Влияние нагрузки на стойкость клеевых соединений древесины в агрессивных средах

Старение стеклопластиков в агрессивных средах происходит быстрее, если образцы находятся под нагрузкой. Такая же закономерность обнаружена для клеевых соединений металлов.

Известно, что накопление повреждений в пластмассах и клеевых соединениях под влиянием окружающей среды и при одновременном действии нагрузки происходит не аддитивно, а взаимно усиливается. По-видимому, и в клеевых соединениях древесины, находящихся под нагрузкой в агрессивных средах, процесс накопления повреждений аналогичен. Поэтому кинетика теплового старения соединений в агрессивных средах под нагрузкой должна иметь иной характер, чем старение без нагрузки или старение под нагрузкой, но не в агрессивной среде.

Влияние нагрузки на стойкость клеевых соединений древесины в агрессивных средах изучал Р.Ш. Хасанов. Стандартные образцы из древесины сосны, склеенные клеями КБ-3, ФР-12 и ФР-100, помешали в сосуды с растворами хлористого калия, суперфосфата, аммиачной селитры, серной кислоты и нагружали в рычажной установке до 0,34 кратковременной прочности сухих контрольных образцов, испытанных по ГОСТ 15613-70. Выбор такого уровня нагружения обусловлен учетом длительного действия влаги.

Температура растворов 60 и 100°С поддерживалась нагреванием сосудов через рубашку с электроспиралью, соединенной с электроконтактным термометром. Через 24, 72, 120 и 240 ч нагрузку снимали, образцы извлекали из растворов, охлаждали в проточной воде до температуры 20°С и разрушали на машине при стандартной скорости нагружения. Одновременно испытывали контрольные образцы, находившиеся в агрессивных растворах без нагрузки.

Результаты обработки экспериментальных данных показали, что влияние нагрузки на кинетику теплового старения клеевых соединений древесины в агрессивных средах начинает проявляться уже после 48-72 ч нагружения и зависит от температуры и от химической активности раствора.

Чувствительность соединений на клее ФР-100 к действию нагрузки в агрессивных растворах возрастает в такой последовательности: растворы хлористого калия, суперфосфата, аммиачной селитры, серной кислоты. Например, после 240 ч испытаний в растворе серной кислоты прочность образцов под нагрузкой при 100°С снизилась на 8%, а при 100°С - на 16% по сравнению с прочностью ненагруженных образцов.

Результаты машинных испытаний образцов, пробывших в агрессивных растворах под нагрузкой, характерны тем, что процент разрушения клеевых швов по древесине несколько уменьшен (на 8-12%) по сравнению с аналогичными ненагруженными образцами, а вариационный коэффициент предела прочности при скалывании увеличен (на 3-5%). Это еще раз подтверждает высказанное выше положение о сосредоточении разрушения клеевых соединений, находившихся под длительной нагрузкой, в зоне фазового перехода, т.е. на границе клеевой прослойки и древесины, где накопление повреждений от совместного действия агрессивных сред и длительного нагружения - наибольшее. Следовательно, можно утверждать, что неоднородность клеевого шва в зоне фазового перехода повышается от действия агрессивных сред, что и обнаруживается более отчетливо при длительном нагружении.