LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій імпульсним просоченням антипіренами

зразків елементів будівельних дерев'яних конструкцій. Дослідження ступеню вогнезахисту зразків методом визначення ефективності вогнезахисту за ГОСТ 12.1.044-89. При аналізі результатів експериментів застосовано методи статистичної обробки.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше обґрунтовано ефект підвищення ступеню вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій при імпульсному просочені антипіреном за рахунок високої (>85%) щільності заповнення порового простору деревини, що забезпечує досягнення групи "важко горючі" при значеннях глибини просочення на 20-30% менших, ніж за відомими методами. Дістала подальшого розвитку математична модель процесу проникнення водних розчинів вогнезахисних матеріалів в елементи будівельних дерев'яних конструкцій при імпульсному впливі тиску, яка враховує наявність рухомої границі розділу антипірен - повітря. Дістало подальшого розвитку облік впливу значень передпрсочуваної вологості деревини на глибину й ефективність просочення в залежності від розмірів перетину елементів будівельних дерев'яних конструкцій.

Практичне значення одержаних результатів. На засаді проведених експериментально–теоретичних досліджень отримано підвищення вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій імпульсним просоченням антипіренами за рахунок утворення щільно заповненого поверхневого шару.

Розроблена універсальна математична модель процесу імпульсного просочування елементів БДК, яка побудована на системі двомірних рівнянь просочення рідини та газу у пористе середовище та реалізована чисельним методом у виді прикладної програми для РС, що дозволяє визначити оптимальні параметри процесу для будь-якої породи деревини та розмірів елементу БДК.

Практична реалізація досліджуваного способу глибокого просочення елементів будівельних дерев'яних конструкцій антипіренами дозволяє: істотно знизити тимчасові (більш ніж у 5 разів) й економічні (більш ніж у 2 рази) витрати на обробку елементів цих конструкцій і забезпечити більш високе в порівнянні з традиційними методами якість їхнього просочення.

Результати роботи впроваджено в КП "Харківспецсервіс" (м. Харків), ПНДІ "Харківський ПромбудНДІпроект та в Науково-дослідному та проектно-конструкторському інституті "Молнія" (м. Харків).

Особистий внесок здобувача. Авторові належать наукові ідеї роботи, постановка цілі та задач досліджень. Автор безпосередньо приймав участь в експериментах, узагальнені та інтерпретації одержаних результатів. Усі основні результати дисертаційної роботи одержані самим автором. В особистих роботах обґрунтовано вибір напрямку досліджень, розроблена математична модель політрона та здійснено оптимізацію його параметрів. У спільно виконаних роботах особистий внесок автора складається в обґрунтуванні і формулюванні гіпотези та науково-технічних задач відносно імпульсного просочення елементів будівельних дерев'яних конструкцій антипіренами, а також у участі в їхньому рішенні й обробці результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на наукових семінарах в НДО-1 Укрндіпб МВС України(м. Харків, 1999, 2000); на науковому семінарі в ХІПБ МВС України (м. Харків, 1999); на науково - практичній конференції в ХТУРЕ (м. Харків, 2000); на наукових семінарах у НДПКІ "Молнія" ХДПУ (м. Харків, 1998-2000).

Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи викладено в 5 статтях, з них 5 у виданнях, що входять до переліку ВАК України.

Структура роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та додатків. Повний обсяг дисертації становить 144 сторінок машинописного тексту, включає 37 ілюстрацій, 12 таблиць, . списку використаних джерел із 125 посилань, 6 додатків, що мають обсяг 26 сторінок.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ


У вступі висвітлено стан проблеми та показана актуальність її вирішення, визначено мету і задачі досліджень, наукову новизну, практичну значимість роботи.

У першому розділі проаналізовано сучасній стан питання, пов'язаного з проблемою вогнезахисту елементів будівельних дерев'яних конструкцій.

Подано аналіз наукових публікацій щодо вирішення проблеми підвищення вогнезахисних властивостей елементів БДК. Проведений аналіз стану проблеми свідчить, що глибоке просочення елементів БДК антипіренами є ефективним способом вогнезахисту цих конструкцій. Однак, цей спосіб майже не застосовується в Україні внаслідок того, що відомі методи його здійснення потребують значних затрат часу та коштів. Крим того, ці методи не гарантують якості вогнезахисту, яка відповідає новим вимогам згідно ГОСТ 30219-95.

Виходячи з аналізу фізичної природи процесів просочення, які застосовуються, зрозуміло, що вони базуються на явищі дифузії антипірену у деревину як перісте тіло. При цьому технологічні режими (тиск, прогрів або вакуум) впливають лише на незначне підвищення швидкості просочення. В умовах дифузійного просочення розподіл щільності заповнення порового простору деревини має експоненціальну залежність від глибини. Приймаючи до уваги, що існують методи поверхневої обробки деревини, які забезпечують досягнення першої групи вогнезахисту, зпрогназоване значне підвищення вогнезахисних властивостей елементів БДК при максимально щільному просоченні їх поверхневого шару. Таким чином, сформульована ідея заповнити антипіреном якомога щільно поровий простір поверхневого шару елементу БДК на глибину 5-10 мм, що мало надати нові вогнезахисті властивості. Досягнення такого варіанту просочення можливо було очікувати при використанні дії надпотужних імпульсів тиску, які створюються в рідині при електричному розряді.

Визначено, що обґрунтування спроможності цієї гіпотези вимагає проведення як теоретичних, так і експериментальних досліджень. Для теоретичних досліджень процесу просочення елементу БДК треба розробити відповідну математичну модель, на базі якої визначити розподіл щільності заповнення порового простору по товщині елементу при дії надпотужних імпульсів тиску. Значення параметрів моделі, які характеризують процес просочення, потребують експериментального визначення. Тому на експериментальні дослідження покладено цілу низку задач: визначити параметри імпульсів тиску, що діють на елемент БДК; підтвердити адекватність розробленої математичної моделі та правильність гіпотези формування щільного поверхневого шару; визначити вплив параметрів технологічного процесу на ефективність просочення елементів БДК електрогідравлічним методом; стандартизованим методом (за ГОСТ 12.1.044-89) визначити групу горючості елементів БДК, які просочені антипіреном за імпульсною технологією.

Виходячи з аналізу розмірів елементів БДК, що застосовуються на практиці, в роботі під "елементом БДК" розуміється прямий елемент, розміри якого поперек значно менше його довжини.

При використанні імпульсного методу просочування запропоновано модульний принцип побудови просочувальних камер та відповідного високовольтного обладнання. Як варіант, модуль просочувальних камер можливо виконати з стекло епоксидних товстостінних (>20 мм) труб з внутрьошним діаметром, що у 3 рази більш ніж максимальний поперечній розмір елементу БДК, та довжиною до 12 метрів. З цих модулів набирається касета, розміри та