Прогнозирование долговечности покрытий обойными материалами стен зданий
Международная
публикация
Е.
М. БучневаБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Бучнева
Е.
М.,
Ярцев
В.
П. Прогнозирование долговечности покрытий обойными материалами стен зданий // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
2131–2135. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54690.htm.
Аннотация. Статья посвящена изучению влияния факторов окружающей среды и эксплуатационных условий на долговечность обойных покрытий. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью изучения и анализа прочностных свойств разных классов, типов и видов марок обоев, а также прогнозирования их долговечности.
Текст статьи
Бучнева Екатерина Михайловна,бакалавр техники и технологии, студентмагистр по направлению «Архитектурностроительное материаловедение» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов.Buchneva.em@mail.ru
Ярцев Виктор Петрович,доктор технических наук, заведующийкафедрой «Конструкции зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов.Yarcev21@rambler.ru
Прогнозирование долговечности покрытийобойными материалами стен зданий
Аннотация.Статья посвящена изучению влияния факторов окружающей среды и эксплуатационныхусловий на долговечность обойных покрытий. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью изучения и анализа прочностных свойств разных классов, типов и видов марок обоев, а также прогнозирования их долговечности.Ключевые слова: влажность,обои, одноосное растяжение, долговечность, температура.
Красота и комфортностьлюбого помещенияопределяются состоянием его стен, именно поэтомуихотделка в значительной степени определяет успех всего ремонта. Существует множество способов отделки стен, средикоторыхсамым популярных являетсяоклеивание стен обоями. На сегодняшний деньрынокстроительных товаровпредлагаютширокий ассортимент обойных материалов. В зависимости от эксплуатационных требований обоимогут различаться гаммой цветов, текстурой, размерами, материалами, из которых они изготовлены, а, следовательно, и своими свойствамии характеристиками. Обзор российскогорынка отделочных материалов показало, что основной продукцией отечественнойобойной промышленности и доминирующим товаром для основной массы населения Россииостаются всееще традиционные бумажные обои, наибольшую долю в объеме продаж которых занимают «дуплекс» и «симплекс»обои [1].Обои «симплекс» имеют меньшие объемы продаж, так как обладают более низким качеством, однако пользуются стабильным спросом изза более низких цен.
Средний срок жизни рисунка обоев составляет один год, что мало и неэкономично с точки зрения потребителя. Дляповышениявремениэксплуатации обоевнеобходимо исследоватьвлияниеразличныхфакторовокружающей среды на срок службыобоев.Для испытаний обоев по показателям качества изотобранного рулона бумажных обоев на расстоянии более1 м от краяотрезают по всей ширинеполотнапо одному образцудлиной не менее 0,6 м. Испытания проводят после выдерживания их более8 ч на плоской ровной поверхности.Приодноосномрастяжении(определение разрушающего усилия)в сухом состоянии были вырезаны образцыразмерами 5х50мм из тисненых профильных обоев дуплекс и виниловых профильных тисненых обоев на флизелиновой основе.Вустановке образцы были закреплены лицевой поверхностью вверх[2].Изучение долговечности обойныхматериалов при одноосном растяжении проводили на стенде(рис.1).Онработает по следующему принципу: образец закрепляется одним концом в неподвижном захвате, второй конец закрепляется в подвижном захвате.С подвижным захватом соединяется намотанная на блок гибкая тяга. Через блок прикладываетсягруз, рычаг балансируется натяжением гибкой тяги. С помощью электронного потенциометра произодится автоматическая запись деформационных кривых, по которым рассчитывается долговечность[3].Для создания различных температурных режимов образцы помещалисьв термокриокамеру. Специальная полуциллиндрическаяформа камеры устраняет появление разностейтемпературы по всей длине испытуемого образца. (рисунок 1).
Рисунок 1. Стенд для испытания на одноосное сжатиерастяжение.1 –образец; 2 –блок; 3 –записывающее устройство; 4 –термокриокамера.Напряжение в образце вычисляли по формуле :[МПа],
где N–нагрузка, приложенная к образцу; b–ширина образца;
толщина образца.При испытании тисненых профильных обоев дуплекс было отобрано 10 образцов размером 50х5мм, толщиной δ0,2 мм, которые нагружались разной по величине нагрузкойпри закреплении образца лицевой поверхностью вверх.Испытания проводились при температуре t26ºC.Данные приведены в таблице 1.
Таблица 1Результаты испытаний №Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с16,86Разрушения не произошло28,83398039,81186049,812400510,79480610,79180710,79600810,79300910,793601011,7719
Аналогичныеиспытанияпроводилина пяти образцах для каждой нагрузки, и определяливремя разрушения.Результаты испытаний приведены на рис. 2.
Рисунок 2. Зависимость долговечности от напряжений в образце при t26ºC.
Для определениязависимости долговечности от температуры образцыразмерами50х5мм, толщиной δ0,2 мм выдерживали 30 минут без нагрузки при t40ºC, затем при этой же температуре нагружали.Результаты испытаний представлены на рисунке 3.
Рисунок 3. Зависимость долговечности от напряжений в образце при t26ºC и t40ºC.Определение разрушающегоусилияво влажном состоянии проводилисогласно ГОСТ 13525.7. Полоски для испытаний отрезалиот каждого отобранного куска обоевиз разных мест по ширине куска. Образцы обоев перед испытанием выдерживалив течение (300 ± 5) с в емкостис дистиллированной водой при полном погружении образцов и фиксировалиих с помощью стеклянной палочки; температура воды в емкостидолжна быть (23 ± 1) °С. При испытании виниловых обоев законечныйрезультат измерения принимализначение, полученное в момент разрыва бумагиосновы[2].При испытании виниловых тисненых профильных обоев на флизелиновой основе в сухом состоянии было отобрано 10 образцов размером 50х5мм, толщиной δ0,2 мм, которые нагружали разной по величине нагрузкой. Испытания проводились при температуре t26ºC. Образец закреплялся лицевой поверхностью вверх. Экспериментальные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2Результаты испытаний №Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с121,580220,610319,6210418,6417517,6560616,67900716,671020816,67600916,6710801015,69более 7200
Далее испытания проводили для каждой нагрузкии определяливремя разрушения при каждом конкретном усилии.Далее испытания образцов проводили во влажном состоянии при той же температуре. Данные приведены в таблице 3.Таблица 3Результаты испытаний
№Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с19,81028,83037,85046,87455,871064,9180074,9108084,9228093,92Разрушение не произошло(более 7200)103,92Далее испытания проводили для каждой нагрузки и определяливремя разрушения при каждом конкретном усилии.Зависимости долговечности от напряжения (во влажном и сухом состоянии) представлены на рисунке 4.
Рисунок 4. Зависимость долговечности от напряжений в образце при испытаниях в сухом и влажном состояниях.
Из рисунка видно, что сповышением температуры долговечностьувеличилась на 1,5÷3 порядка, повидимому, из материала удаляется лишняя влага. Это делает егоболее жестким и прочномпри одноосном растяжении. Во влажном состоянии долговечность и прочность падает, так как при избытке влаги в материале наступает ослабление межволоконных сил.
Прочность бумаги в сухом состоянии зависит от величины межволоконных сил связи, характер которых определяет физикомеханические свойства бумаги, связанные с ее структурой.В процессе разрыва бумаги происходит разрушение сил связимежду волокнами бумаги. На основеполученныхрезультатов можно сделать вывод, что снижение прочности обойных материалов определяютповышенная влажность и усадка в сухом состоянии. При оклеивании стен помещений нужно учитывать эти факторы –не создавать чрезмерного натяжения при оклеивании, и использовать более прочные обои для помещений с повышенной влажностью. Так же необходимо дальнейшее изучение свойств различных марок обоев, чтобы выявить наиболее слабые их места, создать паспорта на различные видыобоев.
Ссылки на источники1.ОАО«Саратовскиеобои». –URL: http://www.saroboi.ru/stid7.htm.2.ГОСТ68102002. Обои. Технические условия.3.
В.П. Ярцев. Влияние углеродных нанодобавок (таунит) на физикомеханические характеристики и долговечность битума/ В.П. Ярцев, Е.С. Полежаева, А.Ю. Бучнев // Вестник ТГТУ. Том 17. № 4. –Тамбов,2011. –С. 1053–1057 –ISSN 01365835.
Ekaterina Buchneva,Bachelor of equipment and technology, student master in the Architectural and Construction Materials Science direction FGBOU VPO "The Tambov state technical university", Tambov.Victor Petrovich Yartsev,Doctor of Engineering, heads of the department "Designs of buildings and constructions of" FGBOU VPO "Tambov state technical university", Tambov.Forecasting of durability of coverings by wallpaper materials of walls of buildingsAbstract.Paper is devoted to studying of influence of factors of environment and operational conditions on durability of wallpaper coverings. Relevance of this work is caused by need of studying and the analysis of strength properties of different classes, types and types of brands of wallpaper, and also forecasting of their durability.Keywords:humidity, wallpaper, monoaxial stretching, durability, temperature.
Ярцев Виктор Петрович,доктор технических наук, заведующийкафедрой «Конструкции зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов.Yarcev21@rambler.ru
Прогнозирование долговечности покрытийобойными материалами стен зданий
Аннотация.Статья посвящена изучению влияния факторов окружающей среды и эксплуатационныхусловий на долговечность обойных покрытий. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью изучения и анализа прочностных свойств разных классов, типов и видов марок обоев, а также прогнозирования их долговечности.Ключевые слова: влажность,обои, одноосное растяжение, долговечность, температура.
Красота и комфортностьлюбого помещенияопределяются состоянием его стен, именно поэтомуихотделка в значительной степени определяет успех всего ремонта. Существует множество способов отделки стен, средикоторыхсамым популярных являетсяоклеивание стен обоями. На сегодняшний деньрынокстроительных товаровпредлагаютширокий ассортимент обойных материалов. В зависимости от эксплуатационных требований обоимогут различаться гаммой цветов, текстурой, размерами, материалами, из которых они изготовлены, а, следовательно, и своими свойствамии характеристиками. Обзор российскогорынка отделочных материалов показало, что основной продукцией отечественнойобойной промышленности и доминирующим товаром для основной массы населения Россииостаются всееще традиционные бумажные обои, наибольшую долю в объеме продаж которых занимают «дуплекс» и «симплекс»обои [1].Обои «симплекс» имеют меньшие объемы продаж, так как обладают более низким качеством, однако пользуются стабильным спросом изза более низких цен.
Средний срок жизни рисунка обоев составляет один год, что мало и неэкономично с точки зрения потребителя. Дляповышениявремениэксплуатации обоевнеобходимо исследоватьвлияниеразличныхфакторовокружающей среды на срок службыобоев.Для испытаний обоев по показателям качества изотобранного рулона бумажных обоев на расстоянии более1 м от краяотрезают по всей ширинеполотнапо одному образцудлиной не менее 0,6 м. Испытания проводят после выдерживания их более8 ч на плоской ровной поверхности.Приодноосномрастяжении(определение разрушающего усилия)в сухом состоянии были вырезаны образцыразмерами 5х50мм из тисненых профильных обоев дуплекс и виниловых профильных тисненых обоев на флизелиновой основе.Вустановке образцы были закреплены лицевой поверхностью вверх[2].Изучение долговечности обойныхматериалов при одноосном растяжении проводили на стенде(рис.1).Онработает по следующему принципу: образец закрепляется одним концом в неподвижном захвате, второй конец закрепляется в подвижном захвате.С подвижным захватом соединяется намотанная на блок гибкая тяга. Через блок прикладываетсягруз, рычаг балансируется натяжением гибкой тяги. С помощью электронного потенциометра произодится автоматическая запись деформационных кривых, по которым рассчитывается долговечность[3].Для создания различных температурных режимов образцы помещалисьв термокриокамеру. Специальная полуциллиндрическаяформа камеры устраняет появление разностейтемпературы по всей длине испытуемого образца. (рисунок 1).
Рисунок 1. Стенд для испытания на одноосное сжатиерастяжение.1 –образец; 2 –блок; 3 –записывающее устройство; 4 –термокриокамера.Напряжение в образце вычисляли по формуле :[МПа],
где N–нагрузка, приложенная к образцу; b–ширина образца;
толщина образца.При испытании тисненых профильных обоев дуплекс было отобрано 10 образцов размером 50х5мм, толщиной δ0,2 мм, которые нагружались разной по величине нагрузкойпри закреплении образца лицевой поверхностью вверх.Испытания проводились при температуре t26ºC.Данные приведены в таблице 1.
Таблица 1Результаты испытаний №Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с16,86Разрушения не произошло28,83398039,81186049,812400510,79480610,79180710,79600810,79300910,793601011,7719
Аналогичныеиспытанияпроводилина пяти образцах для каждой нагрузки, и определяливремя разрушения.Результаты испытаний приведены на рис. 2.
Рисунок 2. Зависимость долговечности от напряжений в образце при t26ºC.
Для определениязависимости долговечности от температуры образцыразмерами50х5мм, толщиной δ0,2 мм выдерживали 30 минут без нагрузки при t40ºC, затем при этой же температуре нагружали.Результаты испытаний представлены на рисунке 3.
Рисунок 3. Зависимость долговечности от напряжений в образце при t26ºC и t40ºC.Определение разрушающегоусилияво влажном состоянии проводилисогласно ГОСТ 13525.7. Полоски для испытаний отрезалиот каждого отобранного куска обоевиз разных мест по ширине куска. Образцы обоев перед испытанием выдерживалив течение (300 ± 5) с в емкостис дистиллированной водой при полном погружении образцов и фиксировалиих с помощью стеклянной палочки; температура воды в емкостидолжна быть (23 ± 1) °С. При испытании виниловых обоев законечныйрезультат измерения принимализначение, полученное в момент разрыва бумагиосновы[2].При испытании виниловых тисненых профильных обоев на флизелиновой основе в сухом состоянии было отобрано 10 образцов размером 50х5мм, толщиной δ0,2 мм, которые нагружали разной по величине нагрузкой. Испытания проводились при температуре t26ºC. Образец закреплялся лицевой поверхностью вверх. Экспериментальные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2Результаты испытаний №Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с121,580220,610319,6210418,6417517,6560616,67900716,671020816,67600916,6710801015,69более 7200
Далее испытания проводили для каждой нагрузкии определяливремя разрушения при каждом конкретном усилии.Далее испытания образцов проводили во влажном состоянии при той же температуре. Данные приведены в таблице 3.Таблица 3Результаты испытаний
№Нагрузка, N, ПаВремя до разрушения, t, с19,81028,83037,85046,87455,871064,9180074,9108084,9228093,92Разрушение не произошло(более 7200)103,92Далее испытания проводили для каждой нагрузки и определяливремя разрушения при каждом конкретном усилии.Зависимости долговечности от напряжения (во влажном и сухом состоянии) представлены на рисунке 4.
Рисунок 4. Зависимость долговечности от напряжений в образце при испытаниях в сухом и влажном состояниях.
Из рисунка видно, что сповышением температуры долговечностьувеличилась на 1,5÷3 порядка, повидимому, из материала удаляется лишняя влага. Это делает егоболее жестким и прочномпри одноосном растяжении. Во влажном состоянии долговечность и прочность падает, так как при избытке влаги в материале наступает ослабление межволоконных сил.
Прочность бумаги в сухом состоянии зависит от величины межволоконных сил связи, характер которых определяет физикомеханические свойства бумаги, связанные с ее структурой.В процессе разрыва бумаги происходит разрушение сил связимежду волокнами бумаги. На основеполученныхрезультатов можно сделать вывод, что снижение прочности обойных материалов определяютповышенная влажность и усадка в сухом состоянии. При оклеивании стен помещений нужно учитывать эти факторы –не создавать чрезмерного натяжения при оклеивании, и использовать более прочные обои для помещений с повышенной влажностью. Так же необходимо дальнейшее изучение свойств различных марок обоев, чтобы выявить наиболее слабые их места, создать паспорта на различные видыобоев.
Ссылки на источники1.ОАО«Саратовскиеобои». –URL: http://www.saroboi.ru/stid7.htm.2.ГОСТ68102002. Обои. Технические условия.3.
В.П. Ярцев. Влияние углеродных нанодобавок (таунит) на физикомеханические характеристики и долговечность битума/ В.П. Ярцев, Е.С. Полежаева, А.Ю. Бучнев // Вестник ТГТУ. Том 17. № 4. –Тамбов,2011. –С. 1053–1057 –ISSN 01365835.
Ekaterina Buchneva,Bachelor of equipment and technology, student master in the Architectural and Construction Materials Science direction FGBOU VPO "The Tambov state technical university", Tambov.Victor Petrovich Yartsev,Doctor of Engineering, heads of the department "Designs of buildings and constructions of" FGBOU VPO "Tambov state technical university", Tambov.Forecasting of durability of coverings by wallpaper materials of walls of buildingsAbstract.Paper is devoted to studying of influence of factors of environment and operational conditions on durability of wallpaper coverings. Relevance of this work is caused by need of studying and the analysis of strength properties of different classes, types and types of brands of wallpaper, and also forecasting of their durability.Keywords:humidity, wallpaper, monoaxial stretching, durability, temperature.
