2020-07-12
55МДК 02.01. Технология устройства деревянных конструкций и сборки деревянных домов
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
Тема: Определение способа защиты древесины
Литература:
1.Выполнение плотничных работ: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.А.Степанов.-М.:Издательский центр «Академия»,2018.-288
2.Столяр-плотник: учеб.пособие/ И.К.Рахманов. – 2-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2015. 278 с.: ил. – (Начальное профессиональное образование).
3Технология плотничных, столярных, стекольных и паркетных работ. Практикум: учеб.пособие для студ.учреждений сред.проф.образования / И.А.Ивилян, Л.М.Кидалова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. – 256 с.
Образовательные ресурсы сети ИНТЕРНЕТ
Краткие теоретические сведения
Дерево является одним из самых широко используемых в строительстве материалов. Но, по сравнению с другими строительными материалами (бетон, камень, металл и т.д.), именно дерево — самый мягкий и наименее прочный материал. Следовательно, дерево в большей степени, чем другие материалы, подвержено разрушающему воздействию атмосферных явлений и биологических факторов.
Основные факторы, представляющие наибольшую опасность для деревянных конструкций, это — влажность, УФ-излучение, ветер, температура, плесень, грибок, бактерии, насекомые, а также различные механические воздействия. Для надежной защиты деревянных конструкций и придания им привлекательного внешнего вида используют специальные лакокрасочные защитно-декоративные покрытия.
Лакокрасочные материалы для деревянных конструкций можно разделить на две основные группы: специальные (защитные) материалы и декоративные (отделочные) материалы.
Многие из выпускаемых декоративных составов наделены защитными функциями, а специальные защитные материалы зачастую наделены декоративными свойствами. Поэтому лакокрасочные материалы для обработки деревянных поверхностей можно разделить на следующие группы:
• специальные защитные материалы;
• защитные декоративные краски;
• защитно-декоративные лаки;
• тонирующие составы.
Специальные защитные материалы предназначены, прежде всего, для защиты наружных поверхностей от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Эти специальные материалы можно разделить на две большие группы: антисептики и антипирены.
Антисептики — это специальные химические составы, обладающие противомикробным и фунгицидным (противогрибковым) действием. Антисептики, применяемые для защиты древесины от биологических врагов, должны быть стойкими, не поглощать влагу и не вымываться водой. Наряду с этим они должны быть относительно безопасны для людей и животных, не должны выделять при эксплуатации ядовитых веществ и неприятных запахов и не затруднять последующую обработку или окраску деревянных поверхностей. Антисептическую обработку деревянных материалов и изделий можно производить в заводских условиях путем пропитки в ваннах, под давлением или непосредственно на строительной площадке в процессе монтажа или отделки.
В случае применения антисептиков и консервантов при отделочных работах для достижения максимального защитного эффекта следует всю предохранительную обработку древесины производить после строгания, фрезерования, сверления и зачистки, но перед сборкой деревянных деталей в изделие.
Под действием осадков и УФ-излучения необработанная древесина, изначально имеющая бело-желтый цвет, начинает постепенно сереть и выкрашиваться. Обычно свежий материал выкрашивается в течение года. Сам факт выкрашивания совершенно не влияет ни на прочность древесины, ни на другие ее свойства, он лишь портит внешний вид деревянных поверхностей. Если удалить верхний слой, то дерево снова примет свой первоначальный вид. Не допустить этого явления можно своевременным нанесением антисептика или лакокрасочного покрытия.
Гораздо более опасным для древесины является так называемое «посинение». Оно происходит, в основном, при высокой влажности воздуха и температуре 10-25oС. Способствует возникновению синевы и неподвижность окружающего воздуха. Сырая, свежеспиленная древесина более подвержена посинению, чем просушенная. Однако и сухая древесина может посинеть при наличии вышеперечисленных условий. Сильно подвержена синеве сосна. Сама синева не изменяет механических свойств древесины. Однако она является предшественником гниения древесины (поражение грибком), а ее наличие свидетельствует о чрезмерной влажности материала.
Злейшими врагами древесины являются грибы, плесень и бактерии. Они не только портят внешний вид, но и разрушают волокна, а также вызывают размягчение древесины, нанося непоправимый вред несущим конструкциям. Профессионалы различают виды гнили (результат воздействия на древесину микроорганизмов) по цветам (красная, белая, серая, желтая, зеленая). Красная гниль поражает хвойные породы древесины, белая и желтая — дуб и березу, зеленая — дубовые бочки, а также деревянные балки и перекрытия погребов. Самым страшным врагом деревянных домов является белый домовой гриб. За один месяц он способен «съесть» четырехсантиметровый дубовый пол. Раньше в деревнях избу, которую поражал этот гриб, немедленно сжигали, чтобы спасти от заражения все прочие строения. Вообще с гнилью, если она уже появилась, очень сложно бороться. Часто помогает только радикальный метод — вырезание зараженных участков. Если процесс гниения уже начался, его можно остановить только тщательной сушкой и вентиляцией деревянных конструкций. Лучше не доводить до этого и не допускать возникновения гнили, как, и заражения древесины вредными насекомыми. Поэтому материал нужно правильно хранить, выбирать верные конструктивные решения, а также обрабатывать дерево антисептиками и консервантами.
Антисептики можно разделить на грунтовки-антисептики, которые служат для предварительной обработки древесины и требуют нанесения верхнего декоративно-защитного покрытия (лак, тонирующий состав, краска), и лессирующие (или тонирующие) составы с антисептическими добавками.
Лессирующие или тонирующие составы с антисептическими добавками в большей или меньшей степени изменяют цвет древесины и очень незначительно меняют ее фактуру. Многие из этих составов имеют обширную колеровочную базу, но в целом цветные составы остаются полупрозрачными, подчеркивая естественную красоту дерева. В то же время они надежно защищают древесину от неблагоприятных факторов окружающей среды. Вообще колерованные антисептики обеспечивают более надежную защиту от УФ-излучения, чем бесцветные.
Одним из основных недостатков древесины является ее легкая воспламеняемость и горючесть. Наиболее эффективным способом защиты деревянных конструкций от огня является обработка специальными огнезащитными покрытиями и пропитками. Следует иметь в виду, что даже самые эффективные составы едва ли помогут уберечься от целенаправленного поджога. Задача всех этих специальных составов — обеспечить трудносгораемость древесины.
Антипирены — это огнезащитные пропиточные составы на основе водных растворов солей (солей борной кислоты, солей фосфорной или кремниевой кислот) и поверхностно-активных веществ - наиболее широко используются для защиты древесины. Действие антипиренов основано на плавлении легкоплавких веществ или на разложении при нагревании веществ, выделяющих газы, не поддерживающие горение. В первом случае часть тепла расходуется на плавление антипиренов, что повышает температуру воспламенения древесины, во втором – негорючие газы, выделяющиеся при разложении солей, препятствуют распространению пламени. Антипирены вводятся в древесину пропиткой в автоклавах или горяче-холодных ваннах, а также при поверхностной обработке путем нанесения кистью или краскопультом. Практически все антипирены относятся к категории неводостойких материалов, поэтому для защиты от выщелачивания пропитанные ими деревянные конструкции следует покрывать атмосферостойкими и влагостойкими красками (окраска деревянных поверхностей), лаками и тонирующими составами.
В зависимости от назначения и области применения составы, используемые для защиты деревянных конструкций от огня, можно разделить на следующие виды:
Лаки образуют на защищаемой деревянной поверхности тонкую прозрачную пленку, позволяющую сохранить текстуру древесины; помимо огнезащитных свойств обладают и дополнительными декоративными свойствами. Предохраняющее действие лаков определяется низкой температурой их плавления с образованием плотной пленки, преграждающей доступ кислорода к дереву.
Краски и эмали образуют на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков. Они придают деревянной поверхности декоративный вид. Краски и эмали препятствуют возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищают от воздействия влаги. Огнезащитные краски — это смесь связующего, наполнителя, пигмента и специальных огнестойких добавок. Чаще всего они готовятся с использованием жидкого (силикатного) стекла.
Обмазки имеют пастообразную консистенцию, не обладают никакими декоративными свойствами и полностью скрывают структуру древесины, а потому применяются только в специальных случаях. Их можно использовать для защиты сараев, чердачных и различных технических помещений, к которым не предъявляются требования декоративности.
Помимо антисептиков и антипиренов применяются также консерванты —специальные составы, применяемые для комбинированной защиты деревянных конструкций и материалов от гниения и огня. В таких составах используется комбинированное действие антисептиков и антипиренов.
Правила безопасности при выполнении работы: Запрещается без разрешения преподавателя брать химикаты, включать оборудование, приборы, оставлять работающие установки и приборы без наблюдения. Нельзя принимать пищу в лаборатории, пить воду, курить, использовать лабораторную посуду для пищевых целей, а также пробовать на вкус и нюхать реактивы.
Емкости с растворами должны быть закрыты. Отходы кислот, щелочей, огнеопасных, токсичных и пахнущих жидкостей сливаются в посуду, предназначенную для этого.
Работа с легколетучими, токсичными веществами (формалин, аммиак), смолами должна проводиться в вытяжных шкафах или помещениях с усиленной вентиляцией (скорость движения воздуха не менее 0,7 л/с), поскольку формальдегид и аммиак раздражающе действуют на кожу и слизистую оболочку глаз и носоглотки.
При ранении стеклом нужно удалить осколки, смазать рану йодом или сделать перевязку.
При ожогах на обожженное место накладывается примочка из раствора соды питьевой (2 %), марганцевокислого калия (5 %) или этилового спирта.
При попадании формалина на открытые участки кожи, одежды его нужно смыть водой, глаза тщательно промыть сильной струей воды и немедленно обратиться к врачу; при попадании внутрь организма – необходимо выпить сырой белок или большое количество молока и немедленно обратиться к врачу. При раздражении дыхательных путей следует выйти на чистый воздух или понюхать слабый раствор аммиака.
При ожогах щелочами обожженное место промыть струей воды или слабым раствором уксусной кислоты, снова водой и смазать мазью от ожогов, спиртом. В случае попадания щелочей в глаза – промыть водой, а потом насыщенным раствором борной кислоты.
При ожогах кислотами нужно протереть обожженное место тканью, быстро промыть водой и смочить спиртом. При попадании брызг кислоты в глаза следует промыть водой, а затем 3 - процентным раствором питьевой соды.
Содержание работы
Подготовка к работе. Для пропитки заготовить строганные бруски из древесины ели, сосны и березы длиной 300...350 мм влажностью не более 30 %. Бруски должны иметь размеры в поперечном сечении, соответствующие размерам столярно-строительных деталей. Для предотвращения пропитки древесины вдоль волокон торцы образцов должны быть гидроизолированы густотертой масляной краской.
Задание 1. Приготовление пропиточного раствора. Для выполнения работы рекомендуется применять водорастворимый антисептик - фтористый натрий (ФН). Он токсичен к дереворазрушающим грибам и насекомым, хорошо проникает в древесину. Пропитанная им древесина хорошо склеивается и окрашивается. Однако этот препарат легко вымывается из древесины, поэтому его рекомендуется применять для сравнительно легких условий службы древесины (слабое вымывание, отсутствие вымывания). Антисептик применяют в виде раствора 3...3.5 %-ной концентрации. Для приготовления раствора необходимо использовать мягкую воду, подогретую до 80...90 "С.
Приготовить препарат и нагреть его в пропиточной установке до температуры 90 "С.
Задание 2. Пропитка древесины. В данной работе пропитка образцов древесины осуществляется способом «прогрев холодная ванна».
1. Образцы древесины промаркировать.
2. Определить электровлагомером их влажность.
3. Взвесить образцы на торговых весах с погрешностью до 5г и установить начальную массу Мн.
4. Измерить образцы для вычисления объема.
5. Погрузить образцы древесины для пропитки в ванну с раствором антисептика и выдержать их там в течение 1...1.5 ч при Т= 90...95 "С.
6. Отключить нагревательное устройство. Выдерживать образцы в растворе до его остывания до температуры Т= 30 "С. В это время происходит собственно пропитка.
7. После окончания пропитки образцы выгрузить из ванны и, повторно взвесив их, установить конечную массу Мк.
8.Результаты измерений и взвешиваний образцов занести в таблицу
9. По результатам работы сделать вывод означении защитных мероприятий.
Таблица
| № пп образца | Наименование пропитывающего м-ла | Масса сухого образца Мн, г | Масса конечная Мк, г | К-во поглощенной пропитки,г |
