Pētniecības projekta nr. P7 «Jaunāko līmēšanas un aizsargājoši dekoratīvās apstrādes tehnoloģiju validācija augstas pievienotās vērtības koksnes produktu ražošanai» 3.Starpposma rezultāta atskaite SIA Marko KEA pētnieks Kristaps Zīverts 26.01.2018. 1
3. Starpposma rezultāts: (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija; (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija. Starprezultāta īss apraksts: Veikta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas un līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas galveno tehnoloģisko komponentu integrācija, pārbaudot šo komponentu kopdarbību laboratorijas vidē: Vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģijas un līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģijas validācijai ir veikts pētniecisko testu kopums laboratorijas vidē un veikta iegūto datu analīze. Saskaņā ar iegūtajiem pētniecības testu datiem un šo datu analīzes, ir identificēti piemērotākie risinājumi: līmētiem, platiem augstas kvalitātes vairākslāņu apdares lapkoku (apses) dēļiem ar samazinātu līmes šuves atslāņošanos un paaugstinātu formas stabilitāti ekspluatācijai ekstrēmos (pirts) apstākļos, un dekoratīvām, līmētām, optimālas materiālietilpības lielizmēra koksnes konstrukcijām. Meža nozares kompetences centrs, Pētniecības projekts nr. P7, 1.2.1.1/16/A/009 2
3. Starpposma rezultāts: (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija; (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija. Papildus informācija par sasniegto rezultātu, tai skaitā informācija par tekošo aktivitāšu gaitu attiecībā uz nākamajiem sasniedzamajiem rezultātiem: Vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija un līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija ir validēta, tehnoloģiju validācija atbilst projekta plānotajam starpposma rezultātam; Pētniecības projekta īstenotājiem sasniegtais starpposma rezultāts veicinās inovatīvu produktu ražošanas apjoma pieaugumu; Iegūtie starpposma rezultāti ir pielietojami nākamo plānoto rezultātu sasniegšanai, līmētu apdares un grīdas materiālu eksperimentālo prototipu izgatavošanai un paaugstinātas stiprības un atmosfēras noturīgu līmētu siju eksperimentālo prototipu izgatavošanai; Pētniecības projekts virzās saskaņā ar izstrādāto aktivitāšu plānu un saskaņā ar to tiks arī turpināta projekta realizācija. Izmaiņas projekta realizācijas gaitā pašreiz nav plānotas. Iespējamās rezultātu izmaiņas nav konstatētas. Projekta izpilde virzās saskaņā ar plānotajiem sasniedzamajiem rezultātiem. Saskaņā ar nākošajiem sasniedzamajiem rezultātiem un aktivitāšu plānu, tiek turpināti līmēto lielizmēra konstrukciju ilgtermiņa pētījumi dabīgos āra ekspluatācijas apstākļos (konstrukcijas gājēju tiltos Langervaldes mežā, Jelgavā). Meža nozares kompetences centrs, Pētniecības projekts nr. P7, 1.2.1.1/16/A/009 3
Pētniecības projekta Nr.7 Jaunāko līmēšanas un aizsargājoši dekoratīvās apstrādes tehnoloģiju validācija augstas pievienotās vērtības koksnes produktu ražošanai Sasniedzamie starpposmu rezultāti 1.starpposma rezultāts: (TEP) Tehniski ekonomiskā priekšizpētes atskaite 1.aktiv.(TEP) M, AW, 4P; J 01.07.16. - 30.09.16. 2.starpposma rezultāts: (RP-1) Validēta divslāņu parketa līmēšanas un virsmas apdares tehnoloģija Sasniegtie starpposmu rezultāti 2.aktiv.(RP_1), AW, 4P; 6.aktiv.(RP_4), M, J Pašreizējā atrašanās vieta pētniecības projekta realizācijā 01.10.16. - 31.12.16. 01.01.17. - 31.03.17. 01.04.17. - 30.06.17. 3.starpposma rezultāts: (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija; (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 3.aktiv.(RP-2), AW, 4P; 5.aktiv.(RP-3), M, AW, 4P 01.07.17. - 30.09.17. 01.10.17. - 31.12.17. 4.starpposma rezultāts: 5.starpposma rezultāts: (RP-4) Validēta līmētu siju pret (EI-3) Paaugstinātas stiprības atmosfēras iedarbību un atmosfēras noturīgu līmētu noturīgas apstrādes siju eksperimentāli prototipi tehnoloģija; (EI-1) Līmētu grīdas materiālu eksperimentāls prototips; EI-1 Pagarināts (EI-2) Līmētu apdares materiālu eksperimentāls EI-2 Pagarināts prototips 4.aktiv.(EI-1 un EI-2), AW, 4P; 7.aktiv.(RP-4), M, J 01.01.18. - 31.03.18. 01.04.18. - 30.06.18. 4.aktiv.(EI-1 un EI-2), AW, 4P (piezīme: 4.aktiv. pagarināta pēc 10.10.2017. iesnieguma) 8.aktiv.(EI-3), M, J 01.07.18. - 30.09.18. 2016.g. 2.pusgads 2017.g. 1.pusgads 2017.g. 2.pusgads 2018.g. 1.pusgads 2018.g. 2.pusgads 01.10.18. - 31.12.18. 4
Pētniecības projekts Nr.7 Jaunāko līmēšanas un aizsargājoši dekoratīvās apstrādes tehnoloģiju validācija augstas pievienotās vērtības koksnes produktu ražošanai Tehnoloģiju validācija (RP-1) Validēta divslāņu parketa līmēšanas un virsmas apdares tehnoloģija (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija (RP-4) Validēta līmētu siju pret atmosfēras iedarbību noturīgas apstrādes tehnoloģija Eksperimentāli prototipi (EI-1) Līmētu grīdas materiālu eksperimentāls prototips (EI-2) Līmētu apdares materiālu eksperimentāls prototips (EI-3) Paaugstinātas stiprības un atmosfēras noturīgu līmētu siju eksperimentāli prototipi 5
3. Starpposma rezultāts (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Šķirota bezdefektu koksnes virskārta, ozols, lapegle, apse, Accoya (acetilēta priedes koksne) Vizuāli, pēc krāsu toņa šķirotas bezdefektu apses virskārta Trīs kārtu līmēto koka konstruktīvo elementu pamatne, priede vai egle Garumā ar ķīļtapu savienojumu līmēta apses pamatne, platums 95 vai 195 mm Virskārta: Bezdefektu apse, biezums 4±0.2 mm Pamatne: Garumā ar ķīļtapu savienojumu līmēta apse 10±0.2 mm Kopējais vairākslāņu apdares dēļa biezums: 14 mm Virskārta: Bezdefektu koksne, biezums 4±0.2 mm Pamatne: Trīs vai vairāk kārtu līmētie koka konstruktīvie elementi 6
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu apdares materiālu izgatavošanas pamatojums: 1) Tirgus izpēte liecina, ka arvien lielāks pieprasījums rodas pēc platiem augstas vizuālās kvalitātes pirts apdares dēļiem. 2) Vairākslāņu apdares dēļu tehnoloģija, pateicoties materiāla šķirošanas un līmēšanas tehnoloģijām, spēj nodrošināt racionālu izejmateriāla izmantošanu: pamatne tiek veidota no garumā audzētām, ar ķīļtapu līmētām, zemākas kvalitātes lamelēm, savukārt virskārtā tiek izmantota bezdefektu, vizuāli pēc krāsu toņa šķirota koksne. 3) Vairākslāņu apdares dēļiem piemīt augstāka formas stabilitāte salīdzinot ar parastiem nelīmētiem masīvkoksnes apses apdares dēļiem. 7
(RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Galvenās priekšrocības koka konstruktīvo elementu aplīmēšanai ar dažādām koku sugām: 1) Iespējams uzlabot līmēto konstrukciju kokmateriālu vizuālo kvalitāti, padarot nesošo konstrukciju kā kvalitatīvu interjera vai eksterjera sastāvdaļu; 2) Aplīmējot zemas vizuālās kvalitātes (ar iekrāsojumu, plaisām, zariem, u.c.) līmētos konstrukciju kokmateriālus, iespējams iegūt augstas vizuālās kvalitātes līmētos materiālus, tādējādi palielinot produkta pievienoto vērtību; 3) Augstākas bioloģiskās noturības koksnes kārtas uzlīmēšana kavē bioloģisko noārdītāju attīstību, tādējādi palielinot līmēto konstrukciju ekspluatācijas laiku. 4) Aplīmēšanai izvēloties lielāka biezuma un augstākas mehāniskās izturības ārējo koksnes kārtu, materiālam iespējams uzlabot nesošās konstrukcijas mehānisko izturību. 8
3. Starpposma rezultāts (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 9
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Izmantotie materiāli un izejvielas Apdare Virsējās kārtas materiāls Līme Pamatne Pamatne: Garumā ar ķīļtapu savienojumu līmētas apses (Populus tremula L.) sagataves ar biezumu 10 mm un platumu 95 vai 195 mm; Virsējās kārtas materiāls: Vizuāli, pēc krāsu toņa šķirotas bezdefektu apses sagataves ar biezumu 4 mm; Līmes variācijas: 12 gab. (Rakoll D3 un D4 (PVA); Rakoll 280+ciet. (EPI); Kiilto Kestokol 330; D300 un D4000 (PVA); Kiilto Kestokol WR 125+ciet. (EPI); VBH D3 un D4 (PVA); Danafix 430; 437 un 449 (PVA) garumā līmēto pamatnes sagatavju izgatavošanai; Līmes variācijas: 2 gab. (Rakoll 280 +ciet. un Rakoll D4) līmētā plaknes savienojuma izgatavošanas pamatošanai; Apdares varianti: 4 gab. (Tikkurila supi saunasuoja; Tikkurila supi laudesuoja; Sadolin celco sauna; Paint Eco) optimālā apdares pārklājuma izvēles pamatošanai. 10
Robežstiprība stiepē, MPa 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Līmes veida ietekme uz apdares dēļu izgatavošanā izmantoto garumā līmēto lameļu robežstiprību liecē. 59,6 61 23,1 43,3 59,2 58 31,2 34,4 34,2 25,5 60,6 46,9 30,5 30,1 56,5 60,9 62,3 63 60 1.grupa 2.grupa 3.grupa 4.grupa 5.grupa 6.grupa 7.grupa 8.grupa 9.grupa 10.grupa11.grupa12.grupa 18,1 Sausi apstākļi Slapji apstākļi Vairākslāņu apses apdares dēļi Paraugu marķējums: paraugi marķēti uzrādot līmes veida apzīmējumu no 1 līdz 12, kur 1- Rakoll D3, 2 - Rakoll D4; 3 - Rakoll 280+ciet; 4 - Kiilto Kestokol 330; 5 - Kiilto Kestokol D300 6 - Kiilto Kestokol D4000; 7-Kiilto Kestokol WR 125+ciet.; 8 - VBH D3; 9 VBH D4; 10-Danafix 430; 11- Danafix 437 un 12- Danafix 449. 24,5 36,7 42,3 33,1 Secinājumi: 1) Visām garumā līmēto paraugu grupām izturēšana ūdenī ar paaugstinātu temperatūru būtiski par 21 % līdz 68 % samazina robežstiprības rādītājus liecē. 2) Sausiem ekspluatācijas apstākļiem var izmantot visas pētījumā apskatītās līmes un līmēšanas tehnoloģijas, izņemot Rakoll 280+ciet (EPI), Kiilto Kestokol WR 125+ciet. (EPI) un VBH D3 (PVA), kuras uzrādījušas būtiski zemākus lieces stiprības rādītājus. 3) Slapjiem ekspluatācijas apstākļiem ieteicams izmantot līmes Rakoll 280+ciet, Kiilto Kestokol 330, Danafix 430, 437 un 449, jo dotās līmes un līmēšanas tehnoloģijas nodrošina augstāku savienojuma mehānisko izturību pēc izturēšanas ūdenī ar paaugstinātu temperatūru. 11
Robežstiprība stiepē, MPa 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 6,25 100 100 100 100 5,53 (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu apses apdares dēļu plaknes līmes šuves stiepes stiprības un sagrāves pa koksni novērtēšana (saskaņā ar LVS EN 205:2003) pēc diviem dažādiem izturēšanas veidiem 6,52 5,82 3,86 15 4,38 4,22 1-1 2-1 3-1 4-1 1-5 2-5 3-5 4-5 Vairākslāņu apses apdares materiālu līmēšanā izmantotās līmes un izturēšanas apstākļu apzīmējums Paraugi marķēti uzrādot parauga veidaapzīmējumu no 1 līdz 4 (kur 1: pamatne līmēta garumā un virskārtas pielīmēšanai izmantota Rakoll D4 līme; 2 attiecīgi Rakoll D4/Rakoll 280; 3 - Rakoll 280 /Rakoll 280 un 4 -Rakoll 280/Rakoll D4) un Izturēšanas apstākļu apzīmējumu 1 (1. izturēšanas veids -7 dienas standarta atmosfērā) vai 5 (5. izturēšanas veids -6h vārīšana ar sekojošu 2h atdzesēšanu ūdenī). 38 7 2,92 19 120 100 80 60 40 20 0 Sagrāve pa koksni, % Secinājumi: 1) Pārbaudot līmētos paraugus stiepē pēc kondicionēšanas standarta atmosfērā, visos gadījumos raksturīga līmētā savienojuma sagrāve pa koksni 100 %. Tādējādi abas līmes un pamatņu varianti ir piemēroti vairākslāņu apdares dēļu izmantošanai sausos saunas ekspluatācijas apstākļos; 2) Slapjiem ekspluatācijas apstākļiem ieteicams izmantot līmi Rakoll 280, jo paaugstinātas vides temperatūras un ūdens ietekmē līmējuma stiprība uzrāda augstākus rādītājus salīdzinot ar līmes Rakoll D4 paraugiem. 12
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu apses apdares dēļu rukšanas un briešanas koeficientu noteikšana Rukšanas vai briesānaskoeficients, % %-1 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 0,007 0,020 0,310 0,250 0,150 Garums Platums Biezums 0,120 Vairākslāņu apses apdares materiāli Kb (briešanas koeficients) Kr (rukšanas koeficients) Secinājumi: 1) Pētījuma rezultātā iegūti apses vairākslāņu apšuvuma dēļu rukšanas un briešanas rādītāji visos trīs materiāla virzienos; 2) Kā redzams attēlā, mitruma iedarbības rezultātā vairākslāņu apdares dēļu platuma un garuma izmaiņas ir lielākas paraugiem briestot, bet garuma izmaiņas ir lielākas paraugiem rūkot; 3) Iegūti rādītāji vairākslāņu apses apšuvuma dēļu izmaiņu aprēķināšanai atkarībā no plānotajiem pirts ekspluatācijas apstākļiem. 13
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu apses apdares dēļu izturība pret ķīmiskiem reaģentiem (LVS EN 13442) Secinājumi: Novērtējuma kritēriji: 5 nav redzamu izmaiņu vai defektu, 4 novērojamas vieglas spīduma un krāsas izmaiņas tikai tad, kad gaismas avots atspīd no testa laukuma pret novērotāja acīm vai ir daži, tik tikko redzami, izolēti traipi; 3 saskatāms niecīgs traips dažādos novērošanas virzienos, piemēram, var saskatīt gandrīz pilnībā filtrpapīra kontūras; 2 stiprs traips, virsmas struktūra lielākoties bez izmaiņām; 1 stiprs traips, virsmas struktūra ar izmaiņām, virsmu sedzošais materiāls daļēji vai pilnībā nogājis vai arī filtrpapīrs pielipis virsmai. 1) Visi pētījumā apskatītie apdares veidi palielina apses apdares dēļu izturību pret ķīmisko reaģentu iedarbību. 2) Kā efektīvākais līdzeklis novērtēta Sadolin celco akrila laka pirtīm ar vidējo vērtību 4.3, pārējie trīs apdares materiāli, pēc divu apdares kārtu uzklāšanas, uzrādījuši savstarpēji līdzīgu efektivitāti iegūstot vidējo vērtību 3.8. 3) Trīs apdares materiālu gadījumos no četriem, apdares materiāla uzklāšana divos slāņos, palielina apdares materiālu efektivitāti pret ķīmiskajiem reaģentiem. Karsētai lineļļai Paint eco šāds efekts netika novērots. 14
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Platumā audzētu vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (1/2) Mākslīgā paraugu novecināšana ar iekārtu WEISS UV200 Novecināšanas režīms: Nr. p.k. Režīms Iestatītā temperatūra Ilgums, 1. Kondicionēšana, izturēšana 60 o C 1h un 30 min 2. Smidzināšana 60 o C 2h un 30min 3. Temperatūras pāreja fāze 60 o C līdz 80 o C 15min Temperatūra pieaug un mitrums strauji 80 o C 8 h 4. samazinās līdz minimumam. Kopējais viena cikla laiks 12 h Kopā veikti 14 atkārtojumi ar summāro laiku 168h Nolasījuma parametri: 1. Līmes šuvju delaminācija. 2. Žūšanas plaisas. 3. Formas deformācijas. 15
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Platumā audzētu vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (2/2) Secinājumi: 1. Salīdzinot termiski modificētus un nemodificētus apses paraugus, abi veidi, skaitliski, uzrāda līdzīgus deformācijas vērtību rezultātus. 2. No pārbaudē iesaistītajām līmēm, EPI un PUR parastai apsei neuzrādīja vai arī termiski modificētai apsei uzrādīja nelielu līmes šuvju delamināciju platajā skaldnē. PVA līme uzrādīja augstu līmes šuvju delamināciju, sevišķi termiski modificētas apses gadījumā. 3. Mazākas šaurās plaknes delaminācijas pazīmes ir novērotas gadījumā, kad līmes šuves ir izvietotas pamīšus. 16
Vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (1/4) Mākslīga paraugu novecināšana ar iekārtu WEISS UV200 Novecināšanas režīms: Režīms Laiks (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Iestatītā temp. o C Aptuvenais Mitrums, % Laistīšana un UV 1h 60 100 Starpposms 2h 30min 60 80 Žāvēšana 8h 80 20 Pārejas posms 30 min 35 60 Nolasījuma parametri: 1. Dimensiju un svara izmaiņa. 2. Krāsu nolasījums vidus punktā ar spektrofotometru. Cikla ilgums 12h 17
Iegūto datu kopsavilkums (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (2/4) 90 85 Virsmas gaišuma izmaiņa (L) paraugiem 80 75 Paint eco Secinājums: Visi testā iesaistītie paraugi ieguvuši, dzeltenīgāku toni, kurš redzams arī attēlā pa labi. Kā izturīgākiem apdares materiāli pēc novecināšanas mākslīgos apstākļos atzīti Tikkurila supi saunasuoja un Sadolin celco sauna. 70 1.-1. 1.-2. 2.-1. 2.-2. 3.-1. 3.-2. 4.-1. 4.-2. Pirms Pēc Sadolin celco sauna Tikkurila supi laudesuoja Tikkurila supi saunasuoja 18
Paraugi kuriem nav novērota līmes šuvju delaminācija starp slāņiem (RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (3/4) Līmes šuves delaminācija Paraugi kuriem ir novērota līmes šuvju delaminācija starp slāņiem Pēc paraugu novecināšanas mākslīgi radītos «slapjās» un» sausās» pirts apstākļos (bez UV). Kopējais novecināšanas ilgums ir 504h. 21 cikls 3 nedēļas t.i. aptuveni 7 cikli nedēļā. Pārbaude 4 veidu līmētajiem paraugiem liecina, ka pamatnes un virskārtas līmēšanai izmantojot gan Rakoll D4 gan Rakoll D4 līmi un virskārtu pielīmējot ar Rakoll 280 līmi (1. un 2. paraugu grupa), nav konstatētas virsējās kārtas delaminācijas pazīmes. Gadījumos ja pamatnes garumā līmēšanai izmantota Rakoll 280 līme un virskārtas pielīmēšanai izmantotas Rakoll 280 un Rakoll D4 līmes (attiecīgi 3. un 4. paraugu grupa), paraugiem ir novērota virsējo kārtu delaminācija. 19
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Vairākslāņu pirts apšuvuma dēļu noturības pārbaude mākslīgos pirts ekspluatācijas apstākļos (4/4) Deformāciju uzmērīšana Veic katra parauga deformācijas mērījumus 5 atzīmētos punktos ar digitālo indikatoru. Nelīmēts masīvkoka apšuvuma dēlis ar būtiskām deformācijām (pa labi), vairākslāņu apšuvuma dēlis bez būtiskām deformācijām (pa kreisi): Deformācijas: Būtiskākās formas deformācijas novērojamas nelīmētajiem (parastajiem) apšuvuma dēļiem. Vairākslāņu pirts apšuvuma dēļiem novērotas mazākas formas izmaiņas. 20
(RP-2) Validēta vairākslāņu apses koksnes apdares materiālu līmēšanas tehnoloģija Būtiskākie secinājumi 1) Sausiem ekspluatācijas apstākļiem, līmējot apšuvuma dēļu pamatni garumā, var izmantot visas pētījumā apskatītās līmes un līmēšanas tehnoloģijas, izņemot Rakoll 280+ciet. (EPI), Kiilto Kestokol WR 125+ciet. (EPI) un VBH D3 (PVA), kuras pētījumā uzrādījušas būtiski zemākus lieces stiprības rādītājus. 2) Slapjiem ekspluatācijas apstākļiem, līmējot apšuvuma dēļu pamatni garumā, ieteicams izmantot līmes Rakoll 280+ciet, Kiilto Kestokol 330, Danafix 430, 437 un 449, jo dotās līmes un līmēšanas tehnoloģijas nodrošina augstāku savienojuma mehānisko izturību pēc izturēšanas ūdenī ar paaugstinātu temperatūru. 3) Pārbaudot līmētos plaknes paraugus stiepē pēc kondicionēšanas standarta atmosfērā, visos gadījumos raksturīga līmētā savienojuma sagrāve pa koksni 100 %. Tādējādi visi četri līmes un pamatņu varianti ir piemēroti vairākslāņu apdares dēļu izmantošanai sausos saunas ekspluatācijas apstākļos. 4) Slapjiem ekspluatācijas apstākļiem ieteicams izmantot līmi Rakoll 280, jo paaugstinātas vides temperatūras un ūdens ietekmē līmētais savienojums uzrāda augstākus stiprības rādītājus salīdzinot ar līmes Rakoll D4 paraugiem. 5) Sadolin celco akrila laka pirtīm nodrošina augstāku efektivitāti pret ķīmisko reaģentu iedarbību salīdzinot ar pārējiem trim apdares materiāliem. 6) Pēc mākslīgās novecināšanas pārbaudes Sadolin celco laka un Tikkurila supi saunasuoja apdare pirts apšuvuma dēļiem uzrāda labāku noturību ekstrēmos pirts ekpluatācijas apstākļos. Savukārt mazākās krāsas toņu izmaiņas konstatētas Tikkurila supi laudesuoja un Paint ECO apdares materiāliem. 7) Pēc 195 mm platu dēļu novecināšanas mākslīgos pirts apstākļos, mazākas šaurās plaknes delaminācijas pazīmes ir novērotas EPI (Rakollit 280) un PUR (Jowat 687.22), gadījumā, kad līmes šuves ir izvietotas pamīšus. Izmantojot PVA (Prefere 6415) līmi, abos šuvju izvietojuma gadījumos ir novērota lielāka līmes šuves delaminācija. 8) Vairākslāņu apses apdares dēļi ir formas stabilāki, kā parastie garumā un platumā nelīmētie masīvkoka pirts apdares dēļi. 21
(RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Izmantotie materiāli uz izejvielas Virsējās kārtas materiāls Līme Pamatne 2 pamatnes veidi: Priedes (Pinus Sylvestris L.) un Egles (Picea Abies L.) trīs kārtu līmētie konstrukciju kokmateriāli; 4 virsējo kārtu materiāli: Accoya (acetilēta Priedes Pinus radiata L. Koksne); Apse (Populus tremula L.) ; Ozols (Quercus robur L.) un Lapegle (Larix sibirica)ar biezumu 4 mm; 2 līmes: melamīna karbamīda formaldehīda līme (MUF) Akzo Nobel 1257 ar cietinātāju (līmes patēriņš 240 g/m 2 ) un poliuretāna līme (PUR) Purbond HB S159 (180 g/m 2 ); 2 aplīmēšanas tehnoloģijas: hidrauliskā (spiediens 1.0 MPa) un vakuuma (0.08 MPa). 22
Aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu paraugu līmes šuves stiepes stiprības un sagrāves pa koksni novērtēšana (LVS EN 205) pēc kondicionēšanas standarta atmosfērā Robežstiprība stiepē, MPa 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 98 100 5,84 5,92 98 97 98 4,89 6,19 (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 6,64 92 100 6,81 6,9 94 6,39 100 6,76 100 100 98 98 100 100 93 93 95 98 95 7,97 8,71 9,00 6,74 6,71 7,42 7,79 7,08 7,59 7,35 6,51 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Sagrāve pa koksni, % Aplīmēto paraugu veids (EPI līme, pēc izturēšanas standarta atmosfērā) Marķējums: Secīgi no kreisās uz labo pusi. Virsējās kārtas (4 mm) materiāla apzīmējums: Ac () Accoya ; Ap (Apse); Lp (Lapegle); Oz(Ozols). Līmētā konstrukciju kokmateriāla koku sugas apzīmējums: E (Egle) un P (Priede). Aplīmēšanas veids: H (izmantojot hidraulisko presi) un V (izmantojot pneimatisko vakuuma presi). Līmes veids: P (Poliuretāns) un M (MUF) 23
Aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu paraugu līmes šuves stiepes stiprības un sagrāves pa koksni novērtēšana (LVS EN 205) atkarībā no ārējo kārtu materiāla veida un presēšanas veida pēc paraugu 6 h vārīšanas ūdenī. 7,0 100 Secinājumi: Robežstiprība stiepē, MPa 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 3,66 2,89 0 3 1,71 4,76 4,3 1,3 0 0 (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 80 20 5,07 53 4,81 42 3,42 3,4 15 18 1,48 1,97 0 0 Marķējums: Secīgi no kreisās uz labo pusi. Virsējās kārtas (5 mm) materiāla apzīmējums: Ac (Accoya ); Ap (Apse); Lp (Lapegle); Oz(Ozols). Līmētā konstrukciju kokmateriāla koku sugas apzīmējums: E (Egle) un P (Priede). Aplīmēšanas veids: H (izmantojot hidraulisko presi) un V (izmantojot pneimatisko vakuuma presi). Līmes veids: P (Poliuretāns) un M (Melamīna karbamīda formaldehīds) 5,42 18 3,87 3 0,66 0,62 0 0 3,91 3,44 23 1,61 1,09 0 0 0 Aplīmēto paraugu veids (pēc 6h vārīšanas un 2h atdzesēšanas) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Sagrāve pa koksni, % 1) MUF līmes gadījumā būtiski augstāku līmētā savienojuma mehānisko stiprību un sagrāvi pa koksni pēc paraugu vārīšanas uzrādījusi vakuuma aplīmēšanas tehnoloģija; 2) Accoya materiālu pielīmējot pie priedes koksnes, augstāku mehānisko stiprību un sagrāvi pa koksni nodrošina PUR līme; 3) Līmēto paraugu 6 h vārīšana samazina līmēto savienojumu mehānisko stiepes stiprību par 1.5 līdz 13 reizēm un sagrāvi pa koksni par 18 % līdz pat 100 %. 24
Kopējā līmes šuves delaminācija, % 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Ar dažādiem koksnes materiāliem un aplīmēšanas tehnoloģijām aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu līmes šuves delaminācijas novērtēšana saskaņā ar standartu LVS EN 14080. 7,6 (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 0,23 0 0,15 0 0 0,18 39,4 0,17 0,44 0,78 0,24 0,72 Secinājumi: 1) MUF līme ar hidraulisko un vakuuma aplīmēšanas tehnoloģiju visām koku sugām (apsei, ozolam un lapeglei), izņemot Accoya, nodrošina zemākus delaminācijas rādītājus par 4 %; 2) Accoya izmantošanas gadījumā aizstājot MUF līmi ar PUR līmi iespējams būtiski samazināt līmes šuves delaminācijasrādītāju. Aplīmēto paraugu veids Marķējums: Secīgi no kreisās uz labo pusi. Virsējās kārtas (4 mm) materiāla apzīmējums: Ac (Accoya ); Ap (Apse); Le(Lapegle); Oz(Ozols). Līmētā konstrukciju kokmateriāla koku sugas apzīmējums: E (Egle) un P (Priede). Aplīmēšanas veids: H (izmantojot hidraulisko presi) un V (izmantojot pneimatisko vakuuma presi). Līmes veids: P (Poliuretāns) un M (Melamīna karbamīda formaldehīds). 25
Rukšanas vaibriešanas koeficients, % %-1 Ar dažādiem koksnes materiāliem aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu paraugu rukšanas un briešanas koeficientu noteikšana 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0,22 (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija 0,19 0,2 0,13 0,13 0,13 0,24 0,14 0,15 0,18 0,1 0,1 0,14 0,13 0,003 0,005 0,007 0,003 0,006 0,004 0,008 0,004 0,18 AcEH ApEH LeEH OzEH AcPH ApPH LePH OzPH Aplīmētu brusu nogriežņu briešanas koeficienti Briešanas koeficients garumam Briešanas koeficients platumam Briešanas koeficients biezumam Marķējums: Secīgi no kreisās uz labo pusi. Virsējās kārtas (4 mm) materiāla apzīmējums: Ac (Accoya ); Ap (Apse); Le (Lapegle); Oz (Ozols). Līmētā konstrukciju komateriāla koku sugas apzīmējums: E (Egle) un P (Priede). Aplīmēšanas veids: H (izmantojot hidraulisko presi), līme M (Melamīna karbamīda formaldehīds). 0,15 Secinājumi: 1) Pētījuma rezultātā iegūti ar 4 dažādiem koksnes materiāliem aplīmētu egles un priedes līmēto konstrukciju kokmateriālu rukšanas un briešanas rādītāji visos trīs materiāla virzienos; 2)Aplīmētie priedes līmētie konstrukciju kokmateriāli galvenokārt uzrāda zemākus rukšanas un briešanas koeficientu rādītājus salīdzinot ar egles līmētajiem konstrukciju kokmateriāliem; 3) Iegūtie rādītāji izmantojami aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu izmēru izmaiņu aprēķināšanai atkarībā no plānotajiem būvelementu ekspluatācijas apstākļiem. 26
Masas izmaiņas attiecībā pret sākuma masu, % 25 20 15 10 5 0 (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Aplīmētu līmēto konstrukciju kokmateriālu paraugu masas izmaiņu dinamikas novērtēšana pēc paraugu ilglaicīgas (840 h) izturēšanas ūdenī 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Laika periods, h AcEH ApEH LeEH OzEH Egle AcEH ApEH Marķējums: Secīgi no kreisās uz labo pusi. Virsējās kārtas (4 mm) materiāla apzīmējums: Ac (Accoya ); Ap (Apse); Le (Lapegle); Oz (Ozols). Līmētā konstrukciju kokmateriāla koku sugas apzīmējums: E (Egle) Aplīmēšanas veids: H (izmantojot hidraulisko presi), līme M (Melamīna karbamīda formaldehīds). LeEH OzEH Egle Secinājumi: 1) Līmēto konstrukciju kokmateriālu aplīmēšanas tehnoloģija atkarībā no aplīmēšanai izmantotā kokmateriāla blīvuma var veicināt vai kavēt ūdens absorbciju līmētajā konstrukciju kokmateriālā. 2) Attēlā redzams, ka aplīmēšanai izmantojot koku sugas ar zemu blīvumu (apsi, Accoya ), paraugu masas pieaug straujāk nekā izmantojot augstāka blīvuma koksni (lapegli, ozolu). 27
(RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Aplīmētu koka elementu paraugu testi paātrinātās novecināšanas kamerā (1/3) Aplīmētu koka elementu paraugu testi, to noturības pārbaude gaisa temperatūras, relatīvā mitruma un UV staru ietekmē, mākslīgi veidotas āra ekspluatācijas apstākļos novecināšanas kamerā WEISS UV 200. Pārbaudes mērķis: Aplīmētu koka elementu paraugu testi paātrinātās novecināšanas kamerā (vidējais cikla ilgums 168 h). Viena parauga kopējais novecināšanas laiks ir 336h, kas ir 2 pilni novecināšanas cikli, simulējot 2 gadus. Kopā veikti 6 šādi cikli, katrā reizē novecinot 4 paraugus. Kopā novecināti 24 paraugi. Koku sugas: egle un priede. Aplīmēšanas variācijas: Accoya, apse, lapegle, ozols. 28
(RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Aplīmētu koka elementu paraugu testi paātrinātās novecināšanas kamerā (2/3) Nosakāmie parametri Dimensijas: platums un augstums 3 punktos, garums (augšgalā, vidū un lejas galā). Masa, sākotnējā un starp cikliem. Parauga krāsa, 2 skaldnēs parauga viduspunktā. Līmes šuvju delaminācijas un citi defekti. 29
Novērotie defekti pēc diviem novecināšanas cikliem (~ 2 gadu ekspluatācija) 1. Siju galu apdares plaisāšana (RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Aplīmētu koka elementu paraugu testi paātrinātās novecināšanas kamerā (3/3) 2. Žūšanas plaisas novērotas ar apsi, lapegli un ar Accoya aplīmētajām sijām. 3. Krāsu izmaiņa novērota visām pētījumā iesaistītajām aplīmēšanas kombinācijām. 100 4. Līmētajām sijām no priedes novērota sveķu caurspiešanās, žūšanas plaisas visiem paraugiem un līmes šuvju delaminācija ar Accoya aplīmētajām sijām. Virsmas gaišuma izmaiņa (L) paraugiem 50 0 Egle aplīmēta ar Lapegli Sākotnējais Pēc 168h Pēc 336h 30
(RP-3) Validēta līmēto koka konstruktīvo elementu aplīmēšanas tehnoloģija Būtiskākie secinājumi 1) MUF līme Akzo Nobel 1257 ir piemērota apses, ozola un lapegles koksnes pielīmēšanai pie priedes un egles līmētajiem konstrukciju kokmateriāliem, izmantojot līmes uzklājumu 240 g/m 2, presēšanas laiku 2h un presēšanas spiedienu 1.0 MPa (hidrauliskās presēšanas gadījumā) un 0.08 MPa (vakuuma presēšanas gadījumā), kas nodrošina atbilstošu līmēto konstrukciju kokmateriālu līmēto savienojumu kvalitātes rādītājus. 2) PUR līme Purbond HB S159 ir piemērota Accoya koksnes pielīmēšanai pie egles un priedes līmētajiem konstrukciju kokmateriāliem ar līmes uzklājumu 160 g/m 2, presēšanas laiku zem spiediena 2h un presēšanas spiedienu hidrauliskās presēšanas gadījumā 1.0 MPa. 3) Vakuuma presēšanas paņēmiens salīdzinot ar hidraulisko presēšanas paņēmienu, MUF līmes izmantošanas gadījumā, uzrāda augstāku koksnes savienojuma mehānisko izturību, paraugus testējot pēc vārīšanas ūdenī. 4) Līmēto konstrukciju kokmateriālu aplīmēšanai izmantojot koku sugas ar zemu blīvumu, piemēram, apsi vai Accoya, paraugu masa pēc iegremdēšanas ūdenī pieaug straujāk nekā izmantojot augstāka blīvuma koksni, lapegli vai ozolu. 5) Pēc paraugu mākslīgās novecināšanas secināts, ka vienīgi ar Accoya materiālu un MUF līmi aplīmētajiem paraugiem ir konstatēta līmes šuves delaminācija. Kā būtiskākais defekts paraugiem pēc mākslīgās novecināšanas ir konstatētas izteiktas žūšanas plaisas paraugu sānu plaknēs. 6) Krāsu toņa maiņa novērota visiem novecināšanas testā pētītajiem paraugiem. Pēc 168h novecināšanas novērojama toņa izbalēšana un pēc 336h novecināšanas novērojama paraugu dzeltēšana, satumšošanās. 31
Pateicos par uzmanību! 32