Испытания мастики Woodchink для бревенчатых рубленых домов

Woodchink - это акриловая дисперсионная мастика, разработанная специально для заделывания деревянных швов рубленых домов и деревянных домов, - как для использования внутри, так и снаружи.  Эта мастика имеет крупнозернистую структуру, которая с эстетической точки зрения, предотвращает нежелательное обледенение трещин, и одновременно предотвращает возможность возникновения, с течением времени, наслоения пылевых частиц на поверхности мастики, что  выглядело бы эстетически непривлекательно.

Что касается вышеупомянутой цели применения, очевидно, что к мастике Woodchink предъявляются достаточно высокие требования.  В частности, внешнее применение данного материала требует высокого уровня служебных свойств мастики.С этой точки зрения, имеются три самые важные категории свойств:

1) принимая во внимание меняющееся количество влаги в древесине и возникающие в результате изменения размеров швов, необходимо чтобы мастика показала достаточный уровень расширения при разрыве.Уровень расширения во время чрезмерной для мастики Woodchink нагрузки был определен и проверен посредством модифицированного испытания в соответствии с EN ISO 8339: Строительные конструкции - уплотнительные материалы - мастика - определение свойств при растяжении (расширении при чрезмерной нагрузке) и в соответствии с ISO 37 - Резина, вулканизированная или термопластичный эластомер - Определение свойств при растяжении.

Определение свойств при растяжении, подтвержденных посредством модифицированного теста в соответствии с EN ISO 8339

Образцы, состоящие из двух сосновых балок размером 75 x 25 x 12 мм”, были склеены вместе, с применением дистанционных кубов, мастикой Woodchink, чтобы создать контрольный шов размером 51 x 12 x 12 мм. Испытательные образцы, подготовленные таким образом, были оставлены для высыхания на 37 дней при температуре 23±2°C и относительной влажности 55±5 %.По истечении этого времени, на разрывной испытательной машине были измерены удлинение при разрыве, предельное удлинение, предел прочности при растяжении и тип отказа в точке разрыва. Результаты обобщены в Таблице 1.

Woodchink – стандартное хранение в течение 37 дней (температура 23±2°C,  относительная влажность 55±5 %),

длина шва 51 мм, ширина шва 12 мм, толщина шва 12 мм,площадь сечения шва 612 мм2

Испытательный образец

Удлинение при разрыве * [%]           

Предельное удлинение * [%]          

Предел прочности при растяжении MPa]

Тип отказа

 [ % K]**

1

58

133

0.165

100

2

67

133

0.165

100

3

58

133

0.163

100

4

67

125

0.170

100

5

67

125

0.162

100

Среднее

63

130

0.165

100

* во время растяжения испытательных образцов, имели место, сначала, местные трещины в точке соприкосновения с крупнозернистым наполнителем,  ‘Удлинение при разрыве’ выражается в виде процентного увеличения от первоначальной ширины шва вплоть до точки, в которой впервые возникли местные трещины.

**% К показывает процентную долю площади сечения, в котором произошел разрыв контрольной частицы внутри мастичной массы, остальное - вплоть до 100% - показывает долю площади сечения, где произошел разрыв между деревом и мастикой.

Сводная таблица № 1 указывает на то, что в случае расширения шва вплоть до 63 процентов  (т.е. в 1,63 раза от первоначальной ширины шва), в мастике не произошло никаких функциональных или эстетических изменений. Выше этого процента, в местах соприкосновения крупнозернистого наполнителя со связующим веществом возникли маленькие, едва различимые трещинки. Разрыв мастики происходил в среднем при 130% удлинении, т.е. при ее растяжении до 2,3 раза от первоначальной ширины шва. Адгезия мастики к древесине была абсолютно фантастической, что подтверждается 100% разрушением когезии при предельном удлинении, что означает, что образец разрывался во всех случаях в финальной стадии в 100% в массе мастики.

Определение свойств при растяжении в соответствии с ISO 37

Измерения проводились на доске, толщиной в 2 мм, сделанной с использованием мастики Woodchink, и оставленной для просыхания на 7 дней при заданном режиме (температура 23±2°C, относительная влажность 55±5 %). Затем, из этой доски были вырезаны контрольные образцы в виде двусторонних лопаток, толщиной в 4,3 мм. Далее, с использованием разрывной испытательной машины Tiratest 2160, были измерены предельное удлинение и предел прочности при растяжении.  Результаты обобщены в Таблице 2

 

Woodchink - стандартное хранение продолжительностью в 7 дней(температура 23±2°C, относительная влажность 55±5 %)

Размеры испытательных образцов: ширина 4,3 мм, толщина около 2 мм

Испытательный образец  

Предельное удлинение [%]                       

Предел прочности при растяжении [MPa]

1

310

0,200

2

300     

0,186

3

260     

0,185

4

230

0,197

5

300     

0,203

6

250

0,195

7

270

0,199

Среднее

270     

0,195

Результаты испытаний на растяжение показывают, что несмотря на содержимое  крупнозернистых наполнителей, которые часто уменьшают общую растяжимость пленки, прочностные свойства при растяжении существенно превышают установленное значение, требуемое  для использования в качестве мастики для заполнения швов между деревянными балками и бревнами, используемых при постройке срубов и деревянных домов. По результатам испытания, проведенного в соответствии с EN ISO 8339 можно сделать вывод, что окончательный разрыв мастики толщиной в 1,2 мм появится только при такой работе древесины, при которой ширина шва увеличится на 130%, т.е. в 2,3 раза  по сравнению с первоначальной  шириной, в то время как первый локальный дефект появится не раньше, чем при увеличении шва на 63%, т.е. в 1,63 раза по сравнению с первоначальной шириной. В то же самое время, испытания показывают, что мастика имеет прекрасные адгезийные свойства по отношению к мягкому дереву, ибо  разрывы испытательных образцов во время проведения испытаний на растяжение происходили не в месте соприкосновения мастики и дерева, а в середине самой мастики. Результаты испытания в соответствии с ISO 37 можно также истолковывать так, что в случае толщины мастики в 2 мм, разрыв мастики возникнет лишь при удлинении шва на 270%, т.е. в 3,7 раза по сравнению с первоначальной шириной шва. В случае часто используемой для швов толщины мастики в 4-5 мм, разрыв мастики в шве не произойдет до удлинения шва, вследствие изменений размеров древесины, вплоть до 200%, т.е. в 3 раза по сравнению с первоначальной шириной. 

Важной чертой мастики является также ее более высокий процент (84 %) сухой массы (неулетучивающаяся часть), чем в похожих видах материалов, в которых процент сухой массы составляет обычно от 75 до 80% от всей массы. Вследствие этого, в процессе высыхания в шве не происходит уже такой нагрузки на мастику. Во время высыхания дисперсионной мастики, принимая во внимание уменьшение в объеме, необходимо, чтобы оно было скомпенсировано собственным удлинением самого материала, что создает внутреннее напряжение в высохшей мастике, закрепленной в шве, и таким образом, понижается ее способность выдерживать более большие расширения шва. В случае с мастикой Woodchink, объем уменьшается меньше, по сравнению с обычными дисперсионными мастиками. Даже при этих условиях, хорошая удобоукладываемость мастики Woodchink не страдает.

2) Поскольку это мастика "рубленых бревенчатых домов", абсолютно очевидно, что она будет в основном использоваться в тех местах, где зимой температура достигает значений много ниже точки замерзания.  Наиболее трудными для этих видов материалов являются условия, при которых температура и влажность дерева постоянно изменяются. Такие наиболее трудные условия прежде всего возникают в период, когда ночью температуры опускаются ниже точки замерзания, а в течение дня поднимаются выше точки замерзания, при этом также время от времени может идти дождь. Эти температурные изменения вместе с изменением влажности древесины и вместе с изменениями в размерах, связанными с превращением воды в лед, и наоборот, относятся к самым трудным условиям для материала. Лабораторные испытания мастики Woodchink на сопротивляемость в трудных условиях такого вида проводились во время испытания в соответствии с EN ISO 8339, вместе с предыдущими цикличными испытаниями на растяжение. Сначала, испытательные образцы подготавливались таким же образом, что и при обычном испытании на растяжение в соответствии с EN ISO 8339.После 15 дней сушки мастики при заданном режиме (температура 23±2°C, влажность 55±5 %), начались комплексные цикличные испытания. Испытания состояли в размещении испытательных образцов на 16 часов в низкотемпературном шкафу при температуре -17° C,  и затем размещение образцов на 8 часов в теплой воде (+20° C), - и так повторялось в виде 15 циклов. По завершению цикличного испытания, испытательные образцы были оставлены на 24 часа для сушки при заданном режиме. После этого, их состояние было оценено визуально, и затем на разрывной испытательной машине были измерены предельное удлинение, предел прочности при растяжении и тип отказа.  Результаты обобщены в Таблице 3

Испытательный образец

Удлинение при разрыве * [%]            

Предельное удлинение * [%]

Предел прочности при растяжении [MPa]

Тип отказа

[ % K]**

1

92

125

0,116 

100

2

83

133

0,113

100

3

92

133

0,114

100

4

83

125

0,111

100

5

83

133

0,113

100

Среднее

87

130

0,113

100

* во время растягивания испытательных образцов, появились, сначала, местные трещины в точке соприкосновения с крупнозернистым наполнителем,  ‘Удлинение при разрыве‘ выражено в виде процентного увеличения от первоначальной ширины шва вплоть до точки, в которой впервые появились местные трещины.

**% К показывает процентную долю площади сечения, в котором произошел разрыв контрольной частицы внутри мастичной массы, остальное - вплоть до 100% - показывает долю площади сечения, где произошел разрыв между древесиной и мастикой.

Во время циклических испытаний в испытательных образцах не произошло никаких визуальных изменений. Результаты, показанные в таблице №3 и их сравнение с результатами, определенными по образцам, которые хранились при заданном режиме в течение 37 дней (см. таблицу №1) показывают, что после циклического давления ‘замораживание – вода’  произошло незначительное изменение в структуре и технических данных мастики, - а именно увеличение удлинения при разрыве с 63% до 87% (что является хорошим результатом) и уменьшение предела прочности при растяжении  с 0,165 MPa до 0,113 MPa (- 31,5 %),  эти изменения, однако, не являются существенными и не снижают значительно способность мастики компенсировать деформацию шва. К тому же, спустя более продолжительный период времени с момента проведения испытаний по определению морозостойкости, материал продемонстрировал склонность к возврату к своим первоначальным свойствам. Важно также отметить, что при применении мастики для заделки швов между бревнами в срубах, показатель предела прочности при растяжении не имеет решающего значения. Этот параметр важен особенно в местах, где мастика сама соединяет части, т.е. когда она используется в качестве клея и где приклеенная часть давит всем своим весом на такой клей.

3) Третье основное свойство, которое оказывает важным влияние на прочность внешнего шва, - это устойчивость мастики к ультрафиолетовому излучению. На этот параметр самое важное влияние оказывает параметр стойкости к ультрафиолетовому излучению связующего вещества в мастике. В случае с мастикой Woodchink, связующее вещество является стойким к  ультрафиолетовому излучению, - чистый сополимер акрилата, который (на долговременной основе, около 15 лет) используется в создании акриловых дисперсионных мастик, имеющих отличные отзывы в том, что касается их стойкости к ультрафиолетовому облучению.  По сравнению с сополимерами стирола и акрилата, которые также часто используются в создании акриловых дисперсионных мастик, это связующее вещество показывает намного более высокий уровень стойкости к ультрафиолетовому облучению.

Исходя из результатов проведенного испытания, мы можем сделать вывод, что мастика Woodchink для срубов отвечает очень строгим требованиям, предъявляемым для проведения герметизации и связывания деревянных швов в срубах и деревянных домах, - как внутри, так, и особенно, снаружи. Проведенное испытание подтвердило пригодность данной мастики к выполнению заявленной функции к наивысшей удовлетворенности ее пользователей.

Woodchink - лаборатория и испытательный центр в Чешской Республике.

Друзья

 

   

 kalber