Физические свойства древесины (страница 1 из 3)
Плотность древесины
Истинная плотность древесины изменяется незначительно, так как древесина всех деревьев состоит в основном из одного вещества – целлюлозы. В связи с этим истинную плотность древесины можно принять равной 1,54 г/ см3. Средняя плотность древесины разных пород и даже одной и той же породы зависит от многих факторов, связанных с условиями роста дерева. У большинства древесных пород плотность сухой древесины меньше 1000 кг/м3, т.е. меньше плотности воды. С изменением влажности средняя плотность древесины меняется, поэтому принято сравнивать плотность древесины при одной и той же стандартной влажности, равной 12 %.
Зная среднюю плотность древесины в момент испытания ρmw при равновесной влажности W (определяется по номограмме, %), среднюю плотность при стандартной влажности ρm12 вычисляют по формуле:
| ρm12=ρmw+α(12 – W) (кг/м3), | (4.1) |
где: ρm12 – средняя плотность образца древесины при стандартной влажности, кг/м3;
ρmw – средняя плотность образца древесины с влажностью W в момент испытания, кг/м3;
W – влажность образца древесины в момент испытания, %.
α = 2,5 – поправочный коэффициент изменения плотности древесины при изменении ее влажности на 1%.
Физические свойства древесины (страница 2 из 3)
Усушка, разбухание и коробление
Колебания влажности волокон древесины влекут за собой изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины до достижения ею предела гигроскопической влажности стенки древесины утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий. Как видно из рисунка 4.3 свободная влага, заполняющая полости клеток, на размерах древесины не отражается.
|
|
|
Вдоль оси ствола (вдоль волокон) линейная усушка для большинства древесных пород составляет 0,1…0,3% (1…3мм на 1 м); в радиальном направлении – 4…6 % (4…6мм на 1 м), а в тангенциальном направлении – 8 …10% (8…10мм на 1 м).
-
Рис. 4.3. Влияние влажности древесины на разбухание
1 – вдоль волокон; 2– в радиальном направлении; 3 – в тангенциальном направлении; 4– объемное разбухание
Это сопровождается возникновением внутренних напряжений в древесине, что вызывает ее коробление и растрескивание. Коробление деревянных изделийявляется следствием разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлении и неравномерности высыхания.
Для предотвращения коробления и растрескивания деревянных изделий используют древесину с той же равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Чтобы защитить древесину от последующего увлажнения, ее покрывают красками, лаком и эмалями.
|
|
|
Физические свойства древесины (страница 3 из 3)
Теплопроводность
Теплопроводность сухой древесины незначительна. Например, для сосны она составляет: поперек волокон – 0,17 Вт/(м·оС); вдоль волокон – 0,34 Вт/(м·оС). Теплопроводность зависит от ее пористости, влажности и направления теплового потока. Теплозащитные свойства древесины широко используют в строительстве.
Механические свойства древесины (страница 1 из 4)
Все механические свойства древесины как анизотропного волокнистого материала в большей степени зависят от того, под каким углом к волокнам направлена сила, наличие пороков, породы дерева, его плотности, влажности. Прочность древесины определяют путем испытания малых, чистых без видимых (без видимых пороков) образцов древесины.
Механические свойства древесины (страница 2 из 4)
Определение предела прочности древесины на сжатие вдоль волокон
(ГОСТ 16483.10-73. Древесина. Метод определения предела прочности при сжатии вдоль волокон)
Для определения предела прочности при сжатии древесины вдоль волокон перед испытанием вычисляют площадь поперечного сечения образца-призмы F(см2), измеряя его размеры посередине длины с погрешностью не более 0,1мм.Образец помещают строго по центру плиты пресса (в приспособление для испытания на сжатие)и нагружают равномерно с такой скоростью, чтобы он разрушился через (1,0±0,5) мин после начала нагружения (см. рис. 4.4). Разрушающую нагрузку P измеряют с погрешностью не более 1%.
|
|
|
| 
|
Рис. 4.4. Определение предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон
Предел прочности образца при сжатии вдоль волокон RcжW (МПа) при влажности W в момент испытания определяют по формуле:
| RcжW=(P/F)·10 (МПа), | (4.2) |
где: P – разрушающая нагрузка, кН.
F – площадь поперечного сечения образца, см2.
Результат вычисляют и округляют до 0,5 МПа.
Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытаний не менее чем трех образцов.
Для пересчета предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон к стандартной влажности (12 %) используют формулу:
| Rcж12 =RcжW·[1+α·(W–12)] (МПа), | (4.3) |
где: RcжW– предел прочности образца древесины при сжатии вдоль волокон с влажностью W в момент испытания, МПа;
W – влажность образца древесины в момент испытания, %.
α = 0,04 – поправочный коэффициент на влажность, показывающий, насколько изменяется прочность при изменении влажности на 1 %.
|
|
|
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 479; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!