Файл: Гашкова, А. К. Влияние влажности на качество столярно-строительных изделий из древесины.pdf

Рис. 26. Отклонения эксплуатационной влажности древесины оконных переплетов от начальной влажности

как у коробок; так и у переплетов, особенно осенью. Это объясня­ ется влиянием конденсата, стекающего по стеклам.

Полученные результаты были количественно подтверждены и дополнены исследованиями распределения влажности древесины в 60-ти оконных блоках пятиэтажного здания [44]. В каждом из четырех подъездов жилого блока с пятью квартирами были уста­ новлены оконные блоки с различной отделкой и различных фирм.

Все оконные блоки по традиции были встроены в загрунтован­ ном виде, а позднее окрашены и покрыты лаком. Встраивание окон­ ных блоков и отделочные работы проводились в период с октября по декабрь, большей частью при холодной и дождливой погоде. В соответствии с часто наблюдающимся стремлением окончить строительство и заселить дом до наступления зимы эти условия следует считать обычными.

Из-за неблагоприятных условий начальная влажность деревян­ ных оконных блоков во всех случаях была высокой (около 20%), но и при этом наблюдалась заметная разница во влажности верх-

28

них и нижних брусьев оконных переплетов и коробок: нижние брусья были влажнее верхних, особенно в спальных комнатах. Не было установлено разницы в поведении образцов с различной отделкой, различных пород древесины и различных фирм.

Однако было отмечено влияние вида помещения и ориентации окон. Окна жилых комнат были ориентированы на юго-восток, спальные комнаты и кухни выходили на северо-запад.

Оконные блоки в жилых комнатах скорее высыхают и менее увлажняются, чем в спальных комнатах и кухнях.

На рис. 25 представлены результаты исследования влажности древесины различных столярно-строительных изделий, полученные с применением влагомера ЭВА-6-100 в лаборатории сушки древе­ сины ВНИИдрев [15]. На рис. 26 эти сведения дополнены измене­ нием влажности в оконных блоках. Внутри помещения наибольшие отклонения от начальной влажности у досок пола и дверей ванной комнаты. Средние отклонения в течение года от средней начальной влажности (6,7%) для всех изделий внутри помещения составляют

этот период отделочный слой ни разу не возобновлялся. На наруж­ ной раме краска (цинковые белила) заметно потрескалась. Средне­ годовое значение влажности наружной створки составило 12% (на­ ружный слой 11,7%, средний 12,2%, внутренний 12,0%), внут­ ренней створки 9,9% (наружный слой 10,4%, средний 10,1% м внутренний 9,5%). Наибольшая амплитуда колебания влаж­ ности (5,3%) характерна для наружного слоя наружной створки, наименьшая (2%) —-для среднего слоя внутренней створки. Наи­ больший перепад влажности (2,1%) по сечению брусков обеих створок был в декабре. Для наружной створйи примерно такой же перепад, но с обратным знаком, наблюдался в июле и августе.

На основании приведенных материалов можно сделать вывод,

29

что любой вид окраски (отделки) древесины приводит к замедле­ нию и уменьшению изменений влажности древесины. Окраска по­ ложительно сказывается на качестве изделий, изготовленных из хорошо просушенной древесины, и отрицательно — на качестве из­ делий из древесины с высокой влажностью.

В зарубежной печати нашли отражение работы, посвященные не только влиянию вида покрытий на величину изменения влаж­ ности дервесины, но также возможности регулирования этих изме­ нений с помощью самих покрытий [40, 43].

Перемещение влаги через деревянные детали фасада схемати­ чески показано на рис. 28. В данном случае температура / воздуха

Рис. 1218. Графическое изображение тепло- и влагопереноса через вертикальный брусок оконного переплета в кухне:

OXI — внутреннее помещение; Х\Х2 — вер­ тикальный брусок рамы; Х2Хз — наруж­ ный воздух; вертикаль Xi — граница меж­ ду помещением и двумя слоями отделки; вертикаль Х2 — граница между атмосфе­ рой и отделочным покрытием из четырех слоев

внутри помещения 20° С, относительная влажность ср 90%; t наруж­ ного воздуха 1°С, относительная влажность ср 90%.

Происходит комбинированное перемещение тепла и влаги. Графическое изображение температуры представлено верхней

кривой. Передвижение тепла принято в первом приближении без учета структуры древесины, местных увлажнений и т. д. В древеси­ не кривая переходит в прямую, более пологую около наружного отделочного слоя. Здесь происходит конденсирование влаги в по­ лостях клеток. При этом выделяется тепло, которое при продвиже­ нии наружу встречает сопротивление, что и делает кривую более плавной. Средняя кривая характеризует капиллярное давление. Давление снаружи и внутри стремится к выравниванию, что явля­ ется причиной перемещения влаги.

В рассматриваемом случае, когда сопротивление водяным парам двух слоев отделки внутренней стороны значительно меньше, чем четырех слоев внешней, конденсация паров в клеточных пустотах холодных областей древесины происходит все время, что приводит к накапливанию влаги в древесине, особенно в суровую зиму. Кон­ денсационная влага, действуя снизу на отделку, может привести к повреждению ее или даже загниванию.

Чтобы помешать накоплению влаги в древесине, рекомендуется соответствующая отделка внутренней и наружной сторон, когда

30

сопротивление проникновению пара внутрь было бы значительно больше, чем сопротивление при отводе пара из древесины в атмо­ сферу.

Количество влаги в древесине регулируется относительной зави­ симостью между сопротивлением водяным парам обеих сторон. Со­ противление водяным парам увеличивается с увеличением числа от­ делочных слоев. Когда наружная отделка была из двух слоев, а внутренняя из четырех, накопления влаги в древесине не было.

Однако надо учитывать, что двойное покрытие с наружной сто­ роны не может длительное время хорошо защищать древесину от атмосферных воздействий. Тогда внутреннюю отделку надо делать такой, чтобы наружная могла состоять не менее чем из трех слоев. При этом можно регулировать не только числом слоев, но и хими­ ческим составом отделки.

Для внутренних покрытий известным уже лакам придают боль­ шую водостойкость и сопротивляемость водяным парам, а для на­ ружных покрытий — большую водостойкость и низкую сопротивляе­ мость водяным парам.

Предлагаемый метод относительного регулирования влажности непригоден для изделий из лиственных пород, так как из-за очень большого сопротивления водяным ■парам конденсация паров про­ исходит вяло.

При конструировании изделий необходимо учитывать, что чем больше сечение брусков, тем глубже температурный перепад. Двой­ ные переплеты в отношении ухода дешевле простых одинарных. В Швеции, где средняя наружная температура на 10°С ниже, чем на Голландском побережье, двойные бруски рассматриваются как толстые одинарные с дополнительным сопротивлением слоев отдел­ ки на наружной стороне внутренней створки и внутренней стороне наружной створки. Отделка наружной стороны рамы является боль­ шой проблемой в Швеции [40, 43], хотя не такой острой, как от­ делка одинарных рам в Голландии и соседних с ней странах. Этому способствует и меньшая плотность населения и значительно лучшая вентиляция жилищ. Следствием является редкая конденсация влаги на стеклах, чему способствует и установка отопительных приборов под окнами. Пузыри на отделанной поверхности появляются очень редко. Чаще появляется шелушение окраски, потерявшей свою эла­ стичность после 2—3 лет эксплуатации.

При одинарных переплетах вопрос отвода конденсирующейся влаги стоит особенно серьезно. Отверстия в подоконнике для сбора конденсата не рекомендуются. Торцовые части деталей, доступные действию влаги, должны быть минимального сечения. Обычное соединение «гнездо —шип» неудовлетворительно. Меловая замазка на олифе не рекомендуется. Масло под влиянием воды набухает, а мел разлагается от действия углекислоты, так как дождевая вода

виндустриальных районах проявляет себя как электролит. Увели­ чение площади стекол, а следовательно, и влияние ветра, особенно

вбереговых районах и высотных зданиях, вызывает появление ще­ лей между стеклом и древесиной, что открывает ее наименее за-

31

щищенные участки действию влаги. Принцип относительного регу­ лирования влаги становится в этом случае бесполезным, так как древесина может увлажняться насквозь. При применении безуса­ дочных замазок на основе искусственного каучука, которые не под­ даются действию воды с слабой кислотной реакцией и хорошо дер­ жатся как на древесине, так и на стекле, влияние колебаний стекла не сказывается. Большую ценность для новых видов покрытий имеет пропитка (особенно водоотталкивающими пропиточными средства­ ми) [40,43].

В древесине перемещение влаги происходит не только перпен­ дикулярно волокнам, но и по направлению волокон, что может иметь большое практическое значение. Скорость перемещения вла­ ги вдоль волокон в 10—20 раз больше. Это значит, что при недо­ статочной защите торцы сильно подвержены действию дождевой или конденсационной влаги, жадно всасывая ее (особенно если это сосновая заболонная древесина).

После того как принятая вода оказала свое разрушающее дей­

ние трещин, а второй — разрушение .покрытия. Этому можно поме­ шать применением пропиточных средств.

При пропитке свежей древесины раствор жадно всасывается торцами, благодаря чему возникает водоотталкивающая зона, силь­ но затрудняющая последующее увлажнение. Если на торцах при сушке появятся трещины, опасность проникновения влаги через них устраняется особо глубокой пропиткой. У еловой древесины сильно различается по величине местная пропитка. При этом запираются пути преимущественного проникновения влаги, лежащие в области весенней древесины.

Пропитка представляет собой первичную грунтовку, и ее хими­ ческий состав должен соответствовать этой задаче. Соли и масля­ нистые жидкости, вводимые в древесину под давлением, не явля­ ются в этом случае надежной грунтовкой.

Большое количество пропиточных средств (против грибков и насекомых) растворимы в органических и летучих веществах. К ним относятся хлорированные фенольные вещества (ароматиче­ ские), органометаллические соединения и др. Их можно комбини­ ровать с такими водоотталкивающими связующими, которые обра­ зуют хорошую основу для отделочного слоя.

Часто встречающейся ошибкой является применение слишком жирных пропиточных средств, не обеспечивающих прочного сцеп­ ления грунтовки и хорошей эластичности по всему сечению покры­ тия. Вполне возможно создание такого пропиточного средства, которое после нанесения способно разделиться на фунгициды и связку. Первые глубоко проникают в древесину, а вторые, полимеризуясь, остаются на поверхности в виде очень тонкой пленки. При этом глубина проникновения защитного средства при комбинирован­ ной обработке несколько снижается, но признана удовлетворитель-

32