Ремонт дома

В связи с начинающимся бумом малоэтажного домостроения идет активный поиск материалов, применение которых дает возможность строить дом дешево и технологично при достижении высоких эксплуатационных свойств. Такой материал существует и уже применяется в строительстве, ему присвоен ГОСТ 24329-80 и называется он механохимически модифицированной древесиной. Это древесина, пропитанная раствором модификатора (преимущественно — карбамид), высушенная под переменным давлением и термообработанная с целью приобретения и закрепления заданных свойств.

Почему древесина? Потому, что в закрытом помещении древесина обновляет до 30% воздуха в сутки, а природные свойства этого материала позволяют в сухую погоду отдавать накопленную влагу, в сырую — впитывать в себя ее излишки. Деревянные дома отличаются особым микроклиматом и высоким уровнем комфортности даже без применения дополнительных средств кондиционирования. Относительно плотности прочностные свойства древесины сравнимы со свойствами металлов, а теплоизоляционные свойства вне конкуренции с другими видами строительных материалов.

Почему карбамид? Раствор карбамида в воде из-за малой величины молекул карбамида способен проникать в полости клеток древесного вещества и пропитывать насквозь древесную заготовку любой толщины. Карбамид под действием температуры и давления вступает в реакцию с такими составляющими древесного вещества как лигнин и гемицеллюлозы и, не нарушая макроструктуры древесины, изменяет химическое строение этих составляющих с образованием веществ, подобных карбамидным смолам, применяемых в производстве современных плитных материалов.

Благодаря этому древесина становится более прочной и твердой, не поддается воздействию микроорганизмов (плесень, грибки) и химических реагентов, а добавки, совместимые с модификатором, могут сделать ее полностью или частично гидрофобной и негорючей. На определенной стадии техпроцесса модифицированная древесина становится пластичной и способна легко деформироваться под действием температуры и давления. Карбамид экологичен, так как по воздействию на человека и животных — химически нейтрален и даже применяется как кормовая добавка для крупного рогатого скота.

Рис 1. Установка механохимической модификации древесины.

Технологический процесс механохимического модифицирования древесины прост:

• сквозная пропитка заготовки водным раствором модификатора,
• сушка
• и термическая обработка.

Если необходима повышенная прочность, или твердость механохимически модифицированной древесины (МХМД), или придание изделию заданной формы или профиля, то проводится термопрессование, гнутье или термопрокат высушенной древесины.

В результате МХМД задаются нужные для потребителя дизайнерские, прочностные и эксплуатационные свойства, представленные в таблице. Порода исходной древесины незначительно влияет на конечные свойства модифицированной древесины и поэтому экономически выгодно применять для модифицирования дешевую неделовую древесину.

Может быть применено стандартно выпускаемое промышленностью оборудование: обогреваемые ванны или автоклавы для пропитки, конвективные или вакуумные сушильные камеры, камеры термической обработки с температурой до 200оС. Для прессования – это гидравлические пресса с обогреваемыми плитами, гибочное оборудование для гнутья, термопрокатные установки со специально изготовленными профилированными валками. Опробованы, пока в опытно-промышленном масштабе, специальные установки для механохимического модифицирования древесины, которые позволяют проводить все стадии модифицирования без перезагрузки заготовок, уплотнять заготовки во время сушки и даже придавать им заданный профиль на стадии сушки – например паз и шип для строительного бруса. Применение таких установок очень значительно сокращает время модифицирования и расходы на переработку древесины.

Свойства (при влажности 12%)

Дуб

Сосна

Осина

МХМД непрессо-ванной

осины

МХМД прессо-ванной

осины

Цвет

светлобурый

жел-тый

белый

От желтого до корич-невого

До

черного

Текстура

выра-жена

слабо

не

выражена

Ярко

выражена

Ярко

выраже-на

Плотность

690

505

495

700

1200

Влагопоглощение за 30сут. При влажности воздуха 92% , %

24,5

19,5

19,0

14,6

14,9

Предел прочности при: сжатии вдоль волокон;

статическом изгибе, Мпа

 

57,1

103,0

50,4

82,0

44,7

77,4

100,0

123,0

150,0

250,0

Твердость поперек волокон, Мпа

52,0

26,0

18,5

73,0

100,0

Биостойкость: потеря массы от воздействия плесени за 45сут, %

27

27

27

4,0

3,5

Огнестойкость: потеря массы при горении, %

18,3

36,2

19,6

5,0

3,3

Модуль упругости при изгибе, Гпа

10,2

11,8

9,2

20,1

24,7

Ударная вязкость, кДж/м2

76,3

41,3

45,0

54,0

110,0

Применение изделий из механохимически модифицированной древесины в строительной индустрии может быть настолько разнообразным и почти повсеместным, что затруднительно даже ответить на вопрос: где МХМД применять неэффективно? Однако начнем «танцевать от печки». Сделать МХМД негорючей реально, более того образцы такой древесины есть, а если их уплотнить до 1500-2000 кг/м3 , то из таких «деревянных кирпичей» можно сложить печь или камин. Были бы желающие…

Далее – фундамент. Поскольку МХМД очень прочна, не поддается гниению, воздействию микроорганизмов и химических реагентов, а также негорюча — то изготовление из нее столбчатого или ленточного фундамента напрашивается само собой. В качестве опалубки для заливки фундаментов или стен модифицированная древесина применяется с 80-х годов и даже введена в СНИПы. Благодаря ее прочности, термо — и химической стойкости, ее можно применять как материал форм для изготовления бетона и других строительных смесей.

Оцилиндрованное бревно и брус из МХМД, изготавленные в опытно-промышленном варианте установки модифицирования древесины, отличаются тем, что в них не нужно протачивать чашеобразный продольный профиль на бревне или шип и паз на брусе – это можно выпрессовать в установке в процессе сушки. Так бревно ели диаметром 200мм, длиной 2,5м в свежесрубленном состоянии с влажностью 85%, плотностью 450кг/куб. м., со всеми присущими данной породе недостатками (выпадные сучки, малая био-огне-влагостойкость) через 77 часов обработки в установке имело следующие свойства:

• влажность 8%;
• плотность 630кг/куб. м.;
• огнестойкость повышена на 50%, а при применении специальных добавок к модифицирующему раствору бревно вообще не поддерживает горение;
• влагостойкость повышена на 30% (больше — при применении спецдобавок к модификатору);
• МД воздействию биовредителей (плесень, грибки, жучки и т. д.) не подвержена;
• выпадные сучки впрессованы и вплавлены;
• на бревне могут быть выпрессованы паз и гребень для сочленения при сборке сруба (опробованы — глубиной 15мм и шириной до 25мм);
• текстура древесины ярко выражена, цвет можно изменять от золотистого до темно-коричневого по всей толщине.

Рис.2 Оцилиндрованные бревна из МХМД сосны, березы и ели, далее бревна
с отформованным чашеобразным профилем, брус из дуба и бревно с отформованным шипом и пазом.

<