Склеивание древесины

Различают сопротивление равномерному и неравно­мерному отрыву. При равномерном отрыве прочность клеевых соединений определяют методами, схожими с методом испытания самих матери­алов, или применяют спе­циальные образцы, например цилиндрические, крестообразные, трапециевидные. Напряжения в цилиндрических образцах распре­деляются относительно равномерно по площади клеево­го шва, поэтому получаемые показатели прочности бо­лее точные, чем на образцах-крестовинах. Равномер­ность напряжений возрастает при уменьшении сечения образцов, что подтверждается более высокими показате­лями прочности. Однако представление о степени рас­пределения напряжений при равномерном отрыве весь­ма условно, так как разрушение происходит не одновре­менно по всему сечению, а распространяется по нему из одного или нескольких очагов.

Прочность клеевых соединений древесины при отры­ве (поперек волокон) определяют на образцах, склеен­ных внахлест. При этом показатели прочности примерно втрое ниже, чем при скалывании вдоль волокон сжимаемых образцов.

Среди многих вариантов определения прочности клее­вых швов на растяжение по­перек волокон рациональ­ным представляется метод двустороннего раскалывания образца стальными клинья­ми. Этот метод вошел в ГОСТ 14348—69 «Древесина клееная. Метод испытания клеевого соеди­нения на гладкую фугу рас­калыванием».

Как установлено испытаниями, взаимное расположе­ние годовых слоев и взаимное направление волокон в раскалываемых образцах мало влияет на показатели прочности. При других способах испытания, например при скалывании вдоль волокон, влияние на­правления волокон в смежных частях соединения су­щественно. Оно учитывается, начиная с угла расхожде­ния в 15° и зависит от: прочности при сдвиге соединения с взаимным направлением волокон в смежных частях под заданным углом, прочности соединения с параллельным направлением волокон в смежных частях.

Упругие и реологические свойства клея влияют на прочность при раскалывании сильнее, чем при других видах испытания. Это позволяет по­высить точность результатов испы­таний при технологическом контро­ле. Метод раскалывания является необходимым дополнением к методу скалывания при проверке прочности клеевых швов в строительных конст­рукциях и изделиях из древесины, как это вытекает из требований «Ин­струкции по проектированию и изго­товлению клееных деревянных кон­струкций и строительных деталей».

Прочность при неравномерном отрыве определяют односторонним раскалыванием, отгибанием и отслаиванием полоски или пленки (для металлов, пластмасс и резин. В случае отслаивания гибких материалов полное разрушающее усилие существенно зависит от угла загиба. При отслаивании, например, резины от металлов угол загиба может быть 180 или 90°. На отслаивание под углом 180° затрачивается большее усилие, поскольку оно частично расходуется на деформацию пленки. Отслаивание под углом 90° неудобно тем что требуется специальное приспособление или необхо­димо испытывать сразу два клеевых шва.

При испытании на неравномерный отрыв или раска­лывание получают более однородные показатели, чем при равномерном отрыве. Это связано с тем, что трещи­ны зарождаются только в одном месте — у кромки —и распространяются только в одном направлении — вдоль полосы или нахлестки. При равномерном отрыве трещи­ны зарождаются в нескольких местах и распространяют­ся в различных направлениях. Поэтому показатели прочности соединений хотя и высоки, но мало однородны. С увеличением скорости отрыва однородность показате­лей несколько повышается. Несмотря на различную сте­пень однородности показателей при равномерном и не­равномерном отрыве, между ними существует тесная связь. Коэффициент корреляции составляет: для кле­евых соединений древесины 0,896, для картона 0,974.

Удельная энергия разрушения обладает высокой чув­ствительностью к изменениям дозировки отвердителя, пластификатора, продолжительности отверждения и дру­гих технологических параметров. В связи с этим опреде­ление энергии разрушения более точно контролирует технологический режим, чем определение предела проч­ности стандартных образцов.

По характеру сопротивления особое место занимают клеевые соединения «на ус». При сжатии или растяжении в клеевом шве возникают сдвигающие и отрывающие напряжения, соотношение между кото­рыми определяется углом скоса. Вообще в любом соединении независимо от спосо­ба нагружения действуют и сдвигающие, и отрывающие напряжения, но соотношение между ними трудно опре­делить из-за концентрации напряжений. В соединениях же «на ус» концентрация напряжений наименьшая.