių, mažinančių fizikinį klimatinį ir kitokį išorinį poveikį konstrukcijai. Be šių faktorių, dar veikia statybos montavimo darbų ypatumai ir kokybė, nes projektuojant konstrukcijas, šias priežastis ne visuomet galima tinkamai įvertinti.

Iš patirties nustatyti kai kurių medžiagų apytikriai ilgaamžiškumo parametrai, jeigu iš jų sudarytos atitvaros tinkamai suprojektuotos, įtaisytos ir sumontuotos pastate (2 lentelė).

2 lentelė. Įvairių gaminių ir medžiagų eksploatavimo trukmės (ilgaamžiškumo) apytikriai parametrai

Pastato elementai Mažiausia eksploatavimo trukmė metais iki būtino kapitalinio remonto

nepalankios eksploatavimo sąlygos palankios eksploatavimo sąlygos

1 2 3

Medžio rąstų ir tašų sienos 30 50

Medinės surenkamųjų skydų arba karkasinės sienos 30 40

Tarpaukštiniai tinkuoti arba impregnuoti medinių sijų perdenginiai 60 80

Medinės pastogės konstrukcijos 50 80

Mediniai langai 40 60

Išorės sluoksnio atsparumo klimato poveikiams prognozavimas

Pateikiame kai kuriuos specifinius išorės paviršiaus apdailos ilgaamžiškumo arba irimo apibrėžimus:

1. Praktiškai vienu metu visas apdailos paviršius iš karto nesuyra – irsta palaipsniui, atplyštant atskiriems apdailos ploteliams išbarstytu arba sutelktu būdu (2 pav);

2. Suirimo pobūdis priklauso nuo natūralaus pačių apdailos gaminių fizikinių-mechaninių savybių ir nuo išorinių poveikių susitelkimo atskiruose apdailos paviršiuose;

3. Irimo židiniai fasadų paviršiuje gali būti išsidėstę sutelktai, netolygiai ir tolygiai;



2 pav. Apdailos paviršiaus irimo (senėjimo, nuvertėjimo) schema:

a) irimo mikrožidinių atsiradimo schema;

b) suirimo ir nuvertėjimo integralinė kreivė

4. Svarbiausia apdailos kokybės charakteristika – apdailos dekoratyvinė ir apsauginė funkcijos. Pagal šią sąlygą apdailos ilgaamžiškumu pasirenkamas laiko tarpas, per kurį suyra toks paviršiaus plotas, visiškai sumažinantis ir apsauginę apdailos kokybę;

5. Patirtis rodo, kad apdailą reikia remontuoti, jeigu suyra toks paviršiaus plotas:

– sutelktai – 4-6 %;

– netolygiai – 6-9 %;

– tolygiai – 8-14 %.

Prognozuojamas apdailos ilgaamžiškumas t (metais) yra tiesiog proporcingas savajam apdailos medžiagos atsparumui šalčiui (P), atvirkščiai proporcingas medžiagos suminkštėjimo nuo drėgno klimato faktoriui (k) ir kvadratinei šakniai iš ardančios energijos faktorių lyginamųjų verčių kvadratų sumos ( ):

, m.

Medienos mechaninės savybės įtakojančios medinių konstrukcijų ir gaminių ilgaamžiškumą

Medienos ilgaamžiškumą nulemia ne tik klimatiniai veiksniai, bet ir medienos mechaninės savybės: atsparumas gniuždymui, tempimui, statiniam lenkimui, šlyčiai, dilimui, ilgalaikis atsparumas ir nuovargis, deformatyvumas. Nuo kompleksinio medienos mechaninių, fizikinių savybių ir aplinkos veiksnių poveikio priklauso medinių konstrukcijų ir kt. medienos gaminių ilgaamžiškumas.

Trumpai apžvelgsiu kai kurias medienos mechanines savybes.

Gniuždymas – viena būdingiausių ir dažniausiai pasitaikančių medienos apkrovimo formų. Gniuždant medienos bandinius, suirimo momentu tangentiniame paviršiuje atsiranda raukšlė. Labai drėgnos arba lengvai deformuojamos medienos bandiniai deformuojasi kitaip – susimaigo jų galai, o šonai gali šiek tiek išsipūsti. Visa tai rodo labai didelę medienos sandaros ir jos anizotropiškumo įtaką gniuždymo rodikliams. Neužtenka medienos gaminiams suteikti reikiamas savybes ir tikėtis ilgo jų tarnavimo, būtina užtikrinti kuo mažesnį šių savybių kitimą eksploatavimo metu. Gniuždymui mediena gana gerai priešinasi, todėl iš jos dažnai gaminamos gniuždomos detalės. Vidutiniška medienos stiprumo riba – 50 Mpa. 3 lentelėje pateikiamas medienos atsparumas gniuždymui priklausomai nuo medienos rūšies ir drėgnumo.

3 lentelė. Medienos atsparumas gniuždymui priklausomai nuo medienos rūšies ir drėgnumo

Stiprumo riba MPa, kai Medienos rūšis

Eglė Pušis Ąžuolas Uosis Beržas Drebulė

W=12% 44,5 48,5 57,5 59,5 55,0 42,5

W=30% 19,5 21,0 21,0 32,0 22,5 19,5

Kaip matyti, sausa mediena yra 2-2,5 karto atsparesnė už ką tik nukirstą.

Medienos atsparumas tempimui yra vidutiniškai dešimt kartų didesnis, negu atsparumas gniuždymui. Vidutinė stiprumo riba tempiant išilgai pluošto įvairių rūšių medieną yra apie 130 MPa. Tačiau net ir tos pačios medienos stiprumo ribos gali labai skirtis, nes didelę įtaką čia turi struktūros ypatumai. Didelis medienos atsparumas tempimui išilgai pluošto mažai panaudojamas (vežimų ienoms, lėktuvų propeleriams), nes sunku įtvirtinti detalių galus. Čia atsiranda skėlimo
glemžimo įtempimai.

Tempiant medieną skersai pluošto, jos stiprumo riba mažesnė apie 20 kartų nei tempiant išilgai pluošto. Stiprumo riba gali tapti lygia 0, jei tempimo plokštumoje yra plyšių. Dėl to mediena visiškai nenaudojama šios rūšies apkrovoms.

Medieną veikiant statiniam lenkimui, irimas prasideda gniuždymo zonoje, nes atsparumas gniuždymui mažesnis už atsparumą tempimui. Galutinis suirimas įvyksta tempimo zonoje. Medienos stiprumo lenkiant ribą galime imti apie 100 MPa (žr. 4 lentelę).

4 lentelė. Medienos stiprumo riba, priklausomai nuo apkrovos ir medienos rūšies

Medienos rūšis Stiprumo riba MPa, gniuždant išilgai pluošto Sąlyginė stiprumo riba MPa, gniuždant skersai pluošto Stiprumo riba MPa, lenkiant

spindulinis tangentinis

12% 30% 12% 30% 12% 30% 12% 30%

Vikmedis 75,5 41,5 158,0 97,5

Skroblas 60,0 26,5 6,7 4,0 6,2 3,7 137,0 73,5

Kriaušė 57,7 26,2 106,0 62,0

Ąžuolas 57,5 21,0 9,4* 5,6* 5,5* 3,3* 107,5 68,0

Klevas 59,5 28,0 11,7 9,0 7,1 5,5 120,0 77,5

Uosis 59,5 32,0 8,7* 5,2* 11,0* 6,6* 123,0 74,5

Bukas 55,5 26,0 6,2 3,7 6,5 3,9 108,5 64,5

Maumedis 64,5 25,5 4,5 2,7 6,1 2,5 111,5 61,5

Vikšna 5,8 3,5 4,8 2,9 95,5 59,5

Beržas 55,0 22,5 109,5 59,5

Juodalksnis 44,0 23,5 7,0 4,2 3,8 2,3 80,5 49,5

Pušis 48,5 21,0 5,2 3,1 7,6 3,1 86,0 49,5

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 1489 žodžiai iš 2976 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 0,87 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.