АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. РЕКОНСТРУКЦИЯ И РЕСТАВРАЦИЯ

Увеличение прочности частично разрушенной древесины памятников деревянного зодчества

Вестник МГСУ 11/2018 Том 13
  • Покровская Елена Николаевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) доктор технических наук, профессор, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), ; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 1305-1314

Введение. Памятники деревянного зодчества - бесценная часть отечественной культуры, они отражают своеобразие и независимость отечественной архитектуры. Проблема сохранения памятников деревянного зодчества с течением времени становится все более актуальной. Многие памятники сгорели, часть разрушилась из-за потери прочности конструкций под действием влажности, биоразрушений и т.д. Материалы и методы. Исследованы образцы частично разрушенной древесины Англиканской церкви г. Архангельска, построенной в 1833 г. Образцы подвергались поверхностному модифицированию с образованием двухслойного сэндвичевого покрытия, первым слоем которого являлись различные фосфорсодержащие антипирены, а вторым слоем - полимерные композиты. В качестве полимерных композитов использовались клей на основе эпоксидной смолы и полиуретановая композиция «Аквидур ТТ». В качестве антипиренов выбирались реакционноспособные фосфорорганические соединения, способные образовывать ковалентные связи с полимерами древесины в поверхностном слое частично разрушенной древесины. Модифицированные образцы подвергались физико-химическим исследованиям с целью определения прочности, огнезащищенности, гидрофобности. Прочность модифицированных образцов сравнивали с прочностью исходных образцов частично разрушенной древесины Англиканской церкви г. Архангельска. Возникновение ковалентных связей между древесиной и модификатором определялось методом ИК-Фурье спектроскопии. Результаты. Поверхностное модифицирование образцов памятника увеличило прочность древесины в 2-2,5 раза, уменьшило водопоглощение в 3 раза, снизило потерю массы при горении по ГОСТ 27484-87 до 5,0-6,4 %. Выводы. Проведенное исследование решает актуальную задачу сохранения памятников деревянного зодчества путем увеличения прочности частично разрушенной древесины, а также придания ей огнестойкости, гидрофобности и биостойкости при проведении реставрационных работ.

DOI: 10.22227/1997-0935.2018.11.1305-1314

Библиографический список
  1. Florian M.-L.E. Scope and history of archaeological wood // Advances in Chemistry. 1989. Pp. 3-32. DOI: 10.1021/ba-1990-0225.ch001
  2. Matsuo M., Yokoyama M., Umemura K., Sugiyama J., Kawai S., Gril J. Aging of wood: Analysis of color changes during natural aging and heat treatment // Holzforschung. 2011. Vol. 65. Issue 3. Pp. 361-368. DOI: 10.1515/hf.2011.040
  3. Yorur H., Kurt S., Yumrutas I. The effect of aging on various physical and mechanical properties of scotch pine wood used in construction of historical Safranbolu houses // Drvna Industrija. 2014. Vol. 65. Issue 3. Pp. 191-196. DOI:10.5552/drind.2014.1328
  4. Björdal C.G. Microbial degradation of waterlogged archaeological wood // Journal of Cultural Heritage. 2012. Vol. 13. Issue 3. Pp. S118-S122. DOI: 10.1016/j.culher.2012.02.003
  5. Pedersen N.B., Björdal C.G., Jensen P., Felby C. Bacterial degradation of archaeological wood in anoxic waterlogged environments // In: Harding S.E. (ed.) Stability of Complex Carbohydrate Structures: Biofuels, Foods, Vaccines and Shipwrecks. Cambridge, 2013. Pp. 160-187. DOI: 10.1039/9781849735643-00160
  6. Покровская Е.Н., Ковальчук Ю.Л. Биокоррозия, сохранение памятников истории и культуры. М. : Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2013. 212 с. URL: https://www.twirpx.com/file/1765425/
  7. Belgacem N. Recent advances on surface chemical modification on polysaccharides: from basic consideration to concrete applications // Proceedings of International conference «Renewable resources: chemistry, technology, medicine». Saint-Petersburg, 2017. P. 25. URL: http://www.onlinereg.ru/rr2017/FINAL.pdf
  8. Покровская Е.Н., Ковальчук Ю.Л. Химико-микологический метод исследования древесины // Современные проблемы биологического и технического древесиноведения : сб. тр. I Междунар. науч.-практ. конф., г. Йошкар-Ола, 20-23 сентября 2016 г. Йошкар-Ола : ПГТУ, 2016. С. 16-19. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01008642113
  9. Покровская Е.Н., Ковальчук Ю.Л. Химико-микологический метод исследования древесины // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. : Лес. Экология. Природопользование. 2017. № 1 (33). С. 86-92. DOI: 10.15350/2306-2827.2017.1.86
  10. Покровская Е.Н. Сохранение памятников деревянного зодчества с помощью элементоорганических соединений. Химико-физические основы увеличения долговечности древесины. М., 2009. 136 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/02000011031
  11. Knut E.L., Marstein L. Conservation of historic timber structures: An ecological approach. Oslo, 2016. 140 p. URL: http://openarchive.icomos.org/1656/
  12. Покровская Е.Н., Кобелев А.А. Состав и свойства углистого слоя, образующегося при горении древесины, модифицированной фосфор- и кремнийорганическими соединениями // Вестник МГСУ. 2008. № 3. С. 128-133. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sostav-i-svoystva-uglistogo-sloya-obrazuyuschegosya-pri-gorenii-drevesiny-modifitsirovannoy-fosfor-i-kremniyorganicheskimi
  13. Асеева Р.М., Серков Б.Б., Сивенков А.Б. Горение древесины и ее пожароопасные свойства. М. : Академия ГПС МЧС России, 2010. 262 с. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gorenie-i-pozharnaya-opasnost-drevesiny
  14. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Пожарная опасность ограждающих деревянных конструкций с длительным сроком эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность. 2016. Т. 25. № 10. С. 30-40. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.30-40
  15. Анохин Е.А., Полищук Е.Ю., Сивенков А.Б. Применение огнезащитных пропиточных композиций для снижения пожарной опасности деревянных конструкций с различными сроками эксплуатации // Пожаровзрывобезопасность. 2017. Т. 26. № 2. С. 22-35. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.02.22-35
  16. Покровская Е.Н. Получение биостойких материалов при поверхностной модификации древесины // Вестник МГСУ. 2011. № 7. С. 636-640. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poluchenie-biostoykih-materialov-pri-poverhnostnoy-modifikatsii-drevesiny-1
  17. Покровская Е.Н., Чистов И.Н., Шепталин Р.А. Сэндвичевые покрытия по древесине с использованием нанокомпозитов // Строительные материалы. 2010. № 7. С. 78-81. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-s-pomoschyu-ik-furie-spektroskopii-reaktsiy-vzaimodeystviya-kompozitsiy-na-osnove-fosfororganicheskih-soedineniy-i
  18. Афанасьев С.В., Балакин В.М. Теория и практика огнезащиты древесины и древесных изделий. Самара : Изд-во СНЦ РАН, 2012. 138 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01008112928
  19. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений. М. : МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. 54 с.
  20. Купцов А.Х., Жижин Г.Н. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров. М. : Физматлит, 2001. 656 с. URL: https://www.twirpx.com/file/375141/

Скачать статью

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА РАБОТЫ ИСКУССТВЕННО УЛУЧШЕННОГО ОСНОВАНИЯ, УСИЛЕННОГО РАЗНОВЕЛИКИМИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Вестник МГСУ 5/2016
  • Исакова Елена Александровна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) инженер по специальности Промышленное и гражданское строительство, магистрант гр. ПГС 1-14-1м, строительный факультет, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Бочкарева Татьяна Михайловна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29.

Страницы 39-51

Рассмотрена проблематика строительства и проектирования зданий на слабых основаниях, а также реконструкции оснований. Предложены новые конструктивные решения усиления основания: создание искусственных разновеликих элементов из эпоксидной смолы под подошвой фундамента. По результатам штамповых модельных испытаний сделаны выводы, что данные конструктивные решения позволяют снизить значение осадки грунтового основания до 7,5 раз по сравнению с неусиленным массивом и обеспечить экономию материала.

DOI: 10.22227/1997-0935.2016.5.39-51

Библиографический список
  1. Бочкарева Т.М., Исакова Е.А. Классификация эффективных конструкций и технологий «нулевого» цикла, применяемых в условиях нового строительства, строительства на слабых грунтах и реконструкции зданий и сооружений // Международная научно-практическая конференция, посвященная 55-летию кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ и 60-летию кафедры гидротехнических и земляных сооружений ВолгГАСУ: материалы конференции (10-13 февраля 2015 г., г. Волгоград). Волгоград : ВолгГАСУ, 2015. С. 186-190.
  2. Бадьора Н.П., Коц И.В. Сравнительный анализ методов восстановления и усиления грунтовых массивов несущих основ сооружений // Вiсник Хмельницького нацiонального унiверситету. Технiчнi науки. 2013. № 4 (203). С. 61-64.
  3. Зуев С.С., Маковецкий О.А. Закрепление неустойчивых грунтов методом смолизации главного и вспомогательного стволов при строительстве угольной шахты в Ростовской области // Маркшейдерия и недропользование. 2014. № 5 (73). С. 67-70.
  4. Karol R.H. Chemical grouting and soil stabilization. New York - Basel : Marcel Dekker Inc., 2005. 505 p.
  5. American Society of Civil Engineers. Chemical grouting key to saving subway station // Civil Engineering. 1998. Vol. 68. No. 11. Pp. 69-70.
  6. Самарин Е.Н. Современные инъекционные материалы и их использование для улучшения свойств грунтов // Геотехника. 2012. № 4. С. 4-12.
  7. Воронкевич С.Д., Евдокимова Л.А., Емельянов С.Н., Ларионова Н.А., Сергеев В.И. Опыт применения инъекционного раствора на основе эпоксидной смолы для уплотнения скальных осадочных пород в районе створа Рогунской ГЭС // Гидротехническое строительство. 1981. № 10. С. 6-10.
  8. Самарин Е.Н. К вопросу классифицирования инъекционных материалов // Геотехника. 2015. № 4. С. 42-51.
  9. Исакова Е.А., Бочкарева Т.М. Исследование характера работы грунтового основания, усиленного плоскостным геомассивом по методу смолизации // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2015. № 3. С. 54-66.
  10. Кочетков А.В. Геоимплантат как новый предметный термин в геосинтетике // Красная линия. Дороги. Февраль 2010. Спецвыпуск. С. 16.
  11. Пат. 2032024 РФ, МПК E02D 27/08 E02D 37/00. Способ усиления основания ленточного фундамента при реконструкции зданий и сооружений / А.А. Бартоломей, Л.В. Янковский ; патентообл. ПГТУ. № 5055193/33 ; заявл. 17.07.2002 ; опубл. 27.03.1995. Бюл. № 9.
  12. Янковский Л.В. Классификация геоимплантантных конструкций для строительства и ремонта транспортных объектов // Строительные материалы. 2011. № 7. С. 51-53.
  13. Янковский Л.В., Мальцев А.В. Анализ перемещений поверхности и слоев грунта основания фундамента усиленного геоимплантатной конструкцией // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства : материалы междунар. конф. (г. Пермь, 18-19 октября 2011 г.). Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011.
  14. Янковский Л.В. Моделирование системы основание-геоимплантат-фундамент // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. № 1. С. 90-98.
  15. Мальцев А.В., Янковский Л.В. Моделирование процесса внедрения геоимплантанта в основание штампа под нагрузкой // Современные технологии в строительстве. Теория и практика: III региональная науч.-практ. конф. асп., мол. уч. и студ. (г. Пермь, 18-19 мая 2011 г.). Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011.
  16. Янковский Л.В. Крупномасштабный эксперимент по проверке модели основание-геоимплантат-фундамент // Строительные материалы. 2011. № 9. С. 81-83.
  17. Янковский Л.В. Описание модели геосреды основания, усиленного геоимплантатной конструкцией // Вестник Пермского государственного технического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. № 1. С. 75-81.
  18. Янковский Л.В., Ладин М.О., Орлов А.Д. Укрепление основания ленточного фундамента геоимплантатной конструкцией // Дороги. Инновации в строительстве. 2011. № 9. С. 91-93.
  19. Янковский Л.В. Вопросы расчета горизонтальных цементобетонных армо-элементов, применяемых при закреплении оснований // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. 2011. Вып. 3 (17). Ст. 24. Режим доступа: http://vestnik.vgasu.ru/?source=4&articleno=624.
  20. Янковский Л.В., Кочетков А.В. Закрепление основания дорожного полотна горизонтальными цементобетонными армоэлементами // Дороги и мосты. 2011. Т. 26. № 2. С. 139-150.
  21. Пономарев А.Б., Калошина С.В., Сычкина Е.Н. Инженерная геология и механика грунтов. Пермь : Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. 36 с.
  22. Клевеко В.И. Оценка напряженно-деформированного состояния армированных оснований в пылевато-глинистых грунтах: дисс. … канд. техн. наук. Пермь, 2002. 152 с.
  23. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты / под общ. ред. М.И. Смородинова. М. : Стройиздат, 1974. 372 с.
  24. Татьянников Д.А., Давлятшин К.П., Федоровых Я.А., Пономарев А.Б. Планирование эксперимента по исследованию напряженно-деформированного состояния песчаного грунтового основания с помощью штамповых испытаний // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2011. № 1. С. 105-109.

Скачать статью

Результаты 1 - 2 из 2