Русский Английский Немецкий Итальянский Финский Испанский Французский Польский Японский Китайский (упрощенный)

Партнеры журнала:

Материалы

Методы сертификации клеев для КДК

Клеевые материалы производства ООО «Профи» под торговой маркой Proto предлагают разнообразные возможности для склеивания строительных материалов, в том числе древесины в разных областях применения. Отдельное направление составляют клеи для несущих клееных деревянных конструкций.

Требования к изготовлению и применению конструкций и элементов из многослойной клееной древесины, классификацию этих конструкций по основным признакам устанавливает ГОСТ 20850–2014 «Конструкции деревянные клееные несущие. Общие технические условия». В нем же представлена классификация типов клеев в зависимости от вида по смоляному компоненту и способу нанесения, а также требования к типам I–III, которые определяются по результатам квалификационных испытаний клеев.

Рис. 1. Форма и размеры образцов для испытаний  по ГОСТ 33120
Рис. 1. Форма и размеры образцов для испытаний  по ГОСТ 33120

Для получения достоверных и обоснованных результатов ООО «Профи» проводит квалификационные испытания выпускаемых клеевых материалов в рамках сертификации по Системе добровольной сертификации строительных конструкций, изделий, материалов, проектных решений в области деревообработки и малоэтажного строительства. Эта система зарегистрирована в едином реестре Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, регистрационный №POCC RU.31743. 04CKИ0, дата регистрации 04.09.2017. Система добровольной сертификации строительных конструкций, изделий, материалов, проектных решений в области деревообработки и малоэтажного строительства (далее – Система) узко специализирована и ориентирована на материалы, продукцию, процессы глубокой переработки древесины. Подробно с участниками Системы и результатами сертификации можно ознакомиться на официальном сайте иннодрев.рф.

Рис. 2. Определение предела прочности клеевых соединений  при растяжении вдоль волокон древесины
Рис. 2. Определение предела прочности клеевых соединений при растяжении вдоль волокон древесины

На основании своей квалификации эксперты Системы формируют необходимый перечень испытаний, размещают заказы на проведение сертификационных испытаний в аккредитованных испытательных центрах и лабораториях, проводят анализ полученных данных, по результатам которого приходят к выводам о соответствии продукции заявленным характеристикам. Прогнозирование прочности клеевых соединений необходимо, так как при эксплуатации клееных деревянных конструкций их свойства ухудшаются вследствие старения клея и разрушения адгезионных связей. Для прогнозирования поведения клеевых соединений под влиянием разных факторов определяется прочность клеевых соединений контрольных образцов и сопоставляется с прочностью клеевых соединений после температурно-влажностных воздействий. Виды испытаний подобраны таким образом, чтобы имитировать условия эксплуатации клеевых соединений в конструкции. Считается, что действие климатических факторов приводит к необратимым повреждениям клеевых соединений. Воздействие окружающей среды во многих случаях дополняется механической нагрузкой на конструкции с клеевыми соединениями. В результате испытаний тщательно анализируется характер разрушения клеевых соединений. Испытания проводятся на стандартизированных образцах малой формы.

Проведенные сертификационные испытания двухкомпонентной клеевой системы на основе меламинформальдегидной смолы и кислотного отвердителя торговой марки ProtoMin и однокомпонентного полиуретанового клея торговой марки ProtoPUR серии D Еxtra выявили высокие прочностные характеристики клеевых соединений.

Для определении предела прочности клеевого соединения при растяжении вдоль волокон древесины образец помещается в захваты испытательной машины таким образом, чтобы расстояние между ними было от 50 до 90 мм. Ввиду высоких прочностных свойств клеевого соединения для изготовления образцов используется древесина твердых лиственных пород – в данном случае древесина бука. Нагружение происходит непрерывно, до разрушения образца. Разрушающая нагрузка определяется с погрешностью не более 0,1 Н. Величина разрушающей нагрузки не находится в начальном диапазоне – 10% предельного значения измерительной шкалы испытательной машины.

Из квалификационных испытаний наиболее показательны испытания на водостойкость. Метод определения водостойкости клеевых соединений основан на определении прочности на скалывание вдоль волокон после выдержки образцов в воде и их кипячении, в мокром и сухом состоянии соответственно, при этом проводятся механические испытания контрольных образцов, вымачивание образцов с последующими механическими испытаниями в мокром и сухом виде и оценка необходимости дальнейших испытаний, а также кипячение образцов с последующими механическими испытаниями в мокром и сухом виде. Для определения водостойкости клеевых соединений образцы помещаются в сосуд с водой и нагружаются так, чтобы они были покрыты водой на 2–3 см. Вымачивание образцов проводится в нагретой до 20 ± 2˚C воде в течение 48 ч. Затем образцы извлекаются из воды, протираются, одна половина подвергается обмеру и механическим испытаниям, а другая доводится при нормальном температурно-влажностном режиме (кондиционировании) до начальной влажности, а потом подвергается испытаниям. Кипячение образцов проводится в течение 3 ч. После кипячения образцы охлаждаются в течение 30 мин в воде, температура которой 20 ± 2˚C. Охлажденные образцы извлекаются из воды, протираются, затем половина их подвергаются обмеру и механическим испытаниям, а другая – высушивается при нормальном температурно-влажностном режиме (кондиционировании) до достижения начальной влажности и подвергается испытаниям (фотофиксация испытаний представлена на рис. 3). Предел прочности клеевого соединения вычисляется с точностью до 0,1 МПа. За результаты испытания принимается среднее арифметическое предела прочности образцов, прошедших испытания. При этом фиксируется характер разрушения образца.

Рис. 3. Определение водостойкости, внешний вид образцов
Рис. 3. Определение водостойкости, внешний вид образцов

В рамках определения реакций клеевых соединений на климатические факторы при эксплуатации деревянных конструкций проводятся испытания на теплостойкость, морозостойкость, устанавливается показатель общего расслоения клеевых соединений.

Если клей квалифицируется как I или II типа, требуется проведение испытаний для группы повышенной теплостойкости. Используемый метод основан на сравнении относительных пределов прочности при испытании на скалывание вдоль волокон образцов из клееной и цельной древесины. Испытания проводят на образцах, изготовленных из древесины сосны. Для испытаний изготавливаются по 20 образцов из цельной и клееной древесины.

Рис. 4. Форма образца и вид до и после испытания на повышенную теплостойкость
Рис. 4. Форма образца и вид до и после испытания на повышенную теплостойкость

Образцы второй серии устанавливают в сушильный шкаф и нагревают до температуры клеевого шва (220 ± 5°С), время нагрева должно быть не менее 30 мин и не более 90 мин. При температуре клеевого шва образцы выдерживают 10 ± 0,5 мин, а затем испытывают без охлаждения.

Тестирование на повышенную теплостойкость проводилось для клея торговой марки ProtoMin, получены положительные результаты. Общие выводы по квалификационным испытаниями отражены в сертификатах соответствия.

В итоге проведения всех тестов, оценки полученных результатов ООО «Профи» были получены сертификаты соответствия требованиям ГОСТ 33122–2014 двухкомпонентной клеевой системы на основе меламиноформальдегидной смолы и кислотного отвердителя торговой марки ProtoMin, а также однокомпонентного полиуретанового клея торговой марки ProtoPUR серии D Еxtra. 

Рис. 5. Определение прочности в рамках испытаний на повышенную теплостойкость
Рис. 5. Определение прочности в рамках испытаний на повышенную теплостойкость

Текст:
Михаил Тарасенко
Светлана Кирютина
канд. техн. наук