Одни из самых распространенных материалов в строительстве, иногда просто незаменимый — древесина. Экологичность и натуральность, относительная простота в обработке — основные достоинства дерева.
   
Внутренние работы в построенном доме
После завершения строительтва, следующий этап — это внутренние работы. Они выполняются в следующей последовательности: проведение работ по прокладке труб вентиляционной и отопительной систем, установка системы кондиционирования воздуха; проведение водопровода, прокладка труб для канализации; производят под полом, либо внутри не бревенчатых стен; проведение электропроводки; производят обшивку проводов и труб гипсокартонном, панелями, либо другим материалом, который выбирает заказчик.

7.15 Соединение склеиванием

Описание процесса

Процесс представляет соединение однородных и разнородных материалов (склеиваемые материалы) с применением натурального или синтетического вещества (связующее вещество) к сопрягаемым поверхностям. Связующее вещество, которое впоследствии затвердевает, формируя сцепление.

Материалы

• Большинство материалов могут соединяться при правильном выборе связующего вещества, подготовке поверхности и разработке технологии соединения. Обычно соединяются металлы, пластики, композиты, дерево, стекло, бумага, кожа и керамика.
• Легко можно соединять разнородные материалы с соответствующим выбором связующего вещества, даже материалы с заметной разницей в коэффициентах линейного термического расширения, прочности и толщине.

Варианты процесса

• Связующие вещества доступны во многих формах: жидкости, эмульсии, гели, пасты, пленки, ленты, порошки, стержни и гранулы.
• Механизмы затвердения клеевого соединения: тепло, давление, время, химический катализатор, ультрафиолет, вулканизация или реактивация, или комбинации.
• Различные добавки: катализаторы, отвердители, акселераторы и замедлители для изменения характеристик затвердения, серебряные пластинки для электропроводности и оксид алюминия для улучшения теплопроводности.
• Связующие вещества могут подаваться вручную или автоматически намазыванием, рассеиванием, покрытием валиком, могут помещаться с помощью несущей ленты или распределяться через сопло.
• Доступно множество видов связующих веществ:
• Натуральный животный (пчелиный воск, казеин), растительный (камедь, воск, декстрин, крахмал) и минеральный (смола, парафин, битум) клей. Обычно для получения низкопрочных соединений бумаги, картона (упаковка) и дерева.
• Эпоксидная смола: обычно используются двухкомпонентная смола и отвердитель или однокомпонентное вещество, отверждаемое теплом, для крупных структурных соединений.
• Анаэробные клеи: применяются при отсутствии атмосферного кислорода. Больше известен как клей для резьбовых соединений и используется для локализации и герметизации парных машинных деталей, таких, как подшипники и винтовая резьба.
• Цианакриловые клеи: больше известны как суперклеи, они используют влажность поверхности в качестве укрепляющего катализатора. Создают хорошее сцепление при монтаже мелкого пластика, резины и большинства металлических деталей.
• Расплавы: термопластическая смола сцепляется по мере остывания. Используется для ситуаций с пониженной нагрузкой.
• Фенолы: основаны на фенолформальдегиде термореактивной смолы, двухкомпонентные и застывают под давлением. Более дорогие, чем большинство связующих веществ, но дают прочное сцепление для структурных соединений и хорошую стойкость к окружающим условиям.
• Пластизоли: основаны на поливинилхлориде и для застывания используют тепло. Применяются для склеивания более крупных деталей, таких, как мебель и автомобильные панели.
• Полиуретан: похож на эпоксидную смолу. Быстродействующее связующее вещество для низкотемпературных соединений и низких нагрузок. Обувь обычно использует этот тип связующего вещества.
• Резиновые вещества на основе растворителя: резиновые смеси на растворителе, который испаряется при затвердении, для соединений с минимальной нагрузкой.
• Закаленные связующие вещества: акриловые или на эпоксидной основе вещества, застывающие при многих методах, они могут выдерживать высокие ударные нагрузки и большие нагрузки при крупных конструкциях. Ленты: чувствительные к давлению вещества на несущей ленте для соединений с малыми нагрузками, такие, как упаковка, автомобильная отделка, фиксирование проводов и художественные работы.
• Эмульсии: основаны на поливинилацетате, широко применяются при холодном соединении слоистых пластиков, дерева, фанеры, бумаги, картона, пробки и бетона.
• Полиимиды: требуют очень высоких температур затвердения и давления. Используются в электронике и аэрокосмической промышленности. Обладают высокими температурными свойствами при эксплуатации.

Экономические выводы

• Возможна высокая производительность.
• Сроки разработки — обычно несколько часов, но при автоматизации — несколько недель.
• Время затвердения в значительной степени диктует достижимую производительность: ленты моментальные, цианакриловые действуют через несколько секунд, анаэробный клей — через 1530 минут, эпоксидная смола — через 224 часа. Однако эти показатели могут быть уменьшены с помощью катализаторов.
• Вязкость связующего вещества должна подходить для метода смешивания или рассеивания, выбранного при производстве.
• Процесс с высокой трансформацией.
• Упрощает процесс сборки, поэтому может уменьшить стоимость.
• Может заменить или дополнить традиционные методы соединения, такие, как сварка и механические крепежи.
• Производится очень малое количество отходов. Жидкие связующие вещества требуют точного измерения во избежание излишков.
• Экономически выгодный метод для низких объемов производства. Метод может быть использован для единичной продукции.
• Стоимость оснащения низкая — средняя. Применение зажимных устройств и фиксаторов рекомендовано во время процедуры затвердения для сохранения позиции монтируемых деталей, что может быть довольно дорого.
• Стоимость оборудования обычно низкая.
• Стоимость живого труда низкая — средняя. Стоимость подготовки соединения может быть высокой.
• Стоимость конечной обработки низкая. Она совсем не требуется или требуется небольшая. Необходимо удаление излишков связующего вещества в некоторых ситуациях.

Типовые приложения

• строения и структурные приложения
• электрические, электронные, автомобильные, морские и аэрокосмические дополнения
• упаковка и канцелярские товары
• мебель и обувь
• ремесла и декоративные работы

Аспекты проектирования

• Любые уровни сложности.
• Технология может быть использована в случаях, когда применение других методов соединения невозможно.
• Соединения должны быть разработаны с тем, чтобы функционировать при сдвиге, но не при растяжении или при сжатии.
• Связующие вещества имеют довольно низкую силу, поэтому рекомендуется применение дополнительной механической фиксации для соединений с высоким напряжением, чтобы избежать расслоений.
• Наиболее общепринятые соединения — это соединение внахлестку или его вариации, например конусовидное соединение внахлестку или соединение внахлестку с косым накладным замком (ему отдается предпочтение). Возможно объединение накладок и самоустанавливаемых механизмов. Соединения встык не рекомендованы для тонких сечений.
• Нагруженное соединение внахлестку имеет высокие напряжения на концах соединений из-за незначительной нецентрированности по силовой линии. Чрезмерное перекрытие соединения увеличивает концентрацию напряжений на концах соединения.
• Для соединений внахлестку длина перекрытия должна быть приблизительно в 2,5 раза больше длины самой тонкой детали для оптимальной прочности. Увеличение ширины перекрытия, толщины связующего вещества или увеличение жесткости деталей может улучшить прочность соединения.
• Выбор связующего вещества должен основываться на типе соединения и нагрузке, механизме затвердения и условиях работы.
• Можно содействовать минимизации ширины в критических приложениях или там, где другие методы соединения не подходят, или где доступ к зоне соединения ограничен.
• Неотъемлемые свойства: уплотнение жидкостей и изолирующая способность (электричество, тепло и звук).
• Долговечность клеевого соединения прогнозируется рабочей температурой и должна быть оценена.
• Для связующего вещества в соединении должен быть оставлен достаточный зазор (примерно 0,05 мм).
• Связующие вещества могут быть использованы для обеспечения электрической, звуковой и тепловой изоляции.
• Можно обеспечить барьер для предотвращения гальванической коррозии между разнородными металлами или создать герметичное уплотнение.
• Разрабатывать соединения нужно так, чтобы использовать минимальное количество связующего вещества и обеспечить однородность тонких слоев.
• Зажимные устройства и фиксаторы должны использоваться для сохранения положения соединения во время застывания связующего вещества.
• Важно предусмотреть, что при затвердевании связующего компонента происходит улетучивание газов и паров.
• Минимальная толщина листа — 0,05 мм.
• Максимальная толщина листа обычно составляет 50 мм.
• Неоднородные толщины обычно соединяются.

Характеристики качества

• Соединения прекрасного качества с малым искажением или без него.
• Остаточное напряжение может стать проблематичным при долгом времени затвердения связующего вещества в комбинации с плохим состоянием поверхности основного материала, но при других условиях непроблематично.
• Разнородные материалы могут вызвать остаточное напряжение при охлаждении из-за разных коэффициентов линейного термического расширения, особенно если при процессе затвердения используется тепло.
• Существуют проблемы, связанные с материалами, которые склонны к воздействию растворителя, растрескиванию при нагрузке, воде или имеют низкую поверхностную энергию.
• Проблемы могут возникнуть и с материалами сцепления, которые содержат поверхностные оксиды, — возможно расслаивание.
• Распределение напряжения по зоне соединения более однородное, чем при других технологиях соединения.
• Усталостная прочность соединения улучшается благодаря демпфирующим свойствам связующих веществ поглощать толчки и вибрации.
• Чувствительные к теплу материалы могут соединяться без всяких изменений свойств основного материала.
• Связующие вещества имеют короткий срок хранения.
• Непосредственно за сборкой оптимальная прочность соединения может еще не достигать.
• Различные связующие вещества могут действовать при температуре приблизительно до 250°С.
• Контроль подготовки поверхности, подготовка связующего вещества, окружающая среда и процедура затвердения важны для стойкого качества соединения.
• В подготовке поверхности важно уделить внимание удалению с зоны соединения любых загрязнений, таких, как оксидные слои, краска и толстые пленки жира и масла, для содействия «увлажнению» соединения. • Механическое истирание (обдувка металлической крошкой, обработка абразивной шкуркой), обезжиривание растворителем, химическое протравление, анодирование или грунтовка поверхности могут быть применены в зависимости от основного соединяемого материала.
• Связующее вещество практически невидимо после сборки. Поверхность соединения свободна от неправильных форм и контуров, так как она производится путем механического сцепления и сваркой.
• Проверка соединения сложна после сборки, и техника неразрушающего испытания здесь непригодна. Контроль качества должен включать периодическое тестирование прочности соединения через образцы, взятые с производственной линии.
• Контроль качества связующего вещества также важен.
• Расчет устойчивости соединения важен для поддержания целей. Склеенные структуры демонтировать нелегко.
• Прочность соединения может ухудшаться со временем, жесткие окружающие условия (ультрафиолет, радиация, химикаты, сырость и вода) могут сильно уменьшить целостность соединения.
• Воспламеняемость и токсичность связующих веществ могут представлять проблему для оператора. Могут потребоваться установки для отсоса отработавших газов, должны быть отмечены процедуры безопасности в случае разлива химикатов.
• Шероховатые поверхности предпочтительнее гладких для обеспечения механизмов блокировки поверхности.
• Допуски на изготовление — функция точности деталей элемента и методов сборки во время затвердения.

Процессы соединения
Этапы строительства
Этапы строительства дома из дерева
В начале строительства необходимо подготовить план, который в ходе работы может частично быть изменён. В каждом плане указываются инструкции и рекомендации для строителей.
Техническое задание
Формулировка технического задания
Техническое здание является замыслом человека, который выложен в необходимой форме. Это то, как видится будущий дом, представление, каким он будет снаружи и внутри.
Строительство дома
Строим дом из дерева
Если основываться на результаты инженерно-геологических изысканий, которые были проведены, для построек рекомендуется использовать определённый тип фундаментов.