Для покращення експлуатаційних властивостей та підвищення довговічності клейовим деревинним конструкціям необхідно забезпечити їх захист від дії впливу температурно-вологісних навантажень, що і зумовлює актуальність цього дослідження. Метою роботи було дослідження міцності термопластичних клейових з’єднань термічно модифікованої деревини ясена і сосни немодифікованої за тривалим методом. Дані піддавались статистичній обробці та аналізу. Експериментальні зразки для дослідження були підготовлені згідно з запропонованою методикою у виробничих умовах відповідно до існуючого технологічного процесу. Дослідження тривали протягом двох років з періодичним оглядом зразків та фіксацією змін, які проходили під час випробувань. Регулярно після кожних трьох місяців досліджень частину зразків знімали зі стенду і проводили випробування для визначення зміни міцності. Підібрано та описано методику проведення тривалих експериментальних досліджень з визначення міцності клейових з’єднань термічно модифікованої деревини ясена і сосни немодифікованої, клеями на основі полівінілацетату із класом довговічності D4. За результатами досліджень встановлено, що середня міцність контрольних зразків термічно модифікованої деревини ясена і сосни немодифікованої становила 7,12 МПа, а після двох років тривалих випробувань зменшилась до 5,13 МПа (27,9 %). Крім того встановлено, що експлуатація таких клейових з’єднань у природних умовах залежить від циклічного температурно-вологісного навантаження. А саме, у літньо-осінній період міцність зменшується, а зимово-весняний залишається незмінною а в деяких випадках і підвищується. Отримані результати досліджень мають важливе практичне значення, оскільки такі клейові конструкції, можуть використовуватись для виготовлення столярно-будівельних виробів, що дозволить підвищити їх експлуатаційні характеристики та збільшити довговічність
тривалий метод, сосна, атмосферні фактори, температурно-вологісні навантаження, довговічність, адгезія
[1] Afshar, R. (2022). Characterisation of mechanical properties of wood: Size effect. In Theoretical analyses, computations, and experiments of multiscale materials (pp. 659-669). Berlin: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-04548-6_30.
[2] Andromachi, M., & Ekaterini, R. (2018). Adhesive bond performance of heat-treated fir wood (Abies Borrissiregis). Wood Research, 63(5), 909-916.
[3] Biazzon, J.C., Junior, M.L., Munis, R., & Araujo, V. (2019). Shear strength of eucalyptus saligna wood joints bonded with polyvinyl acetate adhesive. Bioresources, 14(2), 4590-4602. doi: 10.15376/biores.14.2.4590-4602.
[4] Budhe, S., Banea, M.D., Ghugal, S., & Barros, S. (2020). Effects of heat treatment on the behavior of teak wood adherends bonded joints. Applied Adhesion Science, 8, article number 1. doi: 10.1186/s40563-020-00124-5.
[5] Can, A., Krystofiak, T., & Lis, B. (2021). Shear and adhesion strength of open and closed system heat-treated wood samples. Maderas: Ciencia y Tecnologia, 23. doi: 10.4067/s0718-221x2021000100432.
[6] Candelier, K., Hannouz, S., Thévenon, M.-F., Guibal, D., Gérardin, P., Pétrissans, M., & Collet, R. (2017). Resistance of thermally modified ash (Fraxinus excelsior L.) wood under steam pressure against rot fungi, soil-inhabiting micro-organisms and termites. European Journal of Wood and Wood Products, 75(2), 249-262. doi: 10.1007/s00107-016-1126-y.
[7] Chang, C.-W., Kuo, W.-L., & Lu, K.-T. (2019). On the effect of heat treatments on the adhesion, finishing and decay resistance of japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don) and Formosa acacia (Acacia confuse Merr.(Leguminosae)). Forests, 10(7), article number 586. doi: 10.3390/f10070586.
[8] Datskiv, H.M., & Kshyvetskyy, B.Ya. (2020). Methodology for conducting experimental studies on the strength of joints of thermally modified wood glued with PVA-based adhesives. Proceedings of the Xth International scientific and practical conference “Complex quality assurance of technological processes and systems”, 1, article number 202.
[9] DSTU EN 205:2014 “Adhesives for glueing wood which is not subjected to power loads. A method for determining the strength of a lap joint during longitudinal shear tension” (EN 205:2003, IDT). (2014). Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy.
[10] Giridhar, B.N., & Pandey, K.K. (2022). Wood modification for wood protection. In Science of Wood Degradation and its Protection (pp.647-663). Berlin: Springer. doi: 10.1007/978-981-16-8797-6_19.
[11] Hill, C., Altgen, M., & Rautkari, L. (2021). Thermal modification of wood – a review: chemical changes and hygroscopicity. Journal of Materials Science, 56, 6581-6614. doi: 10.1007/s10853-020-05722-z.
[12] Ilkiv, M.M., Solonynka, V.R., Humeniuk, Zh.Ya., & Huber, Yu.M. (2017). The study on the strength of adhesive joints of thermally modified ash wood obtained by the technology of vacuum-conductive heat treatment. Scientific bulletin of UNFU, 27(3), 136-139. doi: 10.15421/40270330.
[13] Jones, D., & Sandberg, D. (2020). A review of wood modification globally – updated findings from COST FP1407. Interdisciplinary Perspectives on the Built Environment (IPBE), 1, 1-31. doi: 10.37947/ipbe.2020.vol1.1.
[14] Kozakiewicz, P., Drożdżek, M., Laskowska, A.K., & Grzeskiewicz, M. (2020). Chemical composition as a factor affecting the mechanical properties of thermally modified black poplar (Populus nigra L.). Bioresources, 15(2), 3915-3929. doi: 10.15376/biores.15.2.3915-3929.
[15] Král, P., Klímek, P., & Děcký, D. (2015). Comparison of the bond strength of oak (Quercus L.) and beech (Fagus sylvatica L.) wood glued with different adhesives considering various hydrothermal exposures. Journal of Forest Science, 61(5), 189-192. doi: 10.17221/95/2014-JFS.
[16] Kristak, L., Réh, R., & Kubovský, I. (2021). New challenges in wood and wood-based materials. Polymers, 13(15), article number 2538. doi: 10.3390/polym13152538.
[17] Kshyvetskyy, B.Ya., Datskiv, H.M., & Andraszek, Y.V. (2019). General information about adhesives, bonding and thermally modified wood. Scientific bulletin of UNFU, 29(3), 81-84. doi: 10.15421/40290317.
[18] Li, Y., Case, S.W., & Lattimer, B.Y. (2021). Measurement and modelling of thermal and physical properties of wood construction materials. Construction and Building Materials, 284, article number 122780. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.122780.
[19] Repič, R., Pondelak, A., Kržišnik, D., Humar, M., & Škapin, A.S. (2022). Combining mineralisation and thermal modification to improve the fungal durability of selected wood species. Journal of Cleaner Produktion, 351, article number 131530. doi: 10.1016/j.jclepro.2022.131530.
[20] Sandberg, D., Kutnar, A., & Mantanis, G.I. (2017). Wood modification technologies – a review. iForest – Biogeosciences and Forestry, 10(6), 895-908. doi: 10.3832/ifor2380-010.
[21] Taghiyari, H.R. (2013). Effects of heat-treatment on permeability of untreated and nanosilver-impregnated native hardwoods, Maderas. Ciencia y Tecnología, 15(2), 183-194. doi: 10.4067/S0718-221X2013005000015.
[22] Taghiyari, H.R., Esmailpour, A., Adamopoulos, S., & Zereshki, K. (2020). Shear strength of heat-treated solid wood bonded with polyvinyl-acetate reinforced by nanowollastonite. Wood Research, 65(2),183-194. doi: 10.37763/wr.1336-4561/65.2.183194.
[23] Uzun, O., Percin, O., Altınok, M., & Kureli, I. (2016). Bonding strength of someadhesives in heat-treated hornbeam (Carpinus betulus L.) wood used of interior and exterior decoration. Bioresources, 11(3), 7686-7696. doi: 10.15375/biores.11.3.7686-7696.
[24] Vidholdová, Z., Ciglian, D., & Reinprecht, L. (2021). Bonding of the thermally modified norway spruce wood with the pur and pvac adhesives. Acta Facultatis Xylologiae Zvolen, 63, 63-73. doi: 10.17423/afx.2021.63.1.06.
[25] Zelinka, S.L., Altgen, M., Emmerich, L., & Guigo, N. (2022). Review of wood modification and wood functionalization technologies. Forests, 13(7), article number 1004. doi: 10.3390/f13071004.
[26] Zigon, J., Wålinder, M., & Moghaddam, M.S. (2022). Wettability and surface interactions of natural and thermally modified beech wood with water and water-based coatings: The effect of surface pre-treatment type. European Journal of Wood and Wood Products, 81, 73-88. doi: 10.1007/s00107-022-01875-7.