В США, Великобритании и Японии происходит напряженная разработка и использование нейрокомпьютерной технологии при производстве военной техники. Впервые программа подобного рода бала запущена в США в начале 90-х годов Лабораторией Линкольна Массачусетского института благодаря большому бюджету военных. Огромное внимание Президента США Дж. Буша в данной сфере позволило на начало 90-х годов добиться значительного прогресса, который выразился в скорейшем росте компаний производящих такого рода средства.

Исходя из оценок американских фирм за 90-е годы мировой рынок военных нейрокомпьютеров увеличился со 100 млн. долларов до 1.5 миллиардов долларов. На данный момент количество фирм, производящих нейрокомпьютеры, близится к тремстам, но все же данная оценка не точна, в следствии засекреченных производства.

Нейрокомпьютеры играют огромную роль в различных областях, прежде всего в космосе, авиации, энергетике, робототехнике, пеленгации, переработке огромных объемов информации, автоматических системах управления и коммуникации, медицине и статистике.

В середине 80-х годов США допускали использование нейрокомпьютеров для контролирования очень мощного лазерного оружия в рамках Стратегической оборонной инициативы. Возникшие идеи позволили изменять кривизну зеркал в телескопах и поддерживать указанный формат в точных системах координат.

Использование нейрокомпьютеров очевидно можно осознать в контролировании космической робототехники, которая используется на космических кораблях системы “Шаттл” – механизированная рука, теле роботы. Благодаря этому ощутимо снижается загрузка диспетчера.

Удачно используются нейросети в проектировании действий антенных устройств, установленных на спутниках. Переработка огромных массивов информации, осуществляется на спутнике, что способствует избежать трансляции помех с орбиты. Вдобавок, нейронные сети могут перерабатывать на орбите изображения, что сильно облегчает операцию картографирования. Сочетание с экспертными системами способствует быстро отзываться на изменения состояния поверхности в реальном времени.

Эффектно выглядит использование нейрокомпьютеров для диагностирования облаков в различных диапазонах и составлением карт ветров.

Определение линейных структур на изображениях – дороги, трубопроводы, линии электропередач и д.р., позволяет автоматически выполнять поиск признаков цивилизации на планетах космических систем.

Прогнозирование неисправностей космических станций, сближений с космическими частицами – еще одна очень важная область, которая определяет защищенность космических станций и вес спутника, выводимого на орбиту.

Система безопасных полетов, которая основана на прогнозе молний на космодроме при запуске, способствует значительно уменьшить интервалы запуска. Данная система активно используется в системе ПРО и системе управления на ТВД.

Очень удобно использование нейросетей при подборе вариантов манёвра в воздушном бою на самолетах будущего, так как воздушное маневрирование включает в себя множество различных ситуации, с которыми линейные вычислительные средства не справляются. Благодаря такой системе, пилот способен выбрать наилучший манёвр из всех возможных. Нейросети обучаются так же, как и пилоты-курсанты – им предлагается огромное число возможных сценариев воздушного маневрирования, из которых нейросети выбирают наиболее подходящий. Опять же нейросети практикуются быстро реагировать на изменения внешних условий, учитывая все текущие данные за бортом.

Нейросети позволяют выполнять очень сложные задачи, связанные с технической диагностикой летательных аппаратов с использованием методов постоянного наблюдения в реальном времени. Дается оценка механических повреждений в полете и на Земле. Почти 100% точности достигается благодаря Методу высокочастотного ультразвукового сканирования. Нейросети составляют прогноз долговечности всех систем, которые используются на самолете и в наземном управлении движением полетами.

Нейрокомпьютеры идентифицируют различные типы самолетов по изображению, вдобавок допускаются смещения, повороты профилей в плоскостях, масштабирование изображений.

Нейросетевые алгоритмы с успехом используются в обучении управлению вертолетом неопытных летчиков. Такое взаимообучение происходит автоматически, человек не принимает содействие – система управления вертолетом динамично заставляет новичка значительно увеличивать степень контроля над полетом для достижения определенного мастерства. В истребительной авиации, нейрокомпьютеры отвечают за самый точный манёвр против цели, корректируются ошибки пилота и учитываются внешние условия.

Самым перспективным направлением является использование бесконтрольных электроподвижных роботов. Они способны работать в любой среде и в условиях не доступных человеку. Прежде всего перспективны направления, связанные с навигационными робототехническими комплексами, которые позволяют оценивать информацию автоматически. Осуществляется бесконтрольная навигация с полным учетом внешних воздействий: скорость среды, собственная скорость, вращение, направление движения. Тем самым, решается особо непростая задача контролирования подводных роботов, в которой оператору приходилось контролировать три направления движения: вдоль фронта, вверх-вниз, вокруг оси. В отличии от оператора, ошибки нейросетей составляют мене 1-2%. Очень интересны наземные роботы погрузчики, работающие в экстремальных условиях и даже на других планетах, небольшие летательные аппараты с бесконтрольным пилотированием.

В современном тактическом вооружении, нейрокомпьютеры способны легко обрабатывать сигнал при очень высоком уровне помех. Поток изображений обрабатывается по двум направлениям: распознавание и выделение движущихся целей на стационарном или движущемся фоне, это открывает безграничные возможности в осуществлении тактических задач. Нейронные сети являются очень эффективным алгоритмом обозначения движущихся целей на фоне, что позволяет открыть путь к полностью бесконтрольному обозначению боевых операций с использованием обычных вооружений. Организация систем совместимых с биологическим зрением человека, позволит увеличить эффективность операций в несколько десятков раз. Огромная возможность восстановления первоначальной картины по последующим данным создаст значительный рынок средств безопасности. На данный момент уже очевидны преимущества нейросетей при обозначении целей на изображении перед человеком в оптическом диапазоне. Нейросети уже используются в системе зрения роботов, которые перемещаются в среде с различными преградами.

Очень интересен рынок транспьютеров, которые производят пространственные картины, они нашли широкое использование в радиолокации, воспроизводя трехмерные модели радиоисточников. Нейросети позволяют с успехом выполнять сложные задачи идентифицирования цели, устраняя помехи и моделируя цели. Выполняются задачи обработки сложной информации в обширной зоне обзора при наличии внушительного количества различных объектов, задачи автосопровождения целей, обнаружения манёвра цели в зоне сильных помех и другие, которые раньше вызывали большую сложность в режиме реального времени и способностей человека-оператора. Самые опытные диспетчеры одновременно могут сопровождать более 25 целей. Для примера можно взять реальную ситуацию, например, в районе аэропорта, количество таких целей может достигать десятков. Объединенная работа нескольких диспетчеров, которые передают цели друг другу, значительно снижает пропускную способность аэропорта по причине человеческого фактора. Нейросети способны легко анализировать различные траектории и составлять прогноз дальнейшего движения при наличии сильных помех. Проектированием систем наблюдения траекторий нескольких целей на основе нейронных сетей заняты фирмы Сингапура и Китая.

С середины 60-х годов нейросети используются в идентификации радиолокационных целей. Процессоры, которые разработаны на нейронных сетях, имеют повышенную помехоустойчивостью, очень быструю сходимость к искомому решению при исследовании различных гипотез. Стало возможно, авто распознавание целей на основе информации от нескольких локаторов, находящихся в разных диапазонах. С каждого канала сигналы поступают на определенную нейросеть, такие сети связаны друг с другом и с обобщающей сетью, которая содержит экспертную систему. Резкость и целостность сигналов не играют значительной роли.

Исследования, которые проводились в Лаборатории электроники и СВЧ оптики Университета штата Пенсильвания в середине 90-х годов были направлены на создание РЛС современного поколения для развития трехмерных голографических изображений аэрокосмических целей с разрешением, очень близкому к оптическому. Данная система позволяет обойтись без дорогостоящих антенных решеток и заметно сократить время обработки сигнала.

Использование нейросетей в БРЛС допускает суперэффективно идентифицировать подстилающую поверхность и тип местности.

Очень активную работу ведет Великобритания, создаются средства РЭБ и электронной войны исходя из нейросетевых алгоритмов. Перспективно использование нейросетей при наведении ракет на источники помех.

В гидроакустике используются сети для обработки сигналов, в активных и пассивных системах. Достигается высокая точность распознавания и классификации сигналов, которая превышает способности дельфинов к эхолокации и стремится к 100%. Использование такой системы в подводных роботах откроет сверхновые возможности в модернизации торпедного вооружения.

Современные военные корабли считаются очень сложными техническими изделиями, проектирование которых порой занимает почти десятилетие. Использование систем виртуальной реальности значительно облегчает задачу генпроетировщиков. Ценность и необходимость в вычислительных ресурсах здесь огромна. Опираясь на области вычислительной техники, такие как: трехмерная графика, система “глаз-рука”, управление манипулятором, анимация, виртуальная реальность является сферой супервычислений. Нейрокомпьютерные системы позволяют легко моделировать проектировочные моменты и создавать среды, для анализирования работоспособности изделий. Существуют системы виртуальной реальности для моделирования подводной, радио и высокотемпературных сред. В космонавтике системы виртуальной реальности используются как вспомогательные при управлении космическим кораблем и наружными манипуляторами.

Нейрокомпьютеры нашли широкое применение в проведении биотехнологических исследований, в биомалекулярной электронике и нанотехнологии, благодаря своим способностям компенсировать нехватку данных, которые поступают от микроскопических систем.

Огромный вклад в систему анализирования тактических и стратегических действий противника, внесли системы, которые имитируют интуицию человека.

В скором времени, системы скрытого обнаружения веществ станут самым ходовым товаром, в первую очередь в противостоянии терроризму. Системы на нейрокомпьютерах позволяют с легкостью выявлять наркотические средства, ядерное и атомное оружие, химическое сырье и т. п., отличаясь нечувствительностью к конфигурации и способам маскировки предметов, которые представляют опасность при полной автоматизации и минимальном техническом обслуживании. Автоматические системы досмотра багажа имеют вероятность обнаружения около 95%, не нарушая при этом основной работы транспортных узлов,

В энергетике нейрокомпьютеры широко используются в оповещении и диагностировании аномальных ситуаций, анализировании внешних данных и помех.

Нейрокомпьютеры с легкость справляются с решением очень сложных задач, благодаря их высоких производительных возможностей, открывают такие особо важные области как: моделирование человека-оператора, шифрование информации, обработке и распознавания текстов, перевод речевой и текстовой информации, коммуникация в системах радиосвязи и экспертные системы. Все это позволяет с легкостью моделировать развитие боевых действий абсолютно любой интенсивности, борьбу с террористами и различные спецоперации.

В корне одной из систем защиты от неутвержденного доступа, которая построена на основе нейрочипа, лежит учет временного интервала между моментами нажатия клавиш, сделанных пользователем на определённой последовательности знаков.

Очень широкое применение имеют нейросетевые алгоритмы генерации рандомных последовательностей и хаоса.

Особенно необходимы нейрокомпьютеры в обнаружении аномалий в линиях передачи данных и устройствах коммутации. В военных коммуникационных системах такие задачи имеют повышенное значение в связи с необходимостью упорядоченного сообщения с очень высоким приоритетом при решительном изменении окружающих условий и двунаправленностью каналов.

Широкие возможности расчетов путей маршрутизации можно использовать при построении проектировании кристаллов процессор и разработке интегральных схем.

Нейрокомпьютеры с большим успехом используются при обработке сейсмических сигналов в военных целях для обозначения координат и мощности ядерных взрывов, которые проводят другие страны. Такая система также используется при дистанционной разведке полезных ископаемых. Точность определения события приближается к 100%.

В самом непродолжительном времени круг использования нейрокомпьютеров многократно увеличится. Прежде всего по линии военных систем, которые требуют высокопроизводительных вычислений. Вдобавок очень интересно их использование при создании моделей политических и общественно-социальных процессов, которые превращают политику в точную науку.

Актуальные тенденции в скором развитии вычислительной техники характеризуется глобальным переходом к оптическим технологиям биоэлектроники, которые основаны на сращивании искусственных элементов с живыми мозговыми клетками, биомолекулярные технологии, позволяющие реализовать самопрограммирование рабочих станций.

Самые основные разработки проходят в научных центрах США, Великобритании, Японии, Германии и Италии. Величина мирового рынка будет значительно увеличиваться каждые 2-3 года, при условии, что не произойдет очень резкий скачок в прикладных разработках, основанных учеными всего мира за последние 15 лет.

Благодаря современным исследованиям прочность бетонов, их долговечность и другие характеристики могут быть повышены в несколько раз не только в лабораторных условиях, но и при промышленном производстве строительных изделий и конструкций. Основные проблемы, связанные с применением высокопрочных и особо высокопрочных бетонов, связаны со снижением их стоимости, расширением сырьевой базы производства, упрощением технологии и разработкой конструктивных схем зданий и сооружений, в которых в максимальной степени используются преимущества этих новых разновидностей бетонов. Для решения этих проблем необходим анализ технологических особенностей высокопрочных бетонов и разработка новых строительных систем, учитывающих их повышенные эксплуатационные характеристики (рис. 1).

Рисунок 1. Основные эксплуатационные свойства высокопрочных бетонов (по данным [1-3])

В настоящее время продолжается дискуссия о том, какие бетоны являются высокопрочными и особовысокопрочными. Многие авторы [1, 2, 4, 6, 7] придерживаются классификации, приведенной в таблице 1. Эта классификация связана с особенностями технологи и структуры бетонов.

Таблица 1 – Классификация бетонов по прочности

Примечание: СП – суперпластификатор, ГП – гиперпластификатор.

Структурообразование высокопрочного бетона имеет сходные черты с процессами, протекающими в обычном бетоне. Основной отличительной особенностью высокопрочного бетона является более низкая пористость, повышение однородности структуры, уменьшение количества макродефектов в цементном камне и контактной зоне. Это достигается за счет снижения расхода воды по сравнению с обычным бетоном, уплотнения структуры в результате замещения цемента минеральной добавкой и улучшением структуры контактной зоны между цементным камнем и заполнителем. Присутствие тонкодисперсных наполнителей и добавок снижает количество портландита и эттрингита и обеспечивает заполнение капиллярных пор продуктами гидратации [1, 2], что снижает пористость и приводит к достижению высокой прочности бетона.

Технология получения высокопрочных бетонов мало отличается от технологии обычных бетонов. Существенное отличие состоит в соотношении компонентов, повышенных требованиях к точности дозирования, использование высокоэффективных суперпластификаторов для обеспечения низких водоцементных отношений, уменьшение крупности заполнителя.

Многими исследователями отмечается, что для получения высокопрочных бетонов особые требования в технологии изготовления предъявляются к выбору сырьевых материалов и их оптимальному содержанию. В таблице 2 приведены основные виды сырьевых материалов с учетом их роли в высокопрочном бетоне.

Таблица 2 –Требования к сырьевым материалам для получения высокопрочных бетонов (по данным [2-4])

Кроме основных требований, предъявляемых к сырьевым материалам (см. табл.2), различные исследователи отмечают и дополнительные. В частности для обеспечения сверхвысокой прочности рекомендуется применять цемент без макродефектов и сфероидальной формы с дисперсностью 400 м²/кг и более [5, 6]. Кроме того для улучшения реологических свойств бетонной смеси ограничивается содержание в цементе C3A до 6 % [7], в противном случае снижается его совместимость с суперпластификаторами, что может повысить расход воды и снизить прочностные характеристики бетона.

Выбор вида и содержания минеральных добавок производится с учетом их влияния на водопотребность смешанного цемента и активности добавки. Важное значение имеет стоимость минеральной добавки в связи с этим часто используются промышленные отходы – шлаки и золы. Показано [2, 4, 8-13], что при использовании инертных минеральных добавок – кварцевой и известняковой муки их дозировка может достигать 40 -60 %, а активных пуццоланов – золы-уноса, доменного гранулированного шлака, метакаолина, микрокремнеза – до 20-40 %.

Введение микрокремнезема в качестве минеральной добавки способствует повышению стойкости к расслоению. Наряду с эффектом уплотнения, микрокремнезем в результате пуццолановых реакций повышает прочностные свойства бетона. По данным [2, 4, 14] для достижения более плотной упаковки частиц и пуццолановый реакционной способности микрокремнезема его оптимальная дозировка в составе высокопрочного бетона составляет 20-30% от объема вяжущего.

Основной проблемой высокопрочного бетона является хрупкость. Для повышения вязкости разрушения бетона рекомендуется использовать фибровое армирование [16].

Для достижения бетоном сверхвысокой прочности 150 МПа и более авторами [4, 16] предлагается снижать В/Ц отношение до 0,13-0,2 и при этом обеспечивается максимальная плотность бетонной смеси.

Для повышения удобоукладываемости бетонной смеси необходимо обеспечение совместимости суперпластификатора с цементом и минеральными добавками. За счет повышения совместимости можно значительно снизить дозировку СП c 8 до 1 % [7, 17]. Согласно [18] совместимость СП с известняком при одной и той же дозировке СП более высокая, чем при использовании метакаолина за счет высокой площади поверхности метакаолина. Еще одним технологическим приемом повышения подвижности бетонной смеси является поэтапное введение СП [19].

Заполнитель играет важную роль в высокопрочном бетоне. Aitcin [2] рекомендует использовать для получения высокопрочного бетона мелкий заполнитель с более высоким модулем крупности около 3,0. В соответствии с представлениями этого автора:

- в бетонной смеси содержится большое количество мелких частиц цемента и пуццолановых добавок, поэтому мелкие частицы заполнителя не улучшают удобоукладываемость смеси;

- использование крупного песка требует меньшего количества воды для обеспечения высокой удобоукладываемости смеси;

- при перемешивании крупного песка снижается коагуляция цементного теста.

При выборе заполнителя необходимо учитывать следующие рекомендации [2]:

а. должна обеспечиваться плотная и компактная упаковка частиц крупного заполнителя для снижения пористости бетона.

б. для получения бетона с прочностью до 70 МПа необходимо применять крупный заполнитель с максимальным размером 20- 28 мм.

в. для получения бетона с прочностью до 100 МПа размер крупного заполнителя от 10 до 20 мм.

г. для получения бетона с прочность более 125 МПа рекомендуется применять крупный заполнитель от 10 до 14 мм.

Анализ данных различных исследователей показывает, что для получения высокопрочного бетона необходимо соблюдение некоторых условий, приведенных на рис. 2.

Рисунок 2. Различные способы получения высокопрочного бетона [20]

Таким образом, согласно рис. 2 основные условия получения высокопрочного бетона заключаются в создании прочной цементной матрицы, использовании заполнителя с оптимальной гранулометрией и прочностью, обеспечении высокой прочности контактной зоны цементной матрицы и заполнителя.

Рассмотрев особенности технологии получения высокопрочных бетонов (рис.2 и табл. 2) можно сформулировать основные правила, позволяющие существенно улучшить прочностные и другие эксплуатационные свойства бетона:

- повышение однородности бетона за счет полного или частичного удаления крупного заполнителя;

- снижение внутренних напряжений за счет замены крупного заполнителя мелким;

- повышение плотности бетона за счет оптимизации гранулометрического состава и достижения максимальной плотности упаковки частиц;

- снижение усадочных деформаций и улучшение структуры бетона за счет применения минеральных добавок;

- повышение темпов набора прочности в результате применения цемента с низким содержанием алюминатных фаз, микрокремнезема и тепловой обработки;

- улучшение вязкости разрушения бетона за счет использования фибры.

Важными фактором распространения высокопрочных бетонов в строительной практике является выявление условий их эффективного применения. Повышение прочности бетона позволяет снизить сечение строительной конструкции, что актуально для колонн, работающих на сжатие. Для сохранения устойчивости этих конструкций из высокопрочного бетона они должны исполняться в коробчатом, двутавровом и других эффективных сечениях. Для конструкций, работающих на изгиб, оптимизация геометрии сечения имеет еще большее значение.

Повышение деформативно-прочностных характеристик высокопрочного бетона приближают этот материал к стали, что увеличивают эффективность его использования в комбинированных сталебетонных конструкциях. В последние годы увеличилось применение таких конструкций в виде трубобетона. Преимуществом таких конструкций является снижение их стоимости за счет применения несъемной опалубки, которая в конструкции играет роль арматуры. Использование для производства трубобетонных конструкций самоуплотняющегося бетона значительно упрощает технологию бетонирования.

Рациональными областями применения высокопрочных бетонов являются технология монолитных железобетонных покрытий с применением стального профилированного настила в качестве несъемной опалубки и внешней арматуры плиты, технология напорных железобетонных труб со стальным сердечником [20, 21].

Опыт зарубежных исследователей показывает, что высокопрочные бетоны находят применение при изготовлении тонкостенных фибробетонных конструкций, в частности изделий из архитектурно-декоративного бетона, а также могут применяться при строительстве различных инженерных сооружений – резервуаров для нефте- и газохранилищ, морских сооружений, взлетно-посадочных полос аэродромов, мостов, конструкций для сейсмического строительства и т.д. [2, 3, 20].

Выводы:

Проанализированы особенности технологии высокопрочных бетонов, формирования их структуры, и возможности снижения стоимости бетона. Произведен анализ возможных областей применения высокопрочных бетонов в строительстве.

Установлено, что основные условия получения высокопрочного бетона заключаются в создании прочной цементной матрицы, выборе заполнителя, обеспечении высокой прочности контактной зоны цементной матрицы и заполнителя. Выявлены основные методы повышения прочности бетона.

В качестве исходного материала производители используют отходы лесопиления, деревообработки, сгорания растений. Грубое сырье путем пропаривания и размола в дефибраторах перерабатывается в необходимые волокна. В качестве связующей составляющей используются синтетические смолы в количестве 4-7% от соотношения волокон лиственных и хвойных пород.

Для повышения влагостойкости материала в древесно-волокнистую массу вводят парафин, канифоль или церезин.

Производство ДВП является одним из самых перспективных методов применения древесных отходов. Этот материал широко используется в современном домостроении, для достижения звуковой и тепловой изоляции стен и полов помещений, при изготовлении междуэтажных перекрытий, отделки внутренних элементов помещений, изготовлении мебели и упаковочной тары.[1]

Технология производства ДВП

Существует 4 способа производства ДВП:

• мокрый – мокрое формирование и мокрое прессование;
• сухой – сухое формирование и сухое прессование;
• полусухой – сухое формирование, увлажнение, мокрое прессование;
• мокро-сухой – мокрое формирование, сушка, сухое прессование.[2]

ДВП изготавливается на основании технологической карты, структура которой неизменна уже более пятидесяти лет. Состоит этот процесс из нескольких этапов:

1. Промывание древесной массы. Из нее механическим путем на адсорбирующих установках удаляется песок и прочий мусор.
2. Удаление из состава смеси металлов с помощью электромагнитов на специальных сепараторных установках.
3. Измельчение древесной щепы. Здесь устанавливается степень помола, начиная от грубого к более мелкому.
4. В дефибрилляторной установке в общую массу подмешивается полимеры, смолы и парафин.[1]

Разновидности ДВП

Различают ДВП общего и специального назначения. К общим относятся: плиты для использования в сухих условиях, в том числе в сухих условиях внутри помещений (для мебели). Специальными являются: плиты, несущие нагрузку в сухих и влажных условиях, биостойкие, трудносгораемые.

В зависимости от обработки поверхности различают плиты:

• с необлагороженными поверхностями, с необлагороженной лицевой поверхностью, с облагороженной лицевой поверхностью, с двухсторонним облагораживанием;
• односторонней гладкости, двухсторонней гладкости;
• нешлифованные, шлифованные;
• с облицованной или окрашенной поверхностью
• плоского периодического прессования, плиты плоского непрерывного прессования;
• мокрого способа производства, плиты сухого способа производства.

В зависимости от плотности, ДВП мокрого способа производства подразделяют на:

• мягкие марки плит, плотностью до 400 кг/м;
• полутвёрдые (пониженной плотности) марки плит, плотностью от 400 до 800 кг/м³:
• твёрдые марки плит плотностью свыше 800 кг/м³.[3]

Преимущества и недостатки ДВП

Можно выделить такие преимущества ДВП:

• достаточно высокая прочность;
• экологическая чистота;
• отсутствие деформации от старения;
• влагоустойчивость;
• простота обработки;
• возможность надежного крепления с помощью обычных крепежных элементов (гвозди, шурупы);
• возможность нанесения практически любых защитных или декорирующих покрытий.

Плиты не набухают даже при длительном пребывании в воде и могут эксплуатироваться при влажности выше 60%. Главный плюс материала – низкая стоимость.

Недостатки связаны в основном с невозможностью изготовление плит большой толщины. По технологическим причинам она не превышает 10-12 мм, что несколько ограничивает области использования. Соответственно и высокую прочность панелей обеспечить невозможно, несмотря на то, что удельная прочность материала достаточно высока.[4]

Область применения

Этот строительный материал получил свое широкое распространение благодаря отсутствию деформации в течение времени. Если, конечно, изделие из ДВП не подвержено воздействию влаги. Еще одним достоинством этого материала считается экологичность.

В процессе производства применяются безвредные вещества. Эта и описанные ранее характеристики способствуют активному использованию листов ДВП при выполнении строительных работ, для изготовления различной мебели и в других сферах деятельности человека.

Стройматериал ДВП использовался и в гражданской, и в промышленной отрасли строительства. Сфера его применения следующая:

• утепление перекрытий;
• изготовление звукоизоляционных перегородок;
• как теплоизоляционный материал (создание вентиляционных каналов, технических коробов, телевизионных студий, кинозалов);
• при устройстве опалубки;
• для изготовления дверных полотен;
• как облицовочный материал (выполнение строительных работ со стенами);
• в качестве продукта для изготовления мебели (встроенная, корпусная);
• при отделочных работах внутри транспорта (пассажирские вагоны, трамваи, метро);
• как материал для отделочного покрытия (черновая или финишная обработка пола);
• для создания панели для распределительного щита.[5]

Главным аналогом древесно-волокнистых плит (ДВП) являются древесно-стружечные плиты (ДСП).

ДВП превосходит ДСП по следующим показателям:

• экологическая чистота;
• удельная механическая прочность;
• водостойкость при обычном исполнении.
• более низкая стоимость

Главным же плюсом ДСП является возможность изготовления плит толщиной до 50 мм, что, в свою очередь, непосредственно влияет на прочность плиты. Это, зачастую, является определяющим фактором при выборе между ДСП и ДВП, поскольку прочность второй значительно ниже, чем у ДСП.

Заключение

На основании приведенных выше фактов можно сделать вывод о том, что ДВП – универсальный материал. Область его применения очень обширна: от использования в мебельной промышленности до применения в качестве опалубки в строительстве. Данный материал обладает отличными характеристиками, поэтому он всегда будет востребован.

Клееная древесина (КД) – это материал, полученный путем склеивания и прессования заранее подготовленных пластов древесины перпендикулярно по отношению направления волокон. Для производства клееной древесины преимущественно применяются стволы хвойных пород древесины, таких как сосна и ель.[1]

Свойства КД.

Достоинствами КД являются:

• Высокая прочность. Прочностные характеристики клееной древесины, не уступает прочностным характеристикам металла и бетона.
• Экологичность. При использовании сертифицированного клея, удовлетворяющего нормам безопасности, клееная древесина относиться к экологически чистым материалам.
• Легкость. Конструкции из клееной древесины в 5-8 раз легче железобетонных и в 2-3 раза легче металла.
• Минимальная усадка. Конструкции из клееной древесины имеют усадку 0,5-1 %, когда усадка цельной древесины составляет до 5%.
• Огнестойкость. Категория пожароустойчивости клееной древесины – R6. Клееная древесина способна при температуре 600-900 °С сохранять несущие способности не менее 45 минут.
• Антисейсмические свойства. Конструкции из клееной древесины способны выдержать землетрясение до 9 баллов по шкале Рихтера.
• Экономия на внутренней и внешней отделке зданий из КД.
• Энергоэффективность. КД имеет коэффициент теплопроводности 0,14-0,17 Вт/(м·°С).

Недостатками КД являются:

• Высокая стоимость материала.
• Уменьшение экологичности и прочностных характеристик материала из-за некачественного клеевого состава, используемого при изготовлении.[2]

Область применения:

Применение КД в строительной практике зданий и сооружений для различных функциональных процессов обусловлено как безграничными возможностями архитекторов, так и с точки зрения экономии. Конструкции в зданиях из КД имеют меньший вес по сравнению с аналогичными железобетонными и стальными конструкциями. Конструкции из КД применяют при возведении большепролетных сооружений, крытых бассейнов и аквапарков, спортивных сооружений и куполообразных зданиях.

Технология изготовления КД:

1 этап – сушка древесины. Сушка включает в себя: формирование штабелей древесины, сушку при атмосферных параметрах в ангарах до остаточной влажности в 30%, сушку в камерах до остаточной влажности в 8-12%, кондиционирование материала в течении пяти суток в условиях климатических параметров завода с целью устранения остаточных напряжений в древесине.[3]

2 этап – обработка пиломатериала. Обработка механическим способом предварительно высушенного пиломатериала представлена: распилом пиломатериала на заготовки с удалением опасных дефектов, торцеванием и фрезерованием.

3 этап – формирование заготовок и нанесение клеевого состава. Предварительно высушенные заготовки до 8-12% и прошедшие механическую обработку складируются в специализированных «кассетах», после переносятся на стадию нанесения клеевого состава на ламели.

4 этап – сборка заготовок. После нанесения клеевого состава, ламели склеивают друг с другом и запрессовывают в специализированных прессовых установках на гидравлическом или механическом приводе.[4]

Номенклатура КД.

Двух-, трех-, и многослойные балки и колонны, арки, рамы, фермы, щиты.[5]

Заключение

Клееная древесина может, как конкурировать с привычными строительными материалами, но и также превосходить их в различных характеристиках и параметрах.

В строительстве клееная древесина является ценным материалам с точки зрения: прочности, легкости, сейсмики, огнестойкости и великолепных акустических и эстетических свойств. Применение клееной древесины возможно как материал для ограждающих, так и для несущих конструкций. Клееной древесиной не редко заменяют конструкции из привычной цельной древесины, несмотря на ее недостатки.