Ремонт деревянных конструкций

Древесина находит широкое применение при постройке и ремонте речных и озерных металлических судов.

Из древесины изготовляются палубные настилы, привальные брусья, планшири, полы и cлани, обрешетники и другие части судна. Широкое применение получила древесина при отделке жилых и служебно-бытовых помещений, при изготовлении судовой мебели и оборудования. Кроме того, древесина используется и как изоляционный материал при обшивке корпуса судна в районах жилых помещений, рефрижераторных и других трюмов.

К числу основных пород леса, используемых при ремонте судов, относятся: 1) сосна рудовая, служащая для изготовления палубных настилов, надстроек, рангоута и других ответственных частей судна; 2) сосна горная, применяемая для обрешетников, cланей, обшивки в трюмах и других менее ответственных деталей и изделий; 3) ель, используемая для внутренних переборок, привальных брусьев, внутренней обшивки корпуса; 4) дуб и ясень, служащие для изготовления мебели, отделки помещений и т.п.; 5) береза, используемая, главным образом, в виде простой переклейки или бакелизированной фанеры для отделочных работ.

В процессе работы судна деревянные его части подвергаются значительному износу и повреждениям.

К основным видам износа может быть отнесено гниение, поражение насекомыми – древоточцами, коробление за счет разбухания или усушки древесины и растрескивание, вызываемое усушкой лесоматериала.

Наряду с износом, деревянные части могут получать повреждения в виде трещин, частичной или полной поломки и остаточной деформации.

Гниение – наиболее часто наблюдаемый вид износа деревянных частей корпуса судна. Оно представляет собой процесс разрушения древесины под действием особого вида грибков, споры которых, проникая через отдельные поврежденные участки, создают гниль или труху, которая постепенно разрушает древесину.

Установлено, что гниение древесины происходит при определенной ее влажности: начинается загнивание при влажности – 20%, а наибольшая активность разрушения наблюдается при влажности 30–60%.

Загнивание древесины может произойти на корню и после ее обработки и превращения в изделие. Причиной загнивания изделия является использование для его изготовления уже зараженной грибками древесины, либо новое (или вторичное) заражение ее, в процессе изготовления или эксплуатации деревянных частей судна.

Практикой установлено, что деревянные части судна, изготовленные из сухой древесины и работающие в сухом помещении, не загнивают. Не загнивают и те части судна, которые постоянно работают в воде при влажности, превышающей указанные выше пределы.

В связи с этим, к древесине, используемой для изготовления деревянных частей судна, предъявляются особые требования в отношении ее влажности. Правилами Речного Регистра для изготовления деревянных частей металлического корпуса судна допускается древесина с влажностью в пределах 15–30%, в зависимости от назначения и расположения этих частей.

В процессе дефектации степень гнилости деревянных частей судна выявляется прокалыванием отдельных участков острым шилом, высверливанием отверстий или вырубанием кусков древесины. При дефектации одновременно замеряется и площадь, разрушенная загниванием.

Основным профилактическим мероприятием, направленным на борьбу с гниением древесины, является использование достаточно сухих материалов для изготовления деревянных частей судна и широкое применение антисептирования древесины перед ее употреблением.

Применяется естественная и искусственная сушка древесины. Естественная сушка производится под навесом; пиломатериалы укладываются с горизонтальными промежутками в 25–50 мм.

Основным недостатком естественной сушки материалов является ее длительность, которая, в зависимости от толщины, назначения пиломатериалов и от климатической зоны, где производится сушка, доходит до 1–4 лет; в южных районах естественная сушка происходит быстрее.

Кроме основного недостатка, естественная сушка имеет и ряд других недостатков, к которым могут быть отнесены возможное коробление материалов, растрескивание их и самое опасное – заплесневение пиломатериалов, вызывающее возникновение грибков, а с ними и общее заражение подвергающейся сушке древесины.

Искусственная сушка осуществляется в специальных сушилах с применением в качестве сушильного агента воздуха, топочных газов и токов высокой частоты. Наибольшее распространение на судоремонтных заводах получили паровые конвекционные сушила периодического действия, с естественной или искусственной циркуляцией воздуха.

Воздух, нагреваемый в калориферах, поступает к штабелям уложенных в лесосушилах пиломатериалов, где он отбирает от древесины влагу. Увлажненный воздух удаляется вентиляционным устройством в атмосферу.

Таким образом, искусственная сушка по времени значительно эффективнее естественной. Однако и она не лишена серьезных недостатков, к числу которых относится неравномерное высыхание штабелей по их длине, ширине и сечению, коробление материалов в процессе сушки и после нее, а также возможное их растрескивание.

Значительно более совершенным и прогрессивным способом является высокочастотная сушка древесины. Основным преимуществом ее против камерной сушки является высокое качество, достигаемое при значительно меньших затратах времени на ее выполнение. Так, если на камерную сушку древесины твердых пород затрачивается 25–30 суток, то при сушке тех же пород в поле высокой частоты требуется всего лишь 15–20 час.

Не менее важным преимуществом высокочастотной сушки является возможность сушки древесины крупных сечений и даже круглых бревен, чего при обычной камерной сушке достичь невозможно.

Учитывая высокую стоимость высокочастотной сушки, ее целесообразно применять на судоремонтных предприятиях с большим объемом деревообделочных работ.

Сущность антисептирования заключается в покрытии или пропитке древесины специальными химическими составами – антисептиками.

Применяется несколько способов антисептирования: поверхностная обработка древесины, пропитка ее в ваннах, пропитка под давлением и, наконец, диффузионные способы антисептирования. В отдельных случаях антисептированные поверхности дополнительно покрываются гидроизоляцией.

При поверхностном антисептировании древесина опрыскивается или обмазывается одним из следующих водных растворов: а) 3% раствор фтористого натрия; б) 3% раствор смеси фтористого натрия с кремнефтористым натрием; в) 5% раствор оксидиполята натрия; г) 10% раствор смеси фтористого натрия и фтористого аммония; д) 15% раствор парафозной фенольной смолы. Применяется поверхностное антисептирование для защиты древесины, работающей в более или менее сухих условиях.

Пропитка древесины в ваннах производится водными и масляными растворами антисептиков. Материалы погружаются в холодные, горячие или горяче-холодные ванны. В холодных ваннах температура 18–25°С, время выдержки 10–30 мин. В горячих ваннах температура раствора 80–95°С, время выдержки – до полного прогревания древесины до температуры раствора. Наиболее надежна горяче-холодная пропитка, при которой материал прогревается в горячей ванне, а затем погружается в холодную ванну.

В качестве водных растворов антисептиков применяются ука­занные выше составы. В масляных антисептиках – каменноугольное креозотовое масло или торфяной креозот.

Наиболее эффективна и рентабельна пропитка древесины в автоклавах под давлением. В качестве растворов применяются как водорастворимые, так и масляные антисептики.

Диффузионное антисептирование применяется сухим способом и пастами. Проникновение порошков и паст в толщу древесины возможно лишь при условии повышенной ее влажности (30% и выше).

Сухой способ (пересыпание сухим фтористым натрием штабе­лей в процессе их укладки) применяется для сырого пиловочника, не требующего последующей обработки. Время выдержки пиловочника в штабелях, в зависимости от рода и размеров древесины, ко­леблется в пределах 20–50 суток.

Диффузионное антисептирование пастами применяется преимущественно для набора деревянных судов, обшивки трюмов и т.п. Пасты применяются экстрактные на фтористом натрии с торфяной пылью, силикатные, битумные и глиняные на фтористом натрии.

Гидроизоляция антисептированных поверхностей применяется в тех случаях, когда деревянные части судна омываются водой, что угрожает вымыванию антисептиков. В качестве покрытия служат нефтебитум, буроугольная, газовая, древесная и другие смолы. Наносится гидроизоляция кистью или гидропультом.

Наряду с антисептированием, на судах производятся периодические дезинфекции деревянных частей 5–10% раствором железного купороса, 5% раствором медного купороса или 5% раствором парафозной фенольной смолы.

Помимо сушки и антисептирования, при судоремонте широко применяется окраска деревянных частей судна, которая в известной мере предохраняет древесину от гниения. Методы нанесения окраски на деревянные части те же, что и при окраске металлического корпуса судна.

Правилами Речного Регистра установлен предельно допустимый процент износа деревянных частей судна в зависимости от разряда и назначения судна и деталей.

Наиболее характерными ремонтными работами, связанными с устранением дефектов деревянных частей, являются смена и ремонт привальных брусьев, палубного настила, отделки жилых помещений.

Привальные брусья. К основным видам износа и повреждений привальных брусьев относятся отрыв, погибь и поломка металлической шины и креплений, гниение и поломка бруса. Нередко смена или ремонт привального бруса производится в связи с коррозийным разрушением наружной обшивки корпуса судна в местах его установки.

В связи с частыми поломками привального бруса в настоящее время наблюдается тенденция замены деревянных брусьев металлическими с сечением в виде полукольца, полуэллипса или просто полосы.

Палубный настил. У деревянных настилов наблюдаются износ и повреждения в виде водотечности в пазах, гниения, коробления, трещин и поломок настила.

Водотечность в пазах, если доски настила достаточно прочны и не тронуты загниванием, устраняется конопаткой их и заливкой светлым варом.

При гниении досок настила они заменяются. Процесс смены состоит из разборки поврежденного участка настила, изготовления, установки и крепления нового настила, строжки, конопатки и заливки пазов варом.

В связи с высокой стоимостью изготовления и ремонта деревянных палуб, в последнее время вместо них нередко применяется специальная мастика, которая наносится непосредственно на металлическую палубу. Толщина слоя 10–12 мм. В соединении со стальной палубой мастика создает прочное, износоустойчивое, нескользкое и антикоррозионное покрытие.

Отделка помещений. К отделке жилых и служебно-бытовых помещений относятся теплоизоляция и внутренняя обшивка стен и палубы, покрытие полов, отделка керамикой санитарных помещений и камбуза и т. п.

При надлежащем уходе за отделкой, она требует лишь подновления окраски, лакировки и полировки. Разборка и восстановление отделки чаще всего производится в связи с ремонтом в районе этих помещений корпуса судна или надстроек, механизмов, трубопроводов, электропроводки. Ремонт и восстановление отделки жилых помещений судна относится к числу наиболее трудоемких, материалоемких и дорогостоящих работ. Как и всякие другие ремонтные работы, отделка помещений слагается из разборки, изготовления или ремонта и сборки ее частей. Разборочные работы с точки зрения технологии выполнения не представляют особой трудности. Однако они заслуживают особого внимания, поскольку неправильная их организация и выполнение может привести к значительному повышению стоимости ремонта. Основной задачей в данном случае является максимально возможное сохранение снятых с места дорогостоящих отделочных, крепежных и прочих материалов для последующего использования их при восстановлении отделки помещений на том же судне или другом, с более простой отделкой помещений.

До восстановления отделки помещений металлический корпус судна в соответствующем районе очищается и окрашивается.

Для предохранения стен и подволока от влагообразования и сырости при окраске бортов и палубы применяется пробковая крошка. Крошка засыпается в готовую краску и наносится вместе с последней либо отдельно на свежевыкрашенную поверхность или на мастику.

По мере высыхания окраски пригоняется и устанавливается обрешетник из сухих сосновых брусков, соединяемых с бортовым, днищевым и палубным набором болтами. После установки обрешетника пригоняются и собираются на место щиты и секции внутренней обшивки, дверные и оконные рамы, обделка иллюминаторов и т.п.

Одной из трудоемких работ при отделке помещений является теплоизоляция бортовых стенок. К теплоизоляционным материалам предъявляется ряд требований: низкий коэффициент теплопроводности, негорючесть, малый объемный вес, негигроскопичность, прочность и т.п. Применявшиеся на речных судах в качестве теплоизоляционных материалов картон, толь, асбест, войлок и др. не удовлетворяли большинству перечисленных требований.

Высокими теплоизоляционными свойствами обладают экспанзит и листовая пробка. Они изготовляются из отходов пробкового производства, склеенных казеиновым клеем и спрессованных в плиты. Коэффициент теплопроводности листовой пробки 0,004–0,008, а объемный вес, в зависимости от зернистости, 150–300 кг/м³.

В настоящее время наибольшее распространение на речных судах получили следующие теплоизоляционные материалы:

1) Альфоль (алюминиевая фольга) в виде гладких или гофрированных листов толщиной 0,007–0,04 мм, укладываемых в несколько слоев.

2) Пергамин (альфоль, обернутый бумагой «пергамин»).

3) Шевелин, изготовляемый из отходов льняного производства в виде полотнищ 12,5 и 25 мм, обернутых бумагой и прошитых нитками.

4) Асбобакелит в виде листов, состоящих из 60–80% асбесто­вого волокна и 40–20% идитоловой смолы,

5) Пенопласт, представляющий собой плиты из газонаполнен­ной пластмассы в виде твердой пены.

Применяются также шлаковата, резинобумажные материалы, мипора, асбодревесные, стекловолокнистые и ряд других материалов.

Крепление теплоизоляции к бортам и палубе производится различными способами, в зависимости от конструкции корпуса и вида теплоизоляционных материалов.

В настоящее время при установке теплоизоляции преимущественно применяется пакетно-щитовой метод, предусматривающий монтаж на судне изготовленных в цехе отдельных щитов-пакетов изоляции.

В качестве внутренней обшивки бортов и подволока обычно на речных судах применяется фанера, закрепляемая к черновой обшивке или непосредственно к обрешетнику. Стыки листов фанеры закрываются штапиками-раскладками, закрепляемыми шурупами. Установленная фанера грунтуется олифой, просушивается, шпаклюется и зачищается пемзой или наждачной шкуркой, после чего окрашивается за два раза. Окраска производится по трафаретам под разные породы дерева или мрамор, после чего фанера покрывается эмалями и фиксолями, придающими стенам помещений блеск.

В настоящее время при обшивке помещений, а также при изготовлении судовой мебели вместо фанеры широко используются материалы, представляющие собой спрессованные бумажные, хлопчатобумажные или древесные массы, покрытые огнестойкими составами. Красивый внешний вид, огнестойкость, легкость обработки и устойчивость от механических повреждений обеспечивают этим отделочным материалам значительные преимущества перед фанерой.

Широкое применение получили также отделочные материалы в виде листов, изготовляемых на основе пластических масс. К ним относится, в частности, декоративный слоистый пластик, состоящий из пакетов сульфитной бумаги, пропитанной фенольной формальдегидной смолой. Пластик выпускается различной расцветки с рисунками, имитирующими ценные породы дерева и благородные минералы. Слоистые пластики не требуют окраски поверхности, долговечны в эксплуатации, стойки к кислотам, щелочам и маслам, моются холодной и горячей водой. Они менее горючи, чем фанера, не имеют запаха и полностью удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям. Крепится слоистый пластик шурупами, накладками или наклеиванием.

К пластическим материалам относятся и широко применяемые линкруст и линолеум. Первый получается при одностороннем нанесении на бумажную основу слоя пластической массы. Линолеум отличается от линкруста тем, что масса наносится на ткань, а не на бумагу. Применяется линолеум в местах, где возможны механические повреждения для настила полов.

Для выравнивания палубы под линолеум применяется горячий гудрон или мастика из мела, умбры, масляного лака и керосина. Более совершенна мастика «пелалит», позволяющая значительно сократить время высыхания, устранить огнеопасность и в 1,5–2 раза снизить вес материала по сравнению с мастиками на основе лаков и клеев.

В последнее время для покрытия металлических палуб внутри помещений вместо линолеума применяется ксилолитовая мастика, накладываемая двумя слоями: основной, толщиной 30 мм и отделочный, толщиной 10 мм. Мастика водонепроницаема, прочно пристает к металлу, износоустойчива, негорюча и легко шлифуется.

Стены санитарно-бытовых помещений обычно облицовываются керамическими плитками. Крепятся плитки к металлическим стенкам при помощи цементного раствора. Более прочно сцепляется с металлом мастика на основе синтетического каучукового латекса и портландцемента. Она на 60 кг/м³ легче цементного раствора.

При изготовлении дверей, мебели и т.п. широкое распространение получили древесно-стружечные плиты, изготовляемые прессованием стружки, опилок и другой размельченной древесины.

В качестве связующего применяются термореактивные синтетические смолы. Стоимость таких плит в два раза дешевле лесоматериала, в то время как прочность – выше его.