Корзина пуста Самое время посетить наш каталог

Научное исследование по защите от растрескивания бревна продуктами BIOFA

Продукты BIOFA для профилактики растрескивания древесины

С давних времен древесина являлась важным материалом, используемым человеком для строительства. В настоящее время, несмотря на широкое распространение различных композитных конструкционных материалов, древесина не утратила своего значения благодаря ее уникальным свойствам:

- малый удельный вес и низкая теплопроводность

- высокая прочность и жесткость

- стойкость к агрессивным средам и излучениям

- способность гасить вибрацию и поглощать энергию ударных нагрузок

- эстетический вид

- легкость обработки и склеивания

Цельную и склеенную древесину широко применяют в строительстве, производстве отделочных материалов и элементов интерьера.  В настоящее время активно развивается деревянное домостроение, в котором  применяются, как уже зарекомендовавшие себя материалы: оцилиндрованное бревно, профилированный брус,  лафет,  так и  материалы, сравнительно недавно ставшие популярными на российском рынке, например, клееный брус. Кроме того, древесина в отличие от многих других конструкционных материалов, относится к возобновляемым сырьевым запасам  и требует меньше энергозатрат на свою заготовку и производство. Это делает древесину конкурентоспособным строительным материалом  в условиях ограниченности природных ресурсов земли.

Но наряду с перечисленными достоинствами, древесина обладает некоторыми недостатками. Самым существенным из них является наличие дефектов и повреждений в виде трещин, возникающих в процессе эксплуатации деревянных изделий и конструкций.  Поэтому при проектировании новых конструкций из клееной или цельной древесины, приходится учитывать влияние этих пороков на эксплуатационные характеристики. Например, повышать запас прочности, увеличивая количество применяемого материала, что влечет за собой рост себестоимости конструкции. Или увеличивать расходы на обслуживание и ремонт (заделка, ремонт трещин). В этой связи, одной из первостепенных задач, стоящих перед строителями и учеными, является разработка способа  повышения стойкости изделий из древесины к растрескиванию, особенно это относится к цельным элементам древесины, например, оцилиндрованному бревну, лафету и профилированному брусу.

Древесина, как и любой капиллярно-пористый материал, начинает высыхать с поверхности (Рис. 1). При снижении влажности поверхностных зон начинается сокращение их размеров – происходит усушка древесины. Однако, усушке поверхностного слоя бревна препятствует значительная его внутренняя часть, где влажность древесины еще высока и усушка отсутствует. В результате этого в поверхностном слое бревна возникают растягивающие напряжения. При достижении растягивающими напряжениями предельных значений, на поверхности бревна образуются микротрещины (Рис. 2), которые при своем развитии увеличиваются  и объединяются друг с другом, образуя более крупные трещины (Рис. 3).  Эти трещины, в свою очередь, образуют макротрещину, которая получает превалирующее развитие, и глубина ее достигает сердцевины (Рис. 4).

1-zagruzhennoe

Процесс растрескивания проявляется уже на стадии заготовки древесины, причем, чем интенсивнее происходит потеря влаги (камерная сушка), тем это заметнее. При сушке брёвен естественным способом интенсивность потери влаги намного меньше - соответственно, меньше трещин. В защите от растрескивания нуждается не только пиломатериал, но и уже собранные дома. Основное растрескивание брёвен, составляющих сруб, происходит в первый год после его сборки.

Образование трещин не только портит внешний вид конструкции, но и ухудшает прочностные характеристики бревна.  В трещины проникает вода и снег, тем самым подвергая древесину процессу гниения и разрушая конструкцию изнутри.  Для заделки трещин, как правило, применяют различные герметики, но ввиду длительности периода «трещинообразования», ремонт конструкции приходится производить несколько раз в год и возобновлять его с появлением каждой новой трещины.

Альтернативой постоянному ремонту конструкции выступает защита древесины материалами, предупреждающими или сводящими к минимуму растрескивание.

По заказу BIOFARussia  в  Государственном Архитектурно-Строительном Университете г. Санкт-Петербург были проведены исследования на тему«Профилактика эффекта снижения образования трещин на оцилиндрованных бревнах из сосны при использовании натуральных масляно-восковых составов для внешних работ фирмы BIOFA».

Для проведения исследований применялись следующие продукты BIOFA:

BIOFA 8750 Специальный грунт.

Грунт Антисептик для внешних работ. Рекомендуется для защиты, консервации, предварительной обработки и подготовки к окраске срубов из бревна, бруса, лафета, а также заборов,  беседок, террас и т.п. Защищает древесину от плесени, грибка и синевы. При дальнейшей обработке поверхности цветными продуктами позволяет получить более ровный цветовой оттенок.  Позволяет производить обработку древесины естественной влажности 40%  при минимальной температуре +5°С.

BIOFA 1075 Лазурь для дерева.

Лазурь для внешних и внутренних работ. Глубоко проникает в структуру древесины, создает дышащую, прочную, эластичную, водо- и грязеотталкивающую поверхность. Рекомендуется для обработки деревянных фасадов, стен, заборов, окон, дверей и прочих вертикальных поверхностей, подверженных атмосферным нагрузкам. Подчеркивает натуральную структуру древесины, придает поверхности шелковисто-матовый блеск.

BIOFA 2043 Масло защитное для наружных работ.

Защитное масло для внешних и внутренних работ. Глубоко проникает в структуру древесины, создает дышащую, прочную, эластичную, водо- и грязеотталкивающую поверхность, образуя плотный защитный слой. Рекомендуется в качестве самостоятельного или дополнительного декоративно-защитного покрытия для деревянных фасадов, торцов, чашек, венцовых бревен, и прочих вертикальных поверхностей, подверженных атмосферным нагрузкам. Придает поверхности шелковистый блеск.

Во время испытаний использовались оцилиндрованные бревна из сосны диаметром  260 мм естественной влажности.

На образец №1 (Рис. 5 слева направо) лакокрасочный материал не наносился. На образец № 2 было нанесено двухслойное покрытие: первый слой BIOFA 8750 Специальный грунт, второй слой - BIOFA 1075 Лазурь для дерева. На образец №3 наносилось трехслойное покрытие: BIOFA 8750 Специальный грунт, BIOFA 1075 Лазурь для дерева и BIOFA 2043 Масло защитное для наружных работ.  Торцы бревен закрывались специальной пленкообразующей краской с целью исключения испарения влаги с торцов. Все образцы находились в течение 12 недель на открытом воздухе без навеса в летне-осенний период. Ежедневно  производился визуальный осмотр бревен с целью выявления новых трещин и измерения влажности древесины.

2-zagruzhennoe

  Рис. 5

Результаты испытаний показали, что натуральные масляно-восковые продукты BIOFA  значительно снижают эффект растрескивания  бревен.

Минимальное количество микротрещин образовалось на образце №3, в качестве защиты которого применялось трехслойное покрытие продуктами BIOFA.

Количество трещин на образце № 2, на котором применялось двухслойное защитное покрытие, было в три раза меньше, чем на образце № 1, защитная обработка которого не проводилась.

Влажность образцов, обработанных продуктами BIOFA, снижалась медленнее, чем у образца без обработки. Также у образцов № 2 и №3 не наблюдалось повышение влажности в связи с дождями в отличие от образца №1.

Таких результатов удалось достичь благодаря уникальным свойствам натуральных продуктов BIOFA, основным компонентом которых является льняное масло.  Молекула льняного масла в 50 раз меньше молекулы синтетической смолы (применяемой в производстве традиционных красок и лаков) и в 20 раз меньше самой плотной поры дерева. За счет этих свойств натуральных масел защитные продукты BIOFA глубоко проникает в древесину, надежно защищая поверхность от воздействий влаги и других атмосферных нагрузок,  при этом позволяя дереву «дышать».  (Рис. 6)

3-zagruzhennoe

Таким образом, внешняя влага в виде осадков практически не проникает в древесину. Вместе с тем, открыто пористая система покрытия не препятствует равномерному снижению внутренней влажности бревна.

Полученные результаты говорят о том, что естественный процесс сушки  образцов №2 и №3, обработанных натуральными защитными продуктами BIOFA, проходил в более мягком режиме.  Это позволило значительно снизить внутренние напряжения в бревне, сохранить его конструкционную целостность и улучшить эксплуатационные характеристики, тем самым снизить расходы на обслуживание и ремонт деревянного дома, а также сохранить его новый вид на долгие годы.