2. Определение средней плотности древесины

Средняя плотность (ρ) характеризуется отношением массы материала к его объему (г/см³; кг/м³). Для древесины этот показатель находится в прямой зависимости от ее породы, строения, в значительной степени от влажности и других факторов.

В соответствии с требованиями ГОСТ 16483.1-84 среднюю плотность определяют на призматических образцах размером 2×2×3 см при известной влажности. Принято определять плотность при влажности древесины в момент испытаний (ρ_w); в абсолютно-сухом состоянии (ρ_о) и при нормализованной 12%-ной влажности (ρ_12w).

2.2.1 Средства контроля

- весы аналитические с погрешностью взвешивания от 0,02 до 0,001 г;

- сушильный шкаф;

- набор бюкс;

- штангенциркуль или микрометр с погрешностью не более 0,1 мм;

- сосуд с дистиллированной водой.

2.2.2 Проведение испытаний

Работа выполняется в следующей последовательности: образцы, предварительно выдержанные в течение не менее трех суток в различных влажностных условиях, взвешивают с указанной точностью и фиксируют их массу (m_w) при данной влажности (W). После этого штангенциркулем или микрометром в точках пересечения диагоналей, нанесенных карандашом на торцах и боковых поверхностях образцов, производят замеры их толщины (а), ширины (b) и длины (l) с погрешностью до 0,1 мм и вычисляют с точностью до 0,01 см³ по формуле (2) их объем при данной влажности (V_w):

(см³) (2)

Плотность древесины при данной влажности (ρ_w) рассчитываю с погрешностью до 5 кг/м³ по формуле:

(кг/м³) (3)

Затем образцы укладывают в предварительно взвешенные бюксы и высушивают в сушильном шкафу по изложенной ранее методике до постоянной массы. С точностью до 0,02 г рассчитывают массу абсолютно сухих образцов (m_o), вслед за этим немедленно производят их замеры в тех же, что и ранее точках и определяют в см³ их объем (V_о). По формуле (4) вычисляют плотность абсолютно сухой древесины (ρ_о):

(кг/м³) (4)

По формуле (5) рассчитывают влажность (W) образцов перед их высушиванием:

(%) (5)

После этого по формулам (6, 7, 8, и 9) производят пересчет плотности при нормализованной 12%-ной влажности (ρ_12w):

а) для березы, бука, граба, лиственницы:

при W<30%; (6)

при W>30%; (7)

б) для остальных древесных пород:

при W<30%; (8)

при W>30%; (9)

Для всех значений средней плотности (ρ_w; ρ_о; ρ_12w) рассчитывают среднеарифметические показатели из трех образцов серии и на основании полученных данных (табл.2) делают окончательное заключение по результатам проведенных испытаний. С достаточной степенью точности для перерасчета средней плотности древесины на нормализованную влажность можно использовать формулу (10):

(10)

где ρ_w – плотность влажного образца, г/см³;

W – влажность древесины, %;

К_о – коэффициент объемной усушки, средние значения которого

для сосны, ели, бука, дуда, осины ≈ 0,45;

для березы, граба и лиственницы ≈ 0,53;

для пихты, кедра ≈ 0,38.

Таблица 2 - Определение средней плотности древесины

Показатели			Размер- ность	Данные испытаний
				1	2	3
Масса образца	влажного (mw)		г
	сухого (mo)		г
Линейные размеры	влажных образцов	a	мм
		b	мм
		h	мм
	сухих образцов	ao	мм
		bo	мм
		ho	мм
Объем образца	влажного	Vw	см3
	сухого	Vo	см3
Влажность древесины			%
Средняя плотность		ρw	кг/м3
		ρo	кг/м3
		ρ12w	кг/м3
Среднее значение плотности		ρw	кг/м3
		ρo	кг/м3
		ρ12w	кг/м3