Лабораторная работа №3. Исследование древесины.

1.Цель работы: Углубление знаний студентов об основных свойствах лесных материалов, знакомство с методами их определения, расширения знаний о пороках древесины и их влияния на сортность.

2. Теоретическое обоснование: Для изучения макроскопического строения древесины каждой породы должны быть предварительно изготовлены комплекты образцов. При рассмотрении поперечного разреза ствола дерева невооруженным глазом или с помощью лупы можно обнаружить следующие основные его части: кору, камбий, заболонь, ядро и сердцевину.

Кора защищает дерево от механических воздействий, она состоит из двух слоев — наружного (корки) и внутреннего (луба). По лубяному слою в растущем дереве движутся питательные вещества. Камбий находится между древесиной и корой; он состоит из живых клеток и имеет важное значение в процессе роста дерева. Слой камбия откладывает в сторону луба лубяные клетки, а к центру - клетки древесины, причём количество откладываемых клеток древесины больше, чем число клеток луба. Древесина состоит из ряда концентрических слоев, называемых годичными кольцами, которые светлее к поверхности ствола и темнее у центра. Светлая часть древесины называется заболонью, а тёмная - ядром. Заболонь состоит из молодых живых клеток. Ядро состоит из мёртвых клеток и не принимает участие в физиологических процессах, но обеспечивает прочность стволу дерева. В зависимости от наличия ядра и заболони древесные породы делят на ядровые (сосна, дуб, лиственница, кедр) и заболонные, не имеющие ядра (берёза, осина, ольха, липа). Древесные породы, имеющие в поперечном сечении одинаковую окраску и содержащие различное количество влаги в центральной и периферической частях, называют спелодревесными породами (ель, бук, пихта).

3. Приборы и материалы:

3.1. Весы лабораторные

3.2. Бюкса для хранения кубиков

3. Кубики пород древесины

1. Сушильный шкаф

3.5. Штангенциркуль

6. Образцы древесины с пороками.

4.Программа работы:

4.1. Определение влажности древесины

4.2. Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон

4.3. Определение предела прочности при сжатии поперёк волокон

4. Изучение пороков древесины.

5.Методика проведения работы

1. Физические свойства древесины определяют без нарушения целостности испытываемого образца и изменения химического состава, т.е. выявляют путем осмотра, взвешивания, измерения, высушивания. К физическим свойствам древесины относят: внешний вид и запах, плотность, влажность и связанные с ней изменения - усушку, разбухание, растрескивание и коробления. К физическим свойствам древесины относятся также её электро -, звуко- и теплопроводность.

2. Влажность древесины определяют в процентах по отношению к массе абсолютно сухого образца. Образец размером 20*20*30 мм очищают от опилок, пыли и помещают в бюксу. Бюксу с образцом взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г и, сняв крышку, ставят в сушильный шкаф, где при температуре 103 *С высушивают образец до абсолютно сухого состояния, которое определяют несколькими контрольными взвешиваниями. Образцы мягких пород (сосна, ель, осина и т.п.) взвешивают через 6 ч после начала сушки, твёрдых (дуб, бук, ясень и т.п.) — через 10 ч. Последующие контрольные взвешивания производят через каждые 2 ч. Сушку заканчивают, когда разность между результатами последних двух взвешиваний будет не больше 0,02 г, после чего бюксу закрывают в сушильном шкафу крышкой и переносят из шкафа в эксикатор, в конусообразную нижнюю часть которого помещают в безводный хлористый кальций. Бюксу с образцом ставят на сетку эксикатора и охлаждают до комнатной температуры. Влажность вычисляют с точностью до 0,1% по формуле:

W = ((m₁ - m₂) / (m₂ - m)) * 100%,

где , m - масса пустой бюксы, г;

m₁ - масса бюксы с влажным образцом, г;

m₂ - то же, с высушенным образцом, г;

В случае, когда древесина длительное время находилась при постоянной температуре и относительной влажности воздуха и не увлажнялась атмосферными осадками, её влажность (равновесную влажность) можно определить по диаграмме Н.Н. Чулицкого. Например, чтобы определить влажность древесины, хранящейся в помещении при температуре 20С и относительной влажности 60%, по диаграмме устанавливают, около какой наклонной линии вертикальная линия, соответствующая температуре20С, пересекается с горизонтальной линией, соответствующей влажности 70%. Это пересечение происходит на линии, соответствующей влажности древесины 13%.