жк днепропетровская 37 евротрешка

Актуальное

Искусство модификации

Как превратить осину в дуб?

Треть лесов Ленинградской области занимают лиственные породы деревьев. В то же время деловой древесиной считается прежде всего хвойная часть леса. Как говорят специалисты, в результате хозяйственного освоения лесного фонда РФ происходит смена хвойных лесов смешанными и лиственными, что становится серьезной экономической проблемой. Снижается общая продуктивность леса, и темпы прироста лиственных пород многократно превышают потребность в них.

Ученые нашли способы превращения мягколиственной древесины осины, березы и ольхи – самых распространенных на Северо-Западе лиственных пород – в хозяйственный материал особой крепости.

Модификация с целью изменения физико-механических свойств древесины достигается уплотнением либо пропиткой. Дерево не является сплошной массой. 50–70% его структуры – поры, пустота. Прессование уплотняет древесину и устраняет пористость. Но при этом надо соблюдать определенные технологические условия. Если просто положить дерево под пресс, ничего не получится.

Оно поведет себя, как резина – под нагрузкой сожмется, а после снятия напряжения выровняется. Надо выдержать его под давлением и при определенном температурном режиме, тогда заданные размеры сохранятся. Быстрых технологий уплотнения не существует. Одна из них – выдержка в прессе предварительно высушенной древесины во избежание растрескивания материала. Объем уменьшается в 2–3 раза со скоростью 1 мм уплотнения за 1 минуту при температуре около 120°С. Усилие прессования 30 кг/кв. см. Этот способ был разработан в СССР еще в 1960-е годы.

Основоположники метода уплотнения древесины – ученые П. А. Хухрянский из Воронежа, А. П. Огарков, М. С. Мовнин из Ленинградской лесотехнической академии. 450 предприятий СССР выпускали до 400 тыс. т прессованной древесины. Она широко использовалась в народном хозяйстве. В машиностроении, вагоностроении, автомобильной промышленности.

Из упрочненной древесины изготавливали зубчатые колеса, подшипники, уплотнения, мебель и паркет. До недавнего времени прессованные плиты из осиновых вершинок для столешниц и других столярных изделий выпускали на заводе «Арсенал». Расчеты показывают, что в условиях действия силы трения 1 тонна прессованной древесины способна заменить 5–6 т бронзы, 15 т чугуна или 6–7 т стали. Подшипники из древесины хороши в зонах повышенного абразивного износа (в оборудовании угольной и цементной промышленности).

На древесине цементная и угольная пыль при трении образует износостойкий слой, и такие подшипники работают в 3–4 раза дольше, чем бронзовые или чугунные втулки. Притом древесина дешевле бронзы. Кубометр уплотненной древесины из осины или березы стоит 3–3,5 тыс. руб.

Как рассказывал профессор кафедры технологии лесозаготовительного производства СПбЛТА А. Р. Бирман, в 1970-е годы в академии провели эксперимент. Половину коридора в вузе застелили осиновым прессованным паркетом, другую половину дубовым. Через 20 лет дубовые плитки были истерты ногами тысяч студентов, а осиновый паркет сохранял первоначальный вид, оставался плотным, без щелей. Сам ученый исследует как методы прессования, так и пропитки. Модификация пропиткой также дает интересные результаты. Если поровое пространство дерева заполнить каким-то веществом, получается новый материал. Уральские и сибирские ученые исследовали эффект пропитки различными мономерами, в частности полиэтиленом. И выпускали продукт с очень низким коэффициентом трения, пригодный для подшипников.

Петербургской ЛТА под руководством А. Бирмана ведется научно-исследовательская работа по пропитке лиственной древесины каучуком. В результате должен получиться очень интересный материал, считает профессор, не гниющий, с высокой прочностью и упругостью. Именно такой нужен для производства железнодорожных шпал. Железобетонные слишком жестки, а хвойный лес лучше употреблять на домостроение.

Видоизменение бетона

Все чаще строители вместо обычных бетонов применяют многокомпонентные, модифицированные с компьютерным проектированием состава и технологии их приготовления.

В современном строительстве возрастающее значение имеет эстетическая выразительность зданий и сооружений. Наиболее популярной во многих развитых странах стала технология декоративного бетона. С ее помощью можно просто и быстро создавать поверхности, которые полностью повторяют сланец, брусчатку или булыжную мостовую.

Сейчас уже стало возможным воссоздать имитацию дощатого настила или фактуру звериных шкур. Причем выбрать не только любую фактуру, но и цвет. К тому же по прочности и долговечности декоративный бетон давно уже обогнал традиционные материалы.

Такие бетоны используют для ограждающих конструкций общественных и жилых зданий, декоративных плит наружных и внутренних стен, лестничных маршей, элементов фасада, в деталях малых архитектурных форм и т. д.

Для получения цветных и декоративных бетонов используют чистые кварцевые пески светлых оттенков без примеси оксида железа. А также крупные и мелкие заполнители, позволяющие получить необходимую структуру смеси. Это светлый известняк и доломит, щебень из мрамора, высевки гранита, дробленый базальт, слюда, цветное стекло, туф и др.

Художественная выразительность бетонов достигается специальными приемами, позволяющими обнажить, заполнить и выявить структуру бетона, имитировать различные материалы или создать оригинальную декоративную фактуру самого бетона. Его поверхность шлифуют и полируют.

Применяют изделия со вскрытой структурой заполнителя, например гранитного щебня, которую получают нанесением на поверхность бетона или формы, в которой происходит бетонирование изделия, специальных составов, проникающих в поверхностные слои бетона и замедляющих твердение цементного камня. В результате поверхностный слой цементного камня становится слабым и легко смывается водяной струей высокого давления, удаляется жесткими щетками или пескоструйной обработкой.

Чтобы такие изделия сохраняли свои свойства в течение длительного времени, применяют специальные способы консервации поверхности: флюатирование (химическое воздействие фторосиликатов, флюатов на негашеную известь, выделяющуюся из цементного камня при твердении), гидрофобизацию, пропитку полимером. Подобная обработка повышает стойкость бетона и надолго сохраняет хороший внешний вид поверхности без специального ухода.

Декоративный бетон используют вместе с эффективными добавками. Например, осуществляют моноволоконное армирование, которое обеспечивает весьма высокую твердость, широкий предел температур, долговечность получаемой поверхности, стойкость к механическим воздействиям.

Эстетика эстетикой, но улучшены и все другие характеристики декоративных бетонов по сравнению с обычными. Они обладают повышенной стойкостью к нагрузкам, изгибу и сжатию. Не боятся агрессивных кислотно-щелочных сред и нефтепродуктов. Имеют морозостойкость в пределах 300 циклов. Обладают высоким сопротивлением истиранию. Работают в температурных пределах ± 400С.

Трансформация кирпича

Кирпич – самый древний искусственный строительный материал. За тысячелетия он не изменил ни формы прямо­угольного параллелепипеда, ни фактуры. Однако современные инновационные методы коснулись и его. Если поверхность кирпича оплавить потоком низкотемпературной плазмы, на ней образуется стекловидный водонепроницаемый декоративный слой. Для способа оплавления лицевых поверхностей используются газокислородное или газовоздушное пламя с температурой 2200–3100°С, а также плазменная струя (температура пламени 6000°С). Время воздействия температуры на поверхность обожженного кирпича от долей секунды до 2 с. Этот кирпич можно использовать в качестве облицовочного изделия.

Декоративная выразительность полученного покрытия не уступает глазурованной керамической плитке, а прочность сцепления покрытия с основой изделия несравненно выше, чем у плитки. После 75 циклов попеременного замораживания и оттаивания, длительного воздействия воды, ветра, солнца вышедшие из плазменной установки кирпичи сохранили свои качества.

Ученые Белгородского университета потребкооперации совместно с ОАО «Регионинвест» и ООО «Плазмика» провели опытно-промышленные испытания технологии плазменной декоративной обработки кирпича.

Это и теплофизическое воздействие потоком ионизированных частиц, и нанесение различных покрытий плазменной горелкой. Выявлено, что в результате плазменного глазурования отходами обогащения железистых кварцитов на лицевой поверхности стеновой керамики образуется глазурный слой черного цвета с ровным разливом; от отходов керамзитового производства – светло-зеленого (изумрудного) цвета; от санитарно-строительной керамики – цвета слоновой кости.

Исследование влияния толщины декоративного слоя на прочность сцепления с подложкой показало, что оптимальной является толщина глазури 800–1000 мкм. Водостойкость плазменных глазурованных покрытий соответствует III гидроклассу (норматив не ниже IV гидрокласса). Выше норматива также значение показателей кислотостойкости, термостойкости, пористости, морозостойкости.

В БУПК под руководством к.т.н. О. Соколовой разработана и запатентована технология глазурования стеновой керамики, предусматривающая совмещение операций оплавления ее лицевой поверхности и напыления защитно-декоративного покрытия. У плазменной обработки есть еще одно важное преимущество – энергоэффективность, поскольку в себестоимости производства стеновых материалов традиционными методами энергозатраты достигают 35–40%. Низкотемпературная плазма не только повышает качество продукции, но и снижает затраты на ее выпуск, а значит, делает более конкурентоспособной. Рабочее напряжение плазмотрона 30–32 В.

Декоративный кирпич получается не только с помощью теплофизических методов, но и в результате особой механической обработки лицевой поверхности. Оригинальный рельеф создается высокоскоростными режущими лезвиями, фрезерующими поверхность глиняного бруса, мундштуками с рисунками на внутренней поверхности, последовательной обработкой бруса устройствами, оснащенными вращающимися щетками и пневматическими роликами. Подготовил

Виктор Малков

Другие материалы по теме

X