УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к области исследования химических и физических свойств материалов и предназначено для измерения водопроницаемости защитных покрытий, нанесенных на поверхность деревянных конструкций.
Для определения водопроницаемости защитных полимерных и лакокрасочных покрытий, нанесенных на древесную подложку, используют устройства, позволяющие определять количество воды, прошедшей через покрытие за определенный промежуток времени.
Для получения данных об изменении водопроницаемости покрытий в процессе эксплуатации обычно производят отбор образцов из элементов конструкций, которые используют для испытаний в лабораторных условиях.
Известно устройство для определения водопроницаемости лакокрасочных покрытий, нанесенных на древесную подложку, включающее основание, на которое устанавливается испытуемый образец покрытием вверх, образующую кювету для воды рамку для фиксации образца с винтовыми зажимами /Манулов A.И., В.Б.Шубин, В.Н.Смоляков, статья «О выборе окрасочных составов для атмосферостойкой отделки элементов стандартных деревянных домов», журнал «Деревообрабатывающая промышленность», №5, 1973, с.8-10/. В процессе испытаний образец периодически извлекается из кюветы и взвешивается для определения изменения массы.
Недостатками известного решения является то, что конструкция устройства не позволяет использовать его для определения водопроницаемости покрытий непосредственно на элементах готовых конструкций в процессе эксплуатации. Кроме того, это устройство не позволяет получить стационарных условий перемещения влаги через покрытие.
Наиболее близким техническим решением является устройство для определения водопроницаемости пленочных покрытий /ГОСТ Р 12.4.202-99 Система стандартов безопасности труда. Материалы для средств индивидуальной защиты с резиновым или пластмассовым покрытием. Метод определения водопроницаемости/.
Устройство включает сосуд для воды, полую камеру, в которой через уплотнительную прокладку закреплен испытуемый образец, сосуд для воды и систему резиновых и стеклянных трубок для подачи воды из сосуда в полую камеру. Одна из стеклянных трубок градуирована и служит для определения количества воды, прошедшей через образец за определенный период времени. В нижней части камеры имеется резиновая трубка с зажимом для слива воды.
Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и ограниченная область применения. Устройство может быть использовано только в лабораторных условиях для определения водопроницаемости покрытий на специально изготовленных образцах или изъятых из конструкций, что влечет за собой повреждение конструкции и необходимость заделки мест отбора образцов. Определять водопроницаемость защитных покрытий непосредственно в эксплуатационных условиях на элементах конструкций с помощью этого устройства невозможно.
Технической задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей использования устройства за счет возможности определения водопроницаемости защитных покрытий на эксплуатируемых конструкциях без нарушения их целостности, при упрощении конструкции устройства.
Поставленная задача решается таким образом, что в устройстве для определения водопроницаемости защитных покрытий деревянных конструкций, включающем полую камеру для воды, соединенную с ней градуированную стеклянную трубку и кран для слива воды, согласно полезной модели, полая камера для воды выполнена в виде прозрачной полусферы с открытой боковой поверхностью с возможностью герметичного крепления камеры открытой поверхностью к деревянной конструкции, при этом стеклянная градуированная трубка установлена вертикально и герметично соединена с камерой, а в стенке камеры выполнено отверстие для заполнения камеры водой до достижения заданного уровня в трубке.
Предлагаемая конструкция устройства отличается от известной тем, что камера для воды выполнена в виде прозрачной полусферы с открытой боковой поверхностью с возможностью герметичного крепления камеры открытой поверхностью к деревянной конструкции. Предлагаемая форма камеры обеспечивает возможность крепления ее к деревянной конструкции с оптимальным сопряжением поверхности воды с поверхностью деревянной конструкции.
При этом устройство отличается тем, что стеклянная градуированная трубка установлена в камере вертикально и герметично соединена с ней, а в стенке камеры выполнено отверстие для заполнения камеры водой до достижения заданного уровня в трубке, что обеспечивает упрощение заполнения камеры водой до максимального контролируемого уровня, а также возможность максимально изолировать воду в емкости для предотвращения испарения.
Технический результат заключается в создании простого устройства для определения водопроницаемости защитных покрытий деревянных конструкций, возможность измерений в процессе мониторинга эксплуатируемых конструкций с высокой точностью.
На фиг.1 представлено устройство для определения водопроницаемости, закрепленное на конструкции; фиг.2 - 1-1 фиг.1; фиг.3 - график изменения водопроницаемости покрытия в зависимости от количества нанесенных слоев и расхода лакокрасочного материала.
Устройство состоит из полой камеры 1, выполненной в виде прозрачной полусферы с бортиками, которая закрепляется на вертикальной плоскости конструкции 2 с нанесенным защитным покрытием 3 с помощью силиконового герметика 4, прижимного кольца 5 и саморезов 6. С камерой герметично соединены вертикально установленная стеклянная градуированная трубка 7 и кран для слива воды 8. Трубка 7 дополнительно закреплена к конструкции с помощью скобы 9 и саморезов 10. Заполнение камеры водой 11 до достижения заданного уровня в трубке 7 производят через отверстие 12 диаметром 1,5 мм, расположенном в верхней части камеры, с помощью медицинского шприца. После заполнения камеры водой отверстие 12 влагоизолируют. Чтобы исключить испарение воды из трубки в нее вводят 2-3 капли машинного масла 13. Место соединения трубки 7 со стенкой камеры 1 герметизируют.
Устройство работает следующим образом.
Количество воды, прошедшее через покрытие в древесину, определяют по перемещению мениска в градуированной трубке на границе вода-масло. По мере проникновения воды через покрытие уровень воды в трубке снижается. Для того чтобы результаты последующих измерений были сопоставимы с начальными, уровень воды в трубке поддерживают постоянным, добавляя ее по мере необходимости. По скорости убыли воды в трубке судят о водопроницаемости испытуемого покрытия.
2
2
2
2
Пример. Определяли влияние на водопроницание толщины покрытия уретано-алкидного лака Мерит яхти фирмы Тиккурила, нанесенного на клееную деревянную балку. Камеру диаметром 90 мм, выполненную из прозрачного пластика, крепили к вертикальной поверхности балки силиконовым герметиком с использованием прижимного кольца и 4-х саморезов. Место соединения градуированной трубки со стенкой камеры герметизировали силиконовым герметиком. Полость камеры заполняли дистиллированной водой с помощью медицинского шприца. Площадь контакта воды с поверхностью балки составляла 64 см. Испытания заканчивали, когда скорость проникновения воды через покрытие становилась постоянной. На графике (см. фиг.3) представлены результаты испытаний: 1 - однослойного покрытия с расходом 45 г/м; 2 - двухслойного покрытия с расходом 80 г/м; 3 - трехслойного покрытия с расходом 110 г/м.