Лабораторная работа №3 Физико-механические свойства древесины

Цель: определить влажность, плотность и прочность древесины.

Материалы: малые чистые образцы-призмы из испытуемой древе­сины размером 2х2х4сми2х2х6смпоЗ шт.

психрометрическая таблица, номограмма равновесной влажности, пресс гидравлический с максимальным усилием 50...10 кН, металли­ческий брусок шириной 20 мм и длиной 40...60 мм.

Ход работы

I. Определение равновесной влажности древесины

Показания психрометра:

Температура сухого термометра ⁰ С

Температура влажного термометра __° С

Разность температур ⁰ С

Влажность воздуха по психрометрической таблице <р —_

т

Строительные материалы и изделия 1

Раздел 1. Основные понятия строительного материаловедения 23

W\=w\(pjpii20), 50

Раздел 2. Природные материалы 54

(С6Н10О5)я + йН20 -> с6н12о6 61

%П<м~ ^WcM[l + a(W— 12)], 83

5036..ю-5к. 153

5109..Ц. 156

5666..Д.-1 от 202

176..к 333

177..основном формуют литьем под давлением. 334

I Средняя плотность образца древесины при влажности W_p I (> _m = m/V_e- _____ г/см³ = кг/м .

I Средняя плотность образца при стандартной 12 %-ной влажности |^,J* = P^W« + 2,5(12 - W_p) = кг/м³.

I Среднее значение плотности испытуемой древесины при стандар- 1ной влажности рассчитывают как среднее арифметическое испытаний |рех образцов.

3. Определение прочности древесины

Прочность на сжатие вдоль волокон. Испытания проводят на об - (ннцах в виде прямоугольных призм сечением 20x20 мм и высотой идоль волокон 30 мм.

Площадь поперечного сечения образца А (см²) вычисляют, измеряя п<> размеры с погрешностью 0,1 мм.

1 Образец помещают строго на центр плиты пресса и медленно ||.н ружают образец, фиксируя разрушающую нагрузку F(кН).

I Предел прочности образца при сжатии вдоль волокон (МПа) при книжности W_p определяют по формуле

R\_X = (F/A) lO.v^.V

Предел прочности Испытуемой древесины при сжатии вдоль воло­кон вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов.

Для пересчета предела прочности на стандартную влажность (12 %) Используют формулу

Д¹²с* = ^с*[1 + а(Ж-12)],

где W— влажность древесины в момент испытаний, %; а = 0,04-- поправочный коэффициент.

Прочность на сжатие поперек волокон. Испытания проводят на образцах в виде прямоугольных призм с основанием 20 x20 мм и длиной вдоль волокон 60 мм. Образец укладывается на центр плиты пресса.

Усилие на образец передается через металлическую накладку, устанавливаемую крестообразно на образец. Ширина рабочей площад­ки накладки, вдавливаемой в древесину — 20 мм. Из-за того, что ребра накладки закруглены (R = 2 мм) расчетная ширина принимается 18 мм. Таким образом, площадь рабочей поверхности при испытании А = (1,8х х Ь) см².

За разрушающее усилие F_ycj! (кН) принимают усилие, при котором накладка входит в образец на 2 ...4 мм, а на торцах образца появляются первые трещины. По найденному F_yai рассчитывают условный предел прочности образца при смятии поперек волокон R^XV_QM (МПа) по формуле . ,

R\« = (F_yJA) 10, v.v'.-...

где b — ширина образца, см.

Среднее арифметическое значение результатов испытания трех образ­цов.

Для пересчета предела прочности на стандартную влажность (12 %) используют формулу

%^П<м~ ^^Wc_M[l ⁺ a(W— 12)],

где а — поправочный коэффициент на влажность, равный для Всех пород 0,035; W— влажность древесины в момент испытаний, %. ..

Контрольные вопросы ,

1. Каков химический состав древесины? 2. Почему древесина считается анизотроп­ным материалом? 3. Что такое равновесная влажность древесины? 4. Какие пороки могут быть у древесины? 5. Почему древесина коробится при изменении влажности? 6. Сравните древесину и кирпич по плотности. 7. Как предохранить древесину от гниения? 8. Как защитить древесину от возгорания? 9. Что такое клееные деревянные конструкции, какие у них преимущества перед обычными пилометариалами? 10. Какие материалы можно получить из отходов древесины?