5. Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон

О пределение выполняют на кондиционированных или некондиционированных образцах в виде прямоугольных призм сечением 20×20 мм и высотой вдоль волокон 30 мм (рис. 14). Перед испытанием измеряют сечение образца (в середине его длины) штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм. Образец устанавливают в приспособление для испытания на сжатие. Приспособление с образцом помещают между плитами испытательной машины. Образец нагружают равномерно с такой постоянной скоростью, чтобы образец разрушился через (1,0±0,5) минуты после начала нагружения. При использовании машины с электромеханическим приводом допускается проводить нагружение образца равномерно со скоростью (25000±5000) Н/мин или проводить испытание при скорости перемещения нагружающей головки испытательной машины 4 мм/мин при условии достижения предела прочности при сжатии в указанный интервал времени.

После разрушения немедленно определяют влажность, используя для этого данный образец.

В целях экономии времени можно воспользоваться результатом определения влажности древесины, который был получен при выполнении предыдущей работы, если образцы древесины хранились в одинаковых условиях.

Предел прочности при сжатии древесины вдоль волокон при данной влажности древесины вычисляют с округлением до 0,5 МПа (5 кгс/см²) по формуле

, (12)

где - максимальная нагрузка, Н (кгс); , - размеры поперечного сечения образца, мм (см).

Предел прочности при сжатии вдоль волокон кондиционированных образцов пересчитывают на стандартную влажность 12 % с погрешностью до 0,5 МПа по формулам:

- для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности (30 %)

, (13)

где - предел прочности при сжатии образца при стандартной влажности, МПа (кгс/см²); - предел прочности при сжатии образца с влажностью в момент испытания, МПа (кгс/см²); - поправочный коэффициент, равный 0,04; - влажность образца в момент испытания, %;

- для образцов с влажностью, равной или больше предела гигроскопичности

, (14)

где - коэффициент пересчета при влажности 30 %, равный: 0,550 - для дуба, липы, ольхи; 0,450 - для бука, сосны; 0,445 - для ели, осины, пихты, тополя; 0,400 - для березы и лиственницы.

Предел прочности (в МПа) образца с влажностью, отличающейся от нормализованной, пересчитывают на влажность 12% по формуле

, (15)

где - коэффициент пересчета, определяемый по табл. 9 при известной плотности древесины.

Таблица 9

Значения коэффициента пересчета в зависимости от влажности

при известной плотности древесины

Влажность , %	Коэффициент пересчета при плотности , кг/м3
	400	450	500	550	600
5	1,485	1,480	1,475	1,463	1,450
10	1,108	0,850	1,103	1,102	1,100
15	0,849	1,105	0,852	0,855	0,860
20	0,655	0,660	0,670	0,680	0,685
25	0,525	0,533	0,540	0,550	0,560
≥30	0,428	0,432	0,446	0,460	0,476

Если средняя плотность древесины не определялась, допускается принимать коэффициент пересчета равным средней величине для исследуемой породы согласно таблице 10.

Таблица 10

Значения коэффициента пересчета в зависимости от влажности и породы древесины

Порода	, %		Порода	, %
Сосна, бук,	5	1,480	Ель, граб, ива, осина, пихта, тополь	5	1,335
	10	1,125		10	1,085
	15	0,855		15	0,880
	20	0,650		20	0,705
	25	0,515		25	0,560
	>30	0,450		>30	0,445

Допускается определять предел прочности без измерения влажности древесины при условии увлажнения образцов до влажности более 30% в воде при температуре 15...25°С в течение:

• не менее 4 ч - образцы из древесины ели, сосны кедровой, заболони сосны обыкновенной, березы и других рассеяннососудистых пород;

• не менее 20 ч - образцы из древесины лиственницы, ядра сосны, дуба и других кольце сосудистых пород.

Результаты испытаний заносят в табл. 11.

Таблица 11

Результаты определения предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон

Маркировка образца	Размеры поперечного сечения, мм		Разрушающая нагрузка , Н	Влажность , %	Предел прочности, МПа
	а	b

Ориентировочное значение предела прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в МПа по содержанию поздней древесины рассчитывают по формуле

, (16)

где - содержание поздней древесины в %; - коэффициенты, принимаемые по табл. 9.

Предел прочности древесины при сжатии при стандартной влажности в МПа можно также ориентировочно рассчитать по известному значению средней плотности по формуле

, (17)

где - средняя плотность древесины при стандартной влажности, рассчитанная по формуле (7), г/см³; - эмпирические коэффициенты (см. табл. 12).

Таблица 12