ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Многолетние исследования «Лаборатории защиты древесины ЦНИИМОД» различных деревянных сооружений, эксплуатируемых на Севере, показали, что на участках контакта конструкций с трубопроводами холодной воды древесина гниет в 3-4 раза быстрее из-за увлажнения конденсатной влагой. На участках контакта окладных венцов домов с железобетонными элементами фундаментов древесина гниет на 20 - 30% интенсивнее, чем в аналогичных узлах сопряжения с деревянными элементами фундаментов. Причина этого - образование конденсата в местах контакта древесины и бетона, имеющих разные точки росы. При натурном обследовании 3-х пролетного моста через реку Лявля (Архангельская область) с пролетными строениями из клееных деревянных балок длиной 18 м и железобетонной плитой покрытия зафиксировано опасное загнивание клееной древесины через 13 лет эксплуатации.

В поперечном направлении пролетное строение моста состоит из 10-ти балок, расстояние между ними - 1,2 м. Высота моста над уровнем воды - 9 м.

Монолитная плоская железобетонная плита проезжей части моста контактирует с поверхностью несущих клееных деревянных балок по всей их верхней плоскости. Плита имеет сплошное прямоугольное сечение и через арматурный каркас соединена со стальными стержнями, вклеенными в древесину балок. В начале 70-х годов в Хабаровском крае построили несколько мостов такой конструкции. Их недостатком является чрезвычайная сложность замены загнивших балок из-за большого количества крепежных вклеенных стержней.

Река Лявля протекает глубоко в низине и с протяженных склонов на мост стекает дождевая и талая вода, инфицированная спорами грибов. Торцевые части балок размещены вплотную к железобетонным опорным конструкциям на склоне, их проветривание не обеспечено. Примыкания моста к крайним опорным конструкциям на склонах и температурные швы в железобетонной плите выполнены не герметично, что способствует увлажнению и инфицированию грибами несущих деревянных балок.

В процессе жизнедеятельности дереворазрушающих грибов целлюлоза преобразовывается в глюкозу, которая затем ими разлагается с выделением большого количества тепла, воды и углекислого газа. В этих условиях процесс биопоражения древесины в массивных конструкциях пролетных строений интенсифицируется и не прекращается даже при достаточно низкой температуре окружающей среды. В случае инфицирования крупногабаритных конструкций развитие грибов в них очень трудно своевременно определить и подавить. Не смотря на имевшийся негативный опыт применения клееной древесины в мостостроении на Севере и неблагоприятные условия эксплуатации моста в низине, не был разработан научно обоснованный график специальных обследований клееных конструкций для выявления поражения дереворазрушающими грибами и своевременного проведения профилактических мероприятий по их подавлению. Регулярных квалифицированных обследований наиболее ответственных деревянных конструкций пролетных строений в этом направлении не проводилось.

Для предотвращения биологического поражения деревянных клееных балок предложено выполнить железобетонное покрытие ребристым (рис. 1). Это позволит снизить его материалоемкость, обеспечит проветривание древесины на участках между ребрами, в несколько раз уменьшит площадь непосредственного контакта разнородных материалов (бетона и древесины), которые имеют разные значения точки росы.

Опалубка такой железобетонной плиты выполняется из ребристых металлических листов с полимерным покрытием. Это обеспечит дополнительную гидроизоляцию нижней поверхности со стороны испарений с реки. Железобетонная плита должна обеспечивать защиту деревянных несущих конструкций от увлажнения осадками, в том числе в температурных швах и примыканиях к крайним (береговым) опорам.

Верхняя плоскость мостовых балок на 3 раза обрабатывается нафтенатом меди, растворенным в масле, или другим эффективным антисептирующим составом. Для увеличения глубины проникновения защитного состава поверхность балки под ребром следует обработать методом накалывания на соответствующую глубину.

Перед вклеиванием стальных стержней отверстия на 1/4 глубины следует залить раствором нафтената меди или другого антисептика, который при длительной эксплуатации препятствует развитию биопоражения от конденсатной влаги при быстром охлаждении стального стержня. Для обеспечения более глубокой диффузии препарата вглубь древесины введение клея в отверстия и установку в них стержней следует производить не ранее, чем через 15 часов после заливки препарата.

Целесообразно минимизировать количество вклеенных стальных стержней и устанавливать их только у опор балок и в середине пролета. Это позволит зафиксировать положение плиты на балках и облегчит производство ремонтных работ в случае необходимости.

Рис.1. Узел сопряжения деревянных клееных балок (1) и ребристой железобетонной плиты покрытия (2): профилированный стальной лист с полимерным покрытием (3), вклеенный стальной стержень (4), арматура плиты (5), зона предварительного накалывания древесины для улучшения пропитки (6), зона защитной пропитки древесины (7), гидроизоляция (8).