CC BY
11
Литература
1. Лукьянова Н.Г. Возможности создания эффекта старения на поверхности изделий из древесины // Дизайн и производство мебели : научно-производ. журнал. - 2005. - № 3(8). - С. 21-24.
2. Боровиков А.М., Уголев Б.Н. Справочник по древесине: справочник / под ред. Б.Н. Уголева. - М. : Лесн. пром-сть, 1989. - 296 с.
3. ГОСТ 7016-82 (СТ СЭВ 3503-81). Древесина. Параметры шероховатости [Текст]. -Взамен ГОСТ 7016-75; введ. 1983-07-01. - М. : Госстандарт Союза ССР : Изд-во стандартов, 1983. - 6 с.
УДК 69.022.321 Доц. О.П. Гнип, канд. техн. наук; доц. С.М. Щербта,
канд. техн. наук; доц. В.М. МШин, канд. техн. наук; здобувач О. С. Бронмк;
доц. Г.Я. Шевчук, канд. техн. наук - Одеська державна академiя будiвництва та архiтектури, НУ "Львiвська полiтехнiка"
К1НЕТИКА ЗМ1НИ ВОЛОГОСТ1 СТ1Н З ВАПНЯКУ-ЧЕРЕПАШНИКА У РАЗ1 КАП1ЛЯРНОГО ВСМОКТУВАННЯ ВОЛОГИ I II ВИПАРОВУВАННЯ
Проаналiзовано причини прискореного фiзичного зносу стш будiвель у процес експлуатацп. Розроблено експериментальну установку для дослщження процеав ка-пшярного зволоження на фрагмент стши. Дослщжено кшетику висоти та штенсив-ност зволоження стш у разi капшярного всмоктування вологи.
Ключов1 слова: зволоження, капшярне всмоктування, вапняк-черепашник.
Assoc. prof. O.P. Gnyp; assoc. prof. Shcerbina; assoc. prof. V.M. Mishin; competitor O.S. Bronnik; assoc. prof. Shevchuk - State academy building and architecture (Odessa), NU "L'vivs'ka Politekhnika"
Kinetica changing hamidity walls from carbonate - shell at capillarity absorb moisture and hear evaparation
Research causes acceleration physical pull down walls buildings in process exploitation. Elaborate experimental installation for research process capillarity moisten on fragment wall. The research kinetica height and intensity moisten walls by capillarity absorb moisture.
Keywords: moisten, capillarity absorb, carbonate-shell
Постановка проблеми. Одшею з основних причин прискореного фь зичного зносу стш е перюдичне 1х зволоження в поеднанш з температурними знакозмшними перепадами. Збшьшення вологи спричинюе збшьшення теп-лопровщносп, приводить до зменшення мщноси та довгов1чносл огороджу-вальних конструкцш буд1вель. Кр1м того, збшьшення вологост стш значно попршуе мжрокшмат примщень. Найстшюшим видом вологост е грунтова волога, що утворюеться унаслщок зволоження стш вологою з грунту у раз1 пошкодження пдро1золяцп або у раз1 шдсипання грунту навколо буд1вл1 ви-ще пдро1золяцп.
Висота змочування i капшярного шдняття вологи в конструкцп зале-жить вщ дiаметра капiлярiв, за якими волога шдшмаеться тим вище, чим вони тоншь Оскiльки стши кам'яних будiвель здебiльшого зведенi з дрiбнопо-ристих матерiалiв (керамiчна та силжатна цегла, вапняк-черепашник, шздрю-ват бетони), висота пiдняття води по 1хшх капiлярах перебувае в межах
0.5...1,0 м [1]. На практищ досить часто спостер^аеться зволоження цiлих поверхiв, тобто шдшмання води досягае позначки 5... 6 м, що зумовлено и електроосмотичним пiдняттям [4].
Питання капшярного всмоктування матерiалу стш дослiджували бага-то дослiдникiв [2, 4, 5], але експерименти переважно обмежувались лабора-торними зразками вщносно невелико! висоти (15-20 см), що не дае змоги кшьюсно ощнити iнтенсивнiсть руху вологи в реальнш стiнi на бiльшому вiддаленнi вщ джерела зволоження.
Мета досл1джень. Встановити залежшсть швидкостi випаровування вологи з поверхш стiн, а також визначити граничний показник iнтенсивностi капшярного всмоктування вологи зi врахуванням И природного випаровування.
Результати дослвджень. Визначення iнтенсивностi зволоження стiн у разi капiлярного всмоктування вологи здшснювали як на лабораторних зраз-ках розмiром 390^180x60 мм, виготовлених з каменю вапняку-черепашника та вiдiбраних при каштальному ремонтi будiвлi, зведено! на початку XIX ст. в юторичнш частит м. Одеса, так i на спещально утвореному фрагментi сть ни висотою 1 м.
Унаслiдок експерименту отримано залежностi швидкост капiлярного всмоктування вологи, за збшьшенням маси зразкiв i висотою шдняття вологи, вiд часу. Як критерш, що характеризуе швидкiсть зволоження зразюв, бу-ло обрано величину штенсивност капiлярного всмоктування. Вона визна-чаеться кiлькiстю води в грамах, яка всмоктуеться через 1 м2 горизонтального перерiзу каменя за одну хвилину.
Аналiз отриманих залежностей показуе (рис. 1), що за контакту мате-рiалу з водою капшярне всмоктування вологи вiдбуваеться з поступово спо-вiльненою швидкiстю. Так, якщо перша третина висоти зразка (5 см) зволо-жуеться впродовж всього 10 хв, то до рiвня двох третин (10 см) волога шдш-маеться лише тшьки через 60 хв, а на подолання останшх 5 см висоти водi необхщно майже 120 хв.
Рис. 1. Змта iнтенсивностi (I) i висоти (к) капшярного всмоктування в чаа на лабораторних зразках заввишки 18 см: 1 - интенсивность катлярного всмоктування; 2 - висота катлярного всмоктування
86 Збiрник науково-техшчних праць
З часом (рис. 1) знижуеться й штенсившсть капшярного всмоктування (з бшьш, нiж 1100 г/м хв в першi 10 хв у разi занурення зразка в воду, до 80...100 г/м -хв через 2...3 год, коли висота капiлярного зволоження досягне позначки 12-15 см).
К^м того, порiвняльний аналiз залежностей, представлених на рис. 1, показуе, що капiлярне всмоктування з невеликою штенсившстю тривае на-вiть шсля 180 хв, коли рiвень зволоження досяг верху (позначка 15 см). Це свщчить про те, що в цей час в матерiалi продовжують насичуватися водою крупш пори, швидюсть руху вологи в яких нижча, шж в дрiбних капшярах. I лише через 6 год з початку до^ду збiльшення маси зразка припиняеться.
Аналiз вторично! забудови м. Одеси показуе, що стши переважно! бiльшостi 11 будiвель складеш з каменю вапняку-черепашника на вапняно-ш-щаному розчинi. Для визначення штенсивност капiлярного всмоктування в реальнiй стт було зiбрано експериментальну установку, яку схематично показано на рис. 2. Установка складаеться з тддону (3), в якому на металевих прокладках (4) зводиться фрагмент стши заввишки в п'ять рядiв вапняку-черепашника (1) на вапняно-шщаному розчиш. У пiддон заливаеться вода (6) так, що у нижнш шар потрапляе повггря (7), i приводить до витшання з нього аналопчно! кiлькостi води. Таким чином, це дае змогу не лише шдтримувати постшний рiвень води в шддош, але i вести безперервний контроль за висо-тою та штенсившстю капшярного всмоктування в реальнш кладщ.
Рис. 2. Схема установки для визначення iнтенсивностi капшярного всмоктування на дшянщ стши: 1 - фрагмент стши; 2 - м1рний цилтдр;
3 - тддон; 4 - металев1 прокладки; 5 -р1венъ води в мерному цил1ндр1;
6 - вода в тддот; 7 - повтряш булъбашки
Для запоб^ання природному випаровуванню води фрагмент стши, що дослщжуеться, обгортаеться полiетиленовою плiвкою, а шддон прикрива-еться сталевими листами.
Отримаш залежност (рис. 3) показують значне зниження швидкост шдшмання вологи по капшярах та штенсившсть всмоктування iз збшьшен-ням висоти кладки. Так, якщо за першу добу висота шдшмання вологи по капшярах досягла позначки 45.48 см над рiвнем води, то на наступних -45.48 см висоти стшки (позначка 90.95 см) вода шдшмаеться лише через
сiм дiб. Аналогiчно знижуеться i iнтенсивнiсть катлярного всмоктування з
2 2 60 л/м -доб за висотою зволоження 15...20 см та з 4...5 л/м -доб за висотою
зволоження 80.90 см.
60
® 55 о
а
"к 50
И
- 45
>1
о 40
0 В
35
| 30 о.
1
I 20
I 15
аз
я 10
\ 1
1000 \
1 \
800 \
\ \
600 \ Ч2
\ /
400 / \ ч
ч ■ч
200 /
/ ---
о 1 2 з 4 5 6 7 8 1-
Рис. 3. Змта iнтенсивностi (1) i висоти (к) каптярного всмоктування в чаы на дтянщ стши заввишки 95 см: 1 - интенсивность катлярного всмоктування;
2 - висота катлярного всмоктування
Вщомо, що в разi зволоження матерiалу стш починаеться природний процес випаровування вологи з !х поверхнi. Швидкiсть випаровування зале-жить вiд багатьох чинникiв. У наших дослщженнях було поставлено завдан-ня встановити залежнiсть швидкостi випаровування води з поверхш стiни вщ И вологостi. Критерiем оцiнки цього показника було взято штенсивтсть ви-паровування Г (г/м -доб), яка показуе кшьюсть вологи (г), що випарувалася, з поверхш каменя площею 1 м2 протягом 1 доби.
Випробування здшснювали таким чином: зразок каменя розмiром 390^180x60 мм зволожували за допомогою капiлярного всмоктування до максимально можливо! вологостi, яка для цього виду вапняку становила 16 %. По^м верхня, нижня i торцевi поверхнi iзолювали за допомогою полiетиле-ново! плiвки так, щоб волога могла випаровуватися лише з двох бiчних по-верхонь перерiзом 390x180 мм. Через певт промiжки часу визначали кшьюсть вологи, що випарувалася, i волопсть матерiалу на даний промiжок часу. Упродовж всього перюду випробувань температура в примщент шдтриму-валася в межах 18-20 °С, вiдносна волопсть повггря 65-70 %. Унаслiдок ви-конаних дослiджень отримано залежнiсть кшькост вологи, що випаровуеться з 1 м поверхш стши за добу, вщ вологост матерiалу (рис. 3).
Аналiз залежностi показуе, що швидюсть випаровування з 1 м поверхш для цього виду вапняку-черепашника може змшюватися в широких ме-
22 жах: вщ 1400 г/м -добу за вологост матерiалу 16 % до 75.200 г/м -добу за
вологост^ що наближаеться до рiвноважноl.
88
Збiрник науково-технiчних праць
Висновок. Таким чином, дослщженнями встановлено, що у разi штен-сивностi капiлярного всмоктування усього 1-2 л/м2-добу швидкiсть проник-нення вологи в стiну значно перевищуе швидкiсть 11 випаровування, а це свщчить про те, що показник вологост стiни буде постшно пiдтримуватись на рiвнi 10 % та бшьше. Водночас вiдомо [1, 2], що примщення, якi мають вологiсть огороджувальних конструкцiй 6 % та бшьше, за саштарно-гтешч-ними нормами стають непридатними до тривалого перебування в них людей. Тому, для шдтримання вологостi стiн на рiвнi, близькому до рiвноважного (не бшьш 2-3 %), необхiдно знизити штенсившсть капiлярного всмоктування вологи до показника 0,2 л/м2-добу. Це можливо досягнути шляхом просочу-вання стш на рiвнi гiдроiзоляцiйного поясу пдрофобними складами або установкою електроосмотичного захисту.
Лггература
1. Бойко М.Д. Техническое обслуживание, ремонт зданий и сооружений : учебн. пособие [для студ. вузов]. - М. : Стройиздат, 1986. - 256 с.
2. Задерман А.А., Глитнина А.С., Гольдина Л.З. Борьба с сыростью в каменном жилом доме. - Л. : Стройиздат, 1971. - 57 с.
3. Петров В.П. Сложные загадки простого строительного камня. - М. : Недра, 1984. -
150 с.
4. Фридман О.М. Электроосмотический метод ликвидации сырости стен зданий. - Л. : Стройиздат, 1971. - 96 с.
5. Химерник Ю.А. Защита зданий и сооружений от грунтовых вод. - К. : Будивельнык, 1976. - 139 с.
