Оценка стойкости клеевых соединений дощатых конструкций

В клеевых соединениях дощатых конструкций слои древесины имеют одинаковое направление волокон, поэтому влажностные напряжения в таких соединениях меньше, чем при перекрестном склеивании (в фанере, плитах и др.). Это важно при выборе режима термовлагообработки, формы и размеров образца для ускорения испытаний. Ослабить клеевые соединения дощатых конструкций методом развития влажностных напряжений можно лишь, взяв достаточно большие образцы, соизмеримые с поперечным сечением конструкции. В зарубежной практике контрольных испытаний известны такие методы, когда размеры образца (ширина и высота более 15 см) соответствуют размерам полного поперечного сечения изделия.

Крупные образцы для массовых испытаний неудобны. Затрудняется, в частности, определение прочности при скалывании по клеевому слою, удлиняется время термовлагообработки, усложняется оборудование для испытаний. Медленное высыхание крупных образцов способствует релаксации напряжений и тем самым снижает эффективность режима, а также удлиняет срок самого испытания. Чтобы испытание удовлетворяло условиям ускоренного процесса, необходимо сочетание жесткого режима с возможностью использовать сравнительно небольшие образцы, удобные для механических испытаний.

Существующие зарубежные методы испытания стойкости клеевых соединений дощатых конструкций, основанные на развитии влажностных напряжений, имеют серьезный недостаток: их продолжительность достигает двух недель. Поэтому необходим метод, который также был основан на развитии внутренних напряжений, но включал элементы термического воздействия и был по возможности коротким. Такой метод, предложенный автором, включает режим переменного кипячения-замораживания.

Образцы выдерживают в кипящей воде 4 ч, затем быстро охлаждают проточной водой до температуры 16-20°С и далее, вынув из воды, помещают на 15 ч в холодильную камеру с температурой -20°С. Затем образцы повторно погружают в кипящую воду на 4 ч, охлаждают проточной водой и испытывают на прочность во влажном состоянии.

Полный цикл температурно-влажностной обработки длится сутки. Это значительно короче по сравнению с зарубежными методами и удобно для организации контроля в заводских лабораториях. Кроме того, можно использовать стандартные образцы небольших размеров, повышающие статистическую достоверность испытаний.

Предлагаемый режим отличается от существующих быстрым переходом от кипячения к замораживанию, что приближает метод испытания к условиям теплового удара. Как показали исследования, проведенные А.С. Фрейдиным, тепловой удар значительно ослабляет клеевые соединения однородных и особенно разнородных материалов.

Клееный пакет из досок с согласованным расположением годовых слоев можно рассматривать как соединение однородных материалов. Применение для такого соединения метода ускоренного испытания, основанного только на развитии влажностных напряжений, неэффективно вследствие малой упругости древесины в направлении поперек волокон. Поэтому обращается внимание на развитие температурных напряжений в связи с изменением релаксационных свойств древесины и клея при резком перепаде температур.