75.Разрушающие и наразрушающие способы оценки прочности древесины.

Разрушаюшие: Прочность оценивается вдоль волокон, поперек волокон, при изгибе, при скалывании. Предел прочности при сжатии вдоль волокн оценивается при максимальной нагрузке Поперек при 30 процентах линейной деформации.

Неразрушающие: определение прочности по проценту поздней древесины

76.Пороки древесины:1)Строение ствола:1.Сбежистость2.Кривизна( односторонняя и Разносторонняя)3.Закаменистось 4.Пасынок5.Крень6.Свилеватость7.Косослой

2)Сучки

3) Трещины:1. Морозобойные 2.Ветриница 3.Отлуп

4)Био-повреждения

77. Сортамент древесины: двух-кантный трех-кантный четырех-кантный брус. Необработанная доска. Чистообрезанная доска, Средняя доска с лстрым обзолом, Обрезная доска с тупым обзолом, Брусок, обапол гортыльный, обапол дощатый, шпала необрезанная, шпала обрезная.

78.Физико-химические свойства: 1.Прекрасный теплоизоляционный материал

2. Анизатропна

Гниение древесины относят к био-повреждениям. Вызывается грибами. Бактериями насекомыми. В живом дереве споры попадают вовнутрь, прорастают. Сначала развивается, древесина гниет.

Поведение древесины при горении проходит несколько стадий:

• при нагревании до 105°С из древесины испаряется вода;

• при нагревании до 150°С из древесины удаляются остатки влаги и начинается разложение и выделение газообразных продуктов;

• при нагревании 270—280°С начинается экзотермическая реакция с выделением тепла, т.е. созданы условия для самоподдержания необходимой температуры, при • которой идёт разложение древесины с образованием пламени и дальнейшим повышением температуры;

• при температуре 450°С и более пламенное горение переходит в беспламенное горение угля (тление) с температурой до 900°С.

Способы защиты от гниения это в первую очередь стремление стараться избежать постоянно нагревающихся замкнутых помещений( условий способствующих развитию грибов) , пропитывание древесины спциальными составами.Защитить дерево от горения можно покрыв его специальными составами, или же покрыть краской, лаком и т.п., что в свою очередь тоже защитит дерево от горения.

79. Состав и свойства и область применения битумов и дегтей

Битумы и дегти

Выделение вспомогательных материалов в отдельную группу определяется их второстепенной ролью в создании декоративно-отделочных покрытий. К примеру, битумы и дегти, обладающие специфическим запахом и черно-коричневым цветом, редко используются непосредственно в отделке. Однако в составе мастик, лаков, гидроизоляции эти материалы играют первостепенную роль.

Битумы и дегти представляют собой группу органических вяжущих. Битумы (природные, нефтяные, сланцевые) — вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводородов нафтенового, ароматического и метанового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных, полностью растворимые в сероуглероде. Дегти (каменноугольные, торфяные, древесные) — вещества, состоящие в основном из смеси высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислородных, азотистых и сернистых производных.

Химический состав битумов и дегтей сложен. В нем находится около 200 различных органических веществ. Битумы и дегти обладают рядом общих свойств:

1) при нормальной температуре органические вяжущие — это твердые массы или густые жидкости темного, почти черного цвета;

2) при нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении — отвердевают. Эта особенность позволяет применять их как связующее вещество;

3) они практически не растворяются в воде (а многие и в кислотах), но растворяются в органических растворителях (сероуглероде, хлороформе, бензоле, дихлорэтане и др.). Это позволяет их использовать при изготовлении лаков и мастик;

4) истинная и средняя плотности битумов и дегтей равны, так как они не имеют пористости, следовательно, практически водонепроницаемы;

5) битумы и дегти гидрофобны (не смачиваются водой);

6) учитывая свойства 4 и 5, можно сделать заключение о водостойкости и морозостойкости битумов и дегтей. Указанные свойства позволяют использовать их в качестве кровельных и гидроизоляционных материалов;

7) битумы и дегти имеют аморфное строение, поэтому у них нет определенной температуры плавления, а существуют интервалы размягчения, т. е. при нагревании они постепенно переходят из твердого состояния в вязкожидкое;

8) битумы и дегти при размягчении прочно сцепляются с камнем, деревом, металлом и др. (это свойство носит название адгезии). Используются при применении в качестве вяжущих веществ; переводить в рабочее состояние битумы и дегти можно не только расплавлением и растворением в органических растворителях, но и эмульгированием в воде. (Получение битумных эмульсий производят с помощью специальных добавок-эмульгаторов.)

При оценке качества битумов и дегтей необходимо знать их групповой состав. В групповой состав битумов входят:

масла (45 ...65%) — вязкие жидкости светло-желтого цвета с плотностью менее 1, состоящие из углеводородов с молекулярной массой 100 ...500; масла придают вяжущему подвижность и текучесть;

смолы (15... 30 %) — вязкопластичные высокомолекулярные аморфные вещества темно-коричневого цвета с плотностью около 1 и молекулярной массой 500... 1000; от их содержания зависят степень пластичности битумов и вяжущие свойства;

асфальтены (10... 30%) — твердые хрупкие вещества кристаллического строения с плотностью больше 1 и молекулярной массой 1000... 5000; их содержание определяет теплоустойчивость, вязкость и хрупкость вяжущего;

карбены и карбоиды (1... 2%) — твердые углеродистые вещества, образующиеся при высоких температурах; их содержание повышает вязкость и хрупкость вяжущего.

В битумах содержатся также асфальтогеновые кислоты (до 1 %) — смолообразные вещества, способствующие более интенсивной адгезии битумов к каменным материалам.

Примесь в битуме кристаллического парафина (0,6... 8 %) понижает его качество, в частности повышает хрупкость при пониженных температурах.

Групповые углеводороды, как компоненты битума, образуют сложную систему. Дисперсионной средой в этой системе является молекулярный раствор смол или их части в маслах, а дисперсной фазой служат асфальтены. В пограничной зоне адсорбированы асфальтогеновые кислоты. Если в системе имеется избыток дисперсионной среды, то комплексные частицы (мицеллы) свободно в ней перемещаются и не контактируют между собой. Это характерно для жидких битумов при нормальной температуре и для вязких битумов при повышенных температурах. При пониженном количестве дисперсионной среды и большем количестве мицелл они контактируют друг с другом и образуют мицеллярную пространственную сетку. Такие битумы характеризуются высокой вязкостью и твердостью при комнатной температуре.

В дегтях кроме масел (60....80%) и смол (15...25%) содержится свободный углерод (5... 25%) — твердое вещество с высокой молекулярной массой. В состав дегтей входят также нафталин, антрацен, фенолы и некоторые другие примеси.

По происхождению битумы делятся на природные, нефтяные (искусственные) и сланцевые.

Природные битумы образовались в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Они иногда встречаются в чистом виде, образуя озера, но чаще пропитывают горные породы — известняки, доломиты, песчаники. Такие породы называют битумными, или асфальтовыми.

Природные битумы получают из асфальтовых пород экстрагированием с помощью различных растворителей (но это дорогостоящий способ, поэтому он не получил достаточного распространения), или вывариванием в горячей воде.

Искусственные нефтяные битумы — продукты переработки нефти и ее смолистых остатков — по стоимости почти в шесть раз ниже природных. По способу производства они делятся:

на остаточные, полученные из гидрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел;

окисленные, получаемые окислением нефтяных остатков кислородом воздуха в кубах (конверторах) непрерывного или периодического действия;

крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти;

компаундированные, получаемые смешиванием нефтяных продуктов различной вязкости;

битумы деасфальтизации, получаемые осаждением асфальтосмолистой части гидронов пропаном и другими растворителями.

У нас в стране наиболее распространен метод получения окисленных битумов.

Гудрон — остаток после отгонки из мазута масляных фракций; он является основным сырьем для получения нефтяных битумов.

Термин «сланцевые» битумы не совсем точен. По свойствам и химическому составу сланцевые битумы приближаются к битумным материалам, а по способу получения — к дегтям. Область применения сланцевых битумов в основном та же, что и нефтяных.

По назначению битумы подразделяются на строительные, кровельные и дорожные, а по основным свойствам делятся на марки.

Строительные нефтяные битумы выпускают трех марок: битум нефтяной БН-50/50, БН-70/30, БН-90/10. Цифры показывают: числитель — температуру размягчения,°С; знаменатель — среднее значение глубины проникания иглы. Применяются для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, приклеивающих и изоляционных мастик, покрытия и восстановления рулонных кровель.

Нефтяные кровельные битумы, применяемые для производства кровельных и гидроизоляционных материалов, вырабатывают трех марок: битум нефтяной кровельный БНК-45/180 — пропиточный битум, БНК-90/40 и БНК-90/30 — покровные битумы. Цифры показывают: числитель — среднее значение температуры размягчения,°С, знаменатель — среднее значение глубины проникания иглы.

Нефтяные дорожные битумы, применяемые в качестве вяжущего при строительстве дорожных и аэродромных покрытий, выпускают пяти марок: битум нефтяной дорожный БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60. Цифры показывают допускаемые пределы отклонения глубины проникания иглы при 25°С.

При разжижении вязких битумов жидкими нефтяными продуктами получают жидкие нефтяные битумы. В зависимости от скорости формирования структуры жидкие битумы делятся на три класса: БГ — быстро густеющие, СГ — среднегустеющие, МГ — медленногустеющие.

Жидкие битумы используют в основном при строительстве дорог (для обработки гравийных и щебеночных смесей, изготовления асфальтовых материалов).

Дегти получают в процессе деструктивной (нагревание без доступа воздуха) перегонки твердых видов топлива. В зависимости от исходного сырья получают каменноугольные, торфяные и древесные дегти. Наибольшее распространение в строительной практике получил каменноугольный деготь.

Это вязкая невзрывоопасная маслянистая жидкость черного цвета с характерным запахом, обусловленным содержанием в нем фенолов и нафталина.

В состав каменноугольных дегтей входят определяющие их токсичные свойства каменноугольный пек (около 50%) и высококипящие фракции каменноугольной смолы.

Каменноугольные дегти в зависимости от значения вязкости подразделяют на шесть марок: Д — 1, Д — 2, Д — 3, Д — 4, Д — 5, Д — 6.

При переработке 1 т угля получают 700... 750 кг кокса, 300... 350 м3 коксового газа, 12... 15 л бензола, до 3 кг аммиака, 30... 40 кг сырого дегтя (сырой каменноугольной смолы). Сырой каменноугольный деготь не пригоден для производства строительных материалов, так как содержит значительное количество летучих веществ и растворимых, вымываемых водой соединений, которые понижают их погодоустойчивость. При отгонке из сырого дегтя воды, всех легких и частично средних масел получают отогнанный деготь, а при дальнейшей отгонке средних и тяжелых масел получают антраценовое масло и пек.

Составленный деготь получают сплавлением пека с антраценовым маслом или с отогнанным дегтем. Составленные дегти наиболее пригодны для строительных целей, так как, изменяя соотношения между пеком и антраценовым маслом или отогнанным дегтем, можно получать составленные дегти требуемой вязкости и температуры размягчения.

Каменноугольный пек является твердым остатком после отгонки из каменноугольного дегтя всех летучих фракций. Это аморфное вещество черного цвета, хрупкое, с характерным блеском и раковистым изломом. Состоит из высокомолекулярных углеводородов и их производных и свободного углерода в виде тонкодисперсных частиц (8... 30%). Каменноугольный пек выпускают двух марок: среднетемпературный (А и Б) и высокотемпературный, которые отличаются друг от друга температурой размягчения, зольностью и содержанием влаги.

Отогнанные и составленные дегти, антраценовое масло и пек используют как сырье в производстве дегтевых кровельных материалов, приклеивающих и покрасочных мастик.

В строительстве наиболее широко применяются битумные материалы (они более атмосферостойки), дегтевые же материалы служат ценным сырьем для получения разных химических продуктов. К тому же дегтевые материалы под действием влаги, кислорода воздуха, солнечной радиации сравнительно быстро стареют, становятся хрупкими и малопрочными. Но дегтевые материалы более биостойки, чем битумные. Стойкость к гниению объясняется высокой токсичностью содержащегося в дегтях фенола, например, карболовой кислоты.

Битумы и дегти объединяет близость состава и структуры и, как следствие, сходство основных технических свойств.

Важнейшими параметрами дегтей и битумов является вязкость, пластичность и теплостойкость. При необходимости для битумов и дегтей определяются дополнительные качественные показатели; температура вспышки, температура хрупкости, сцепление с каменными материалами и др.

1. Вязкость битумов и дегтей является характеристикой их структурно-механических свойств и зависит главным образом от температуры. При повышении температуры вязкость снижается, при понижении — резко возрастает; при отрицательных температурах битумы и дегти становятся хрупкими. Структурная вязкость для жидких битумов и дегтей определяется временем истечения пробы в секундах при постоянной температуре через отверстие стандартного вискозиметра размером 5 или 10 мм. Для полутвердых и твердых битумов структурированная вязкость, точнее текучесть (величина, обратная вязкости), измеряется в условных единицах по глубине проникания иглы в битум при определенной нагрузке, температуре, времени погружения.

2. Пластичность битумов характеризуется условно величиной растяжимости нити до разрыва, выраженной в сантиметрах, при температуре 25°С.

3. Теплостойкость битумов и дегтей, имеющих аморфное строение, определяется на приборе «кольцо и шар» по температуре, при которой битум или пек, залитые в кольцо, выдавливаются на определенную глубину (2,54 см) под действием массы стального шарика.

4. Температура вспышки характеризует степень огнеопасности битума при разогревании в котлах.

5. Температурой хрупкости названа температура, при которой образуется первая трещина на изгибаемом тонком слое битума, нанесенном на стальную пластинку специального прибора. Чем ниже температура хрупкости битума, тем выше его морозостойкость и тем выше качество битума.

6. Растворимость в органических растворителях.

7. Содержание водорастворимых соединений (извлекаемых водой в виде раствора или выделяемых из него в виде эмульсии).

8. Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений.

9. «Пассивные» сцепления с мрамором и песком и др. Каменноугольные дегти и битумы — горючие вещества; температура вспышки дегтя — 150... 190°С, температура воспламенения — 180...270°С; температура самовоспламенения выше 540°С. Температурные пределы воспламенения паров: нижний — выше 120°С, верхний — выше 150°С. Температура вспышки битума 220... 240°С (в зависимости от марки), минимальная температура самовоспламенения 300... 368°С.

Хранят дегти и битумы в закрытых хранилищах, оборудованных устройствами для обогрева паром. В строительстве битумы и дегти применяют: для производства рулонных кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов; изготовления различных мастик, паст, эмульсий и простейших лаков; приготовления асфальтовых бетонов и растворов.

80. Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черепицей (меньшая долговечность и огнестойкость, необходимость устройства для их укладки сплошной обрешетки), широко применяют в строительстве, особенно в промышленном. Они позволяют устраивать кровли с малым уклоном, плоские кровли и крыши сложной конфигурации; при их применении сокращаются расходы на эксплуатацию кровли в условиях агрессивной среды и т. п.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю мягкой кровли.