Окна и двери вашего жилища

Принудительная сушка может быть газопаровой, индукционной, жидкостной, вакуумной, диэлектрической и кондуктивной. Для этого на древесину направляют потоки нагретых газов, воздействуют индуктивными токами или электромагнитными полями, разогревают в парафине, сере и т.п., доводя температуру внутри пиломатериала до кипения. Пример сушильной камеры периодического действия приведен на рис. 7.

А

А

В

В

Рис. 7. Сушильная камера периодического дейст вия:

А— т рубы от опления; Б — выт яжные т рубы;

В— подача воздуха

51

В зависимости от метода принудительной сушки выбирают ту или иную конструкцию сушильной камеры. Наиболее эффективной считается вакуумная сушка, которая сводит к нулю коробление и другие негативные явления, связанные с изменением влажности древесного материала. Для этого на первом этапе древесину выдерживают в штабелях в вентилируемых помещениях на протяжении нескольких лет. После этого ее помещают в вакуумную камеру с низкой температурой. Эта операция называется бережной сушкой и позволяет свести к минимуму внутренние напряжения в древесине. Перед началом обработки древесину выдерживают в помещении, где она проходит акклиматизацию. Высушенные таким образом и обработанные современными защитными средствами пиломатериалы практически не подвержены короблению в нормальных климатических условиях.

Защитная обработка древесины повышает ее эксплуатационные свойства и продлевает срок службы деревянных элементов. Защитная обработка — это пропитка древесины специальными химическими веществами — антисептиками. Под действием антисептиков древесина консервируется и становится стойкой против воздействия токсичных грибов, насекомых и атмосферной влаги. Выбирая тот или иной антисептик, следует обращать внимание на то, чтобы он был токсичным к грибам, но не вредил здоровью людей и домашних животных. Антисептики могут растворяться в воде и быть нерастворимыми.

К водорастворимым антисептикам относят фторид натрия, кремнефтористый натрий, хлорид цинка, кремнефторид аммония и др.

Фторид натрия (NaF) представляет собой белый порошок высокой токсичности. Он является довольно сильным антисептиком, не корродирующим металл. Применяют антисептик в виде водного раствора 1,5>3%>ной концентрации для конструкций, не смачиваемых водой. Фторид натрия при взаимодействии с известью, цементом, мелом, гипсом образу-

52

ет малотоксичный фтористый натрий. Раствор легко проникает в древесину, не разлагается, слабо вымывается, не имеет запаха.

Кремнефтористый натрий (Na2SiF3) — белый или светло>серый порошок с желтоватым оттенком. По антисептическим свойствам он близок к фториду натрия. Растворимость в воде небольшая: при температуре 17°С > 0,65 % и при 100°С > 2,4 %. В большинстве случаев применяется с добавлением кальцинированной соды. При этом происходит химическая реакция с образованием в растворе чистого фтористого натрия. Довольно эффективным средством, доступным практически каждому, является обработка деревянных поверхностей следующим составом. В крутом кипятке (5 л) растворяют 950 г поваренной соли и 50 г борной кислоты. Поверхность древесины обрабатывают два>три раза. Угроза появления плесени и гниения при этом значительно снижается, а срок службы древесины увеличивается в два>три раза.

Хлорид цинка (ZnCl2) представляет собой порошок серого цвета или твердый прозрачный материала без запаха. Его применяют в виде раствора 5%>ной концентрации. Используя хлорид цинка, следует помнить, что этот химикат корродирует металл.

Антисептические пасты представляют собой смесь из водорастворимого антисептика, связующего (битума, глины, жидкого стекла и т.п.) и порошкообразного наполнителя (торфяного порошка). Их применяют при начальной влажности древесины более 4% и при защите конструктивных элементов, на которых активно воздействует влага.

К недостаткам антисептиков на водной основе следует отнести тот факт, что они проникают в древесину на недостаточную глубину. Поэтому их можно применять лишь для элементов, не соприкасающихся непосредственно с грунтом. Там, где на древесину воздействует грунтовая влага, лучше применять антисептики на органических растворителях (обычно уайт>спирите). Но лучше всего покупать строительные материалы, которые уже прошли обработку ан-

53

тисептиками в заводских условиях. Это будет гарантией их долговечности даже при активном воздействии влаги.

Масло креозотовое является очень сильным антисептиком, представляющим собой темно>коричневую жидкость с резким запахом. Получают креозотовое масло при дистилляции древесно>угольного дегтя. Его часто применяют для пропитки деревянных лаг при настилке полов по грунту. Недостатком креозотового масла является его свойство выветриваться, что влечет за собой необходимость повторной обработки через определенные промежутки времени.

Масло антрацитовое — темно>коричневая жидкость с сильными антисептическими свойствами и резким запахом. Добывают его из каменноугольного дегтя.

Масло сланцевое получают из горючих сланцев. Этот антисептик представляет собой темно>коричневую жидкость с резким специфическим запахом. Токсичность сланцевого масла ниже, чем у каменноугольных масел.

Для увеличения токсичности маслянистых антисептиков в раствор вводят до 5% пентахлорфенола, который часто используется в органических растворителях.

Защита древесины от насекомых является чисто профилактической мерой. На стадии хранения бревен и пиломатериалов должны соблюдаться санитарные нормы, исключающие заражение древесины насекомыми, которые образуют в массиве древесины ходы, так называемые червоточины. В качестве профилактических мер в жилых помещениях древесину протирают 2>3 раза в год 3%>ным раствором фторида или кремнефторида натрия.

При обнаружении насекомых древесину обрабатывают инсектицидами — хлорофосом, хлороданом, хлорпикрином и т.п. Для этого древесину пропитывают, опрыскивают, опыляют или окуривают соответствующими составами до полного уничтожения насекомых и их личинок.

54

Защита древесины от возгорания осуществляется конструктивными методами или покрытиями и пропиткой специальными составами — антипиренами. В качестве огнезащитных покрытий применяют термостойкую штукатурку, окрашивание огнезащитными красками или обмазками.

Огнезащитные краски (по виду связующего) бывают: силикатные, перхлорвиниловые, масляные, казеиновые. Высокими огнезащитными свойствами обладает силикатная краска, у которой связующим служит жидкое стекло, а наполнителями — кварцевый песок, мел, магнезит. Под действием высокой температуры на деревянной поверхности образуется стекловидная пленка, затрудняющая доступ кислорода к древесине и связывающая уголь. Лучшими огнезащитными свойствами обладают антипирены — химические вещества, которые при нагревании выделяют негорючие газы, тем самым оттесняя кислород от нагреваемой древесины. В качестве антипиренов применяют фосфорно>кислый аммоний — (NH4)3PO4, сернокислый аммоний — N2B4O710H2O и др. Антипирены вводят в древесину в виде водных растворов краскопультом или пропиткой.

Огнезащитную обработку осуществляют при температуре не ниже +10°С и относительной влажности воздуха не более 70%. Краски и шпатлевки наносят в два и более слоев, обеспечивая необходимую огнестойкость конструкции. Последующий слой наносят после высыхания предыдущего. Запрещена огнезащитная обработка в жаркую погоду под воздействием прямых солнечных лучей.

К конструктивным методам относят удаление деревянных поверхностей от источников нагрева на нормативное расстояние, а также изоляцию их огнестойкими материалами. Изоляцию деревянных конструкций от источников нагрева (дымовых труб и т.п.) лучше всего выполнять листовым асбестом. Допускается изоляция войлоком, но для уменьшения опасности его воспламенения и защиты от моли войлок пропитывают глиняным раствором.

55

Особенности наиболее распространенных пород древесины и деревоподобных материалов

Дуб — признанный символ вечности, который используется нашими соотечественниками в течение многих столетий. Это твердое и крепкое дерево с древесиной коричнево>желтого цвета с сильно выраженными годичными слоями. Древесина отличается высокой стойкостью против гниения, способностью гнуться, имеет красивую текстуру и цвет. Дуб хорошо травится и лакируется. Вследствие сильной пористости дубовые изделия лучше всего отделывать восковой мастикой.

Наиболее характерной чертой дуба являются частые и толстые сердцевинные лучи. Коричневый оттенок дуба усиливается от коры к сердцевине. Северные деревья, растущие на плохой почве, имеют лучшую древесину по сравнению с древесиной южных деревьев.

Бук широко применяется для декоративных работ. Древесина бука имеет высокую прочность и обладает красивой текстурой на радиальном разрезе, но малостойкая против гниения. По сравнению с древесиной дуба плотность, твердость и прочность при сжатии вдоль волокон ниже примерно на 2>10 %, прочность при статическом изгибе и ударная вязкость почти одинаковы. В пропаренном состоянии древесина бука хорошо гнется. Бук относится к безъядровой породе. Его древесина имеет белый цвет с желтовато>красным оттенком. Годичные слои хорошо заметны на всех разрезах. Сосуды мелкие, почти незаметные, есть широкие и узкие сердцевинные лучи. Широкие лучи древесины бука хорошо видны на всех разрезах: на поперечном — в виде блестящих светлых линий; на радиальном — в виде блестящих различной ширины отрезков лент или пятен; на тангенциальном

— в виде коричневых чечевичек высотой 3>5 мм, довольно равномерно расположенных на древесине, что придает ей очень характерный (крапчатый) рису-

56

нок.

Сосна имеет чрезвычайно широкое распространение в строительстве. Это дерево желтовато>красного или бледно>желтого цвета, обладающее высокой прочностью при небольшой объемной массе, легкое в обработке. По сравнению с лиственными породами, сосна представляет собой более мягкий материал, меньше подвержена изменениям, вызванным влиянием влажности. Со временем древесина темнеет, и сердцевина резко выделяется. Одна их характерных черт сосны заключается в том, что при ее окраске может быть видна неравномерность покрытия. Это связано с тем, что участки с различной смолистостью и пористостью имеют разную степень впитывания краски.

Лиственница широко распространена на территории РФ. Древесина лиственницы обладает высокими физико>механическими свойствами — по плотности и прочности примерно на 30 % превосходит сосну. Отличается стойкостью против гниения, сравнительно небольшой сучковатостью. Повышенная твердость и смолистость затрудняет обработку. Большое различие между радиальной и тангенциальной усушкой обуславливает склонность к растрескиванию. Лиственница относится к ядровым породам с мелкими смоляными ходами. Заболонь этой древесины узкая, белого цвета с легким буроватым оттенком; ядро красновато>бурое, резко отделяется от заболони. Годичные слои очень хорошо выделяются во всех разрезах; ранняя древесина светло>бурая, резко переходит в позднюю, темно>бурую; сердцевинные лучи не видны. Сучки одиночные, разбросанные.

Красное дерево в нашей стране относится к экзотическим породам. На российском рынке под этим названием продаются разнообразные и разносемейные породы, имеющие общий цвет и, отчасти, общее строение древесины. Обрабатывается красное дерево легко, и хотя оно имеет довольно мягкую древесину, относится к весьма популярным столярным мате-

57

риалам. Причиной этому служит не столько замечательная красота изделий из красного дерева, сколько значительное сопротивление этой древесины атмосферным влияниям и практически неизменяемая форма и размеры изделий.

В свежесрубленном состоянии древесина красного дерева имеет желтовато>красный цвет, но с течением времени, под воздействием воздуха и света темнеет, постепенно принимая коричнево>красный или малиново>красный цвет с отчетливо выделяющимися светлыми и темными прожилками. Для обозначения всех так называемых красных пород древесины часто применяют название "махогони".

ПОЛИВИНИЛХЛОРИД (ПВХ) КАК МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОКОННЫХ И ДВЕРНЫХ ПРОФИЛЕЙ

Основные принципы промышленного производства поливинилхлорида были открыты инженером Фриц Клатте в 1912 году. Открытие этого продукта повлекло за собой появление новой отрасли промышленности — индустрии полимеров и всех связанных с этим технологий.

Чистый ПВХ на 43% состоит из этилена и на 57% из связанного хлора, который получают из поваренной соли. Производство ПВХ состоит из 5 циклов:

—в результате электролиза соли получают хлор;

—после очистки нефти и крекинга получают этилен;

—в результате химического синтеза указанных элементов выделяют мономер винилхлорида в газообразной форме;

—после полимеризации мономера получают полимер поливинилхлорида в виде инертного порошка; ПВХ>смолу смешивают с различными добавками для получения компаундов, которые часто отличаются друг от друга своими свойствами. В результате этого процесса производят гранулы ПВХ, которые в последующем пропускают через специальные термопластавтоматы, выдувая ПВХ профили различной

58

конфигурации.

При производстве оконных и дверных профилей к ПВХ добавляют стабилизаторы, модификаторы, пигменты и вспомогательные добавки, формируя такие свойства профилей, как устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, прочность, свариваемость, цветовой оттенок и т.п.

По огнестойкости поливинилхлорид значительно превосходит древесину. Кроме того, он обладает стойкостью к воздействию кислот, щелочей, атмосферных и других вредных влияний. Высокая технологичность изготовления профилей ПВХ позволяет получить любую форму оконных и дверных систем, удовлетворяющих любые дизайнерские замыслы. Пример ПВХ>профиля, предназначенного для изготовления оконной коробки и створки, показан на рис. 8. Внутреннее пространство профилей заполнено поперечными перемычками, которые служат ребрами жесткости конструкции. Камеры ПВХ>профилей располагаются перпендикулярно направле-

4

2

1

3

Рис. 8. Вариант ПВХ'профиля для изгот овления оконной коробки:

1 — лицевые поверхност и; 2 — нелицевые поверхност и; 3 — камеры; 4 — зацепы

59

нию теплового потока, увеличивая сопротивление теплопередаче. Камера может состоять из ряда подкамер, заполненных воздухом и разделенных перегородками. За счет этих пустотных внутрипрофильных камер пластиковый профиль получает достаточно высокие показатели по теплозащите, звукоизоляции и герметизации. Перемычки внутри профиля, подобно стенам в квартире, делят его на несколько отсеков, в которых воздух служит дополнительной теплоизоляцией. При этом, чем больше полостей в профиле, тем он лучше будет сохранять тепло и изолировать от шума. Кроме того, камеры и подкамеры могут выполнять различные заданные функции, например, служить для установки усилительных вкладышей или являться каналами для самовентиляции.

Самая большая камера называется основной и служит для установки усилительного металлического вкладыша, снижающего вероятность деформации профиля под действием внешних нагрузок и высоких температур. Кроме того, коэффициент линейного расширения ПВХ гораздо больше, чем у древесины. Это явление может вызвать дополнительные напряжения в стеклопакетах. Однако армирующие вкладыши компенсируют этот недостаток, сохраняя линейные расширения в пределах допустимых размеров. Сечение усилительного вкладыша может иметь различную форму, которая зависит от вида профиля. Изготавливают его чаще всего из оцинкованной стали или алюминия, поэтому окна часто называют металлопластиковыми. Некоторые производители профильных систем для усиления ПВХ>профиля используют стеклопластиковые профили.

ПВХ устойчив к погодным условиям, а также к действию неокисляемых кислот, солей, спиртов, минеральных жиров и масел. Поэтому профили из ПВХ превосходно ведут себя в таких агрессивных средах, как приморье или в загрязненных промышленных регионах. Благодаря содержащемуся в ПВХ хлору он с трудом воспламеняется. Температура, необходимая для его возгорания, на 150° выше, чем для древеси-

60