Диссертация (1172934), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Схема испытанийприведена на рисунке 2.5.а = 20l = 40c = 50b1 = 18b2 = 30b = 20РmaxРисунок 2.5 – Схема испытаний образцов на скалывание вдоль волокон [3]Методологический подход к подготовке и измерениям образцов аналогиченвышеописанному.Объем образцов рассчитывался по формуле:1V  a b2  l   b1  b    c  l  2(2.8)Эксперименты по определению предела прочности при скалывании вдольволокон производились на испытательной машине VEB (рисунок 2.4).Испытанияобразцовпроводились сиспользованием определенногошаблона таким образом, чтобы вертикальная и горизонтальная плоскостинижнего выреза образца плотно прилегали к соответствующим плоскостямнижней опоры шаблона, которая в свою очередь передвигалась установочнымвинтом. Зажимать опору и образец установочным винтом не допускается.55На образец помещалась призма с шаровой опорой.

Шаблон с образцомустанавливался на опорную плиту машины так, чтобы верхняя торцоваяповерхностьдлиннойчастиобразцанаходиласьточноподнажимнымприспособлением машины.Перемещения нагружающей головки машины производились равномерно втечение всего времени испытания. Испытания продолжались до разрушенияобразца.Предел прочности при скалывании GW при влажности образца в моментиспытания вычисляют по формуле:Gw Pmax,a l(2.9)где Рmax – максимальная разрушающая нагрузка, Н;а – толщина образца, мм;l – длина скалывания, мм.При дальнейших расчетах использовались формулы (2.5 и 2.6).2.2.4 Методы оценки адгезии лакокрасочных покрытий наконсервированной подложкеОпределение адгезии лакокрасочных покрытий (ЛКП) производилось всоответствии с ГОСТ 27325-87 [136].

Для испытаний изготавливались образцыразмерами 40×40×40 мм.Отобранные сосновые образцы маркировали, взвешивали на аналитическихвесах, измеряли штангенциркулем их размеры. Размеры поперечного сеченияопределяли на середине длины образцов с точностью до 0,1 мм.Пропитку образцов проводили на экспериментальной установке (вавтоклаве). Режимные параметры процесса глубокой пропитки представлены втаблице 2.3.56Таблица 2.3 – Факторы экспериментаФакторыЗначенияКонцентрация антипиренов, %:состав 128,5состав 245состав 35Образцы древесиныПородаШероховатость по ГОСТ 7016 - 82, Rm max, мкмВлажность, %Порокисоснане ниже 16 (класс 1)8 – 12отсутствуютФакторы режима3.1 Способ пропиткиВД3.2 Величина вакуума, МПа0,083.3 Время создания вакуума, с.103.4 Продолжительность выдержки под вакуумом, мин203.4 Величина гидродавления, МПа:- Составы 1 и 20,2- Состав 30,33.5 Количество импульсов гидродавления, шт.23.6 Количество циклов гидродавления, шт.1Различная величина поглощения антипиренов образцами обеспечивалась засчет варьирования величины давления и концентрацией составов.

Извлеченные изпропиточной емкости образцы взвешивали и помещали в вытяжной шкаф.Величину поглощения рассчитывали по формуле 2.1. По истечении двух недельна высохшие образцы наносили 2 и 3 слоя влагостойких эмалей ПФ-115, НЦ-132,ГФ-230 и лака АУ-271. После покраски образцы выдерживали в течение 24 часовпри температуре 20 С.Адгезию лакокрасочных покрытий на древесине определяли методомпараллельных надрезов. На поверхности образца на расстоянии от края не менее10 мм делают с помощью ножа с углом заточки режущей части 20 – 30 и57кромкой лезвия толщиной 0,05…0,10 мм не менее 5 параллельных надрезовдлиной не менее 20 мм на расстоянии 1,2 или 3 мм друг от друга.Перпендикулярно надрезам накладывают полоску липкой ленты, плотно ееприжимают, оставляя один конец полоски свободным.

Быстрым движением лентуотрывают перпендикулярно от покрытия. После этого для удаления отслоившихсякусочков покрытия проводят мягкой волосяной кистью по поверхности решетки вдиагональном направлении по пять раз в прямом и обратном направлении.Адгезию оценивали в соответствии с таблицей 2.4, используя при необходимостилупу.Таблица 2.4 – Оценка адгезии лакокрасочные покрытияБаллОписание поверхности лакокрасочного покрытия после нанесения надрезов иснятия липкой ленты1Края надрезов гладкие2Незначительное отслаивание пленки по ширине полосы вдоль надрезов (не более0,5 мм)3Отслаивание покрытия полосами2.2.5 Метод оценки коэффициента теплопроводности строительныхматериаловДляисследованийкоэффициентакомпозиционных материалов (КМ) притеплопроводности(λ)твердыхстационарном тепловом режимеиспользуется прибор ИТП-МГ4, принцип действия которого основан на созданиистационарного теплового потока, направленного перпендикулярно лицевойстороне образца.

При исследовании фиксируется плотность теплового потока итемпературапредназначенапротивоположныхдляизмерениялицевыхλграней.материаловнаУстановкаобразцах:ИТП-МГ4вформе58параллелепипеда с размером сторон 100 х 100 мм и круглых дисков диаметром от90 до 100 мм.Вычислениеэффективнойтеплопроводности(λ)пристационарномтепловом режиме проводится по формуле:λhq,Tн  Tx(2.8)где λ – эффективная теплопроводность, Вт/(м∙К);h – толщина измеряемого образца, мм;q – плотность стационарного теплового потока, проходящего черезизмеряемый образец. Вт/(м2);Тн - температура горячей грани измеряемого образца, К;Тх - температура холодной грани измеряемого образца, К.2.2.6 Метод по оценке огнезащитной эффективности составов и веществдля древесины по ГОСТ Р 53292-2009Определение огнезащитной эффективности огнебиозащитных составовпроводилось в соответствии с ГОСТ Р 53292-2009 [137].Сущность метода состоит в определении среднего значения потери массыдесяти образцов древесины, обработанных огнезащитным составом при огневомвоздействиивусловиях,благоприятствующихаккумуляциитепла.Дляпроведения испытания образцы изготавливаются из прямослойной воздушносухой древесины сосны плотностью от 400 до 550 кг/м3.

Образцы должны бытьбез видимых пороков по ГОСТ 2140 [138]. Боковая поверхность образцов должнабыть строганной, торцы опилены и обработаны наждаком. Образцы древесиныизготовляют в виде прямоугольного бруска поперечным сечением 30 х 60 мм идлиной волокон 150 мм.59Отклонения от размеров образцов не должны превышать ±1 мм. Дляиспытания пропиточных составов образцы изготовляют из заболони. Образцыдревесины перед нанесением средства огнезащиты должны иметь влажность(8±2) %.

Перед испытанием обработанные и высушенные образцы древесинывзвешивают с погрешностью не более 0,1 г.Испытания проводят в вытяжном шкафу с принудительной вентиляцией.Керамический короб устанавливают на подставку и переводят зонт врабочее положение над коробом. При достижении температуры (200±5) °С зонтотводят и испытываемый образец, закрепленный в держателе, опускают вкерамический короб и одновременно включают секундомер. Затем зонтвозвращают в рабочее положение. Образец держат в пламени горелки в течение 2минуты. В ходе испытаний контролируют по показаниям ротаметра расход газа,который должен быть равным ранее фиксированному. Через 2 минуты подачугаза в горелку прекращают и оставляют образец в приборе для остывания докомнатной температуры.Остывший образец древесины извлекают из керамического короба ивзвешивают.Потерю массы образца Р, %, вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле:Pm1  m2 100%,m1(2.9)где m1 — масса образца до испытания, г;m2 — масса образца после испытания, г.За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов неменее 10 определений, округленное до целого числа процентов.mср  m1  m2  ...

 m10  ,n(2.10)где m1 – m10 - масса образцов после испытания, n – количество образцов.60Порезультатамиспытанияустанавливаютгруппуогнезащитнойэффективности испытанного покрытия или пропиточного состава при данномспособе его применения.При потере массы образца не более 9 % для средства защиты древесиныустанавливают I группу огнезащитной эффективности.При потере массы более 9 %, но не более 25 %, для средств защитыдревесины устанавливают II группу огнезащитной эффективности.При потере массы более 25 % считают, что данное средство не обеспечиваетогнезащиты древесины.В рамках данной методики проводились экспериментальные исследованияустойчивости к старению огнебиозащитных составов (ГОСТ Р 53292-2009 п.

6.3).2.2.7 Метод испытания строительных материалов на воспламеняемость поГОСТ 30402-96Метод огневых испытаний по ГОСТ 30402-96 [139] регламентирует порядокпроведения испытания материалов на воспламеняемость и состоит в определениипараметров воспламеняемости материала при заданных стандартных уровняхвоздействия на поверхность образца лучистого теплового потока и пламени отисточника зажигания. Метод применяют для всех однородных и слоистыхгорючих строительных материалов. Параметрами воспламеняемости (критерииоценки) являются критическая поверхностная плотность теплового потока(КППТП) и время воспламенения.КППТП – это минимальное значение поверхностной плотности тепловогопотока, при котором возникает устойчивое пламенное горение (КППТПиспользуетсядляклассификациистроительныхматериаловпогруппамвоспламеняемости).Строительныематериалывзависимостивоспламеняемости подразделяют на 3 группы:отзначенийпараметров61– В1 – трудновоспламеняемые, где КППТП > 35 кВт/м2;– В2 – умеренновоспламеняемые, где 20 < КППТП < 35 кВт/м2;– В3 – легковоспламеняемые, где КППТП < 20 кВт/м2.Для испытаний были изготовлены по 15 образцов, имеющих формуквадрата, со стороной 165 мм и допустимым отклонением до 5 мм.

Толщинаобразцов составляла не более 70 мм. Подготовленные образцы из древесинысосны были пропитаны тремя огнебиозащитными составами методом ВД.2.2.8 Метод определения индекса распространения пламени (ИРП) поповерхности материалов по ГОСТ 12.1.044-89 [140] (п. 4.19)Сущностьметодазаключаетсявоценкеспособностиматериаловвоспламеняться, выделять тепло и распространять пламя по поверхности привоздействии теплового потока. Для каждого образца рассчитывается индексраспространения пламени по поверхности образца (I) по формуле:0,5 0,0115βn 1 I   tmax  t0  τ max  τ 0  1  0,2l   i 1  ,τi  τ0(2.11)где 0,0115 – размерный коэффициент, Вт-1;0,2 – размерный коэффициент, с·мм–1.В качестве индекса распространения пламени по поверхности материалапринимается среднее арифметическое значение ИРП для пяти испытанныхобразцов.

При этом материалы по индексу распространения пламени поповерхности материалов классифицируют следующим образом:– не распространяющие пламя – среднее арифметическое значение индексараспространения пламени равно 0;– медленно распространяющие пламя – среднее арифметическое значениеиндекса распространения пламени равно от 0 до 20 включительно;– быстро распространяющие пламя – среднее арифметическое значениеиндекса распространения пламени равно свыше 20.622.2.9 Метод экспериментального определения коэффициентадымообразования твердых веществ и материалов по ГОСТ 12.1.044-89 [140](п.

4.18)Сущностьметодаопределениякоэффициентадымообразованиязаключается в определении оптической плотности дыма, образующегося присгорании известного количества испытуемого вещества или материала.Стандартные размеры образцов древесины: 40х40х10 мм. Образцы дляиспытания были подготовлены из древесины сосны, пропитанных тремяогнебиозащитными системами методом ВАД и ВД с целью определениякоэффициента дымообразования исследуемых образцов.Испытания проводились в режиме тления (беспламенного горения).Коэффициент дымообразования (Dm), м2/кг вычисляли по формуле:Dm VTIn 0 ,L  m Tmin(2.12)где V – вместимость камеры измерения, м3; L – длина пути луча света взадымленной среде, м; m – масса образца, кг; Т0 и Tmin – соответственно значенияначального и минимального светопропускания, %.По величине максимального коэффициента дымообразования (Dm, м2/кг)материалы подразделяются на следующие три группы:- с малой дымообразующей способностью (Д1) – Dm< 50;- с умеренной дымообразующей способностью (Д2) – 50 < Dm< 500;- с высокой дымообразующей способностью (Д3) – Dm> 500.632.2.10 Метод испытания на пожарную опасность строительных конструкцийв соответствии с ГОСТ 30403-2012Сущность метода заключается в определении показателей пожарнойопасности конструкции при ее испытании в условиях теплового воздействия,установленных ГОСТ 30403-2012 [127], в течение времени, определяемоготребованиями к этой конструкции по огнестойкости.При установлении класса пожарной опасности конструкции учитывались:– наличие теплового эффекта от горения или термического разложениясоставляющих конструкцию материалов;– наличие пламенного горения газов или расплавов, выделяющихся изконструкцииврезультатетермическогоразложениясоставляющихеематериалов;– размеры повреждения конструкции и составляющих ее материалов,возникшегоприиспытанииконструкции,вследствиеихгоренияилитермического разложения;–характеристикипожарнойопасностисоставляющихконструкциюматериалов, поврежденных при испытании.Испытание образцов проводили при температуре окружающего воздуха от10 до 40 °С, скорости его движения не более 0,5 м/с и относительной влажности(60±15) %, измеренных на расстоянии от 1 до 1,5 м от поверхности образца.Образцы конструкций испытывают в ненагруженном состоянии.Образцы внутренних стен и перегородок несимметричного сечения следуетиспытывать при воздействии огня с каждой стороны либо со стороны с заведомобольшей пожарной опасностью.Продолжительность огневого воздействия на образцы конструкций должнасоответствоватьминимальномутребуемомупределуогнестойкостииспытываемой конструкции, но не превышать 45 минут.При испытании конструкций, к которым не предъявляются требования поогнестойкости, а также наружных стен при воздействии огня со стороны внешней64поверхности, продолжительность огневого воздействия следует приниматьравной 15 минут.В процессе испытания следует регистрировать следующие параметры, покоторым определяется класс пожарной опасности конструкции:– температуру в огневой и тепловой камерах для определения наличиятеплового эффекта;– способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическомразложении материалов образца;– образование горящего расплава.Температуру в тепловой камере следует регистрировать по показаниямтермопар.

Характеристики

Список файлов диссертации