ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. РЕКОНСТРУКЦИЯ И РЕСТАВРАЦИЯ

Увеличение прочности частично разрушенной древесины памятников деревянного зодчества

  • Покровская Елена Николаевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.11.1305-1314
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.
  • памятник деревянного зодчества;
  • поверхностное модифицирование;
  • ковалентные связи;
  • нитрилотриметилфосфоновая кислота;
  • эпоксидная смола;
  • прочность;
  • огнезащищенность;
  • водопоглощение;
  • долговечность;
Литература
  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 (RUS)