15. Физико-механические св-ва древесины . Стандартные методы испытания .

Плотность. Древесина относится к классу легких конструктивных материалов. Ее малая плотность определяется трубчато-пористым строением и зависит от относительного объема отверстий, пор и содержания в них влаги. Стандартная плотность древесины должна определяться при влажности 12%. Она колеблется в пределах одной породы и одного ствола.

Жесткость и твердость древесины относительно невелики ввиду ее трубчато-волокнистого строения. Жесткость — степень деформативности древесины при действии нагрузок — существенно зависит от направления их по отношению к волокнам, их длительности и влажности древесины. Деформации древесины состоят из упругих (от кратковременных нагрузок), эластичных и остаточных (от дли­тельных нагрузок). Упругие деформации исчезают вскоре после разгружения, эластичные тоже исчезают через некоторый период времени, а остаточные остаются навсегда. Например, балки, про­гнувшиеся во время длительной эксплуатации, не могут быть вы­прямлены полностью при разгружении. Жесткость древесины определяется модулем упругости Е..

Прочность. На прочность влияет направления действия усилий по отношению к действию волокон.

Р астяжение: Rрас(парал)=100МПа, Rрас(перпен)=2-3%=2-3МПа, Rрас(под углом)=промежуточные значения. Сжатие:Rсжа(парал)=50МПа, Rсжа(перен)=20-30%

Стандартные методы испытаний.

1) Определение равновесной влажности и средней плотности.

Методика: по номограмме равновесной влажности.

Оборудование: Психрометр, психрометрическая таблица, номограмма .

Образец: сосновая призма, размеры - 2см х 2см х 3см

Средняя плотность образца при стандартной влажности 12% :

Вывод: При уменьшении влажности, плотность древесины снижается и наоборот .

2)Определение прочности древесины.

2,1) Прочность при сжатии вдоль волокон (ГОСТ 16483.10-73)

Образец: сосновая призма, размеры - 2см х 2см х 3см ;

Предел прочности при сжатии при стандартной влажности :

МПа , где - предел прочности при сжатии при равновесной влажности МПа ; - поправочный коэффициент на влажность; - равновесная влажность образца %

2.2) Прочность при местном смятии поперёк волокон ( ГОСТ 16483.2-70)

Размеры образца : 6см х 2см х 2см

Предел прочности при местном смятии при стандартной влажности

МПа , где - предел прочности при местном смятии при равновесной влажности МПа ;

2.3) Прочность при статическом изгибе

Предел прочности при изгибе при стандартной влажности

МПа , где - предел прочности при изгибе при равновесной влажности МПа ;

Вывод : лучше всего древесина работает на растяжение, а хуже всего на сжатие.

16. Пороки древесины. Влияние наличия пороков древесины на её эксплуатационные св-ва.

Пороки снижают прочность. Пороками древесины называют недостатки отдельных участков древесины снижающие её качество и ограничивающие её использование.

Сучок — это часть ветви, заключённая в древесине , они нарушают однородность строения древесины, вызывают искривление волокон и затрудняют механическую обработку . По состоянию древесины различают сучки здоровые, загнившие, гнилые и табачные. По степени срастания сучки могут быть сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся и выпадающие не сросшиеся. По взаимному расположению выделяют три разновидности сучков : разбросанные, групповые и разветвлённые .

Трещины- представляют собой разрывы древесины вдоль волокон.

Пороки формы ствола

Сбежистость — постепенное уменьшение диаметра ствола или ширины необрезного пиломатериала по всей её длине по направлению от комля к вершине, превышающее нормальный сбег, равный 1 см на 1 м длины

Закомелистость - проявляется в виде резкого увеличения комлевой (нижней) части ствола дерева. Различают округлую и ребристую закомелистость со звёздчато-лопастной формой поперечного сечения бревна .

Кривизна — отклонение продольной оси сортимента от прямой линии, обусловленное искривлением ствола(различают простую и сложную кривизну ).

Пороки строения древесины

Крень - ненормальное утолщение поздней древесины в годовых слоях, свойственно наклонно стоящим и искривлённым деревьям

Свилеватость — извилистое или беспорядочное расположение волокон древесины, чаще встречается у лиственных пород, преимущественно в комлевой части ствола .

двойная сердцевина — наличие в сортименте двух или более сердцевин с самостоятельными системами годичных слоёв, окружённых снаружи одной общей системой. Сопутствует двойной вершине. Появляется при раздвоении ствола или при срастании двух соседних деревьев

Завиток- местное резкое искривление годовых слоёв под влиянием сучков и проростей.

Покоробленность — это изменение формы сортимента при выпиливании, сушке или хранении(продольное простое, продольное сложное, поперечное и крыловатость.

Химическая окраска-  ненормально окрашенные участки в свежераспиленной или свежесрубленной древесине (светлые и тёмные). Не влияют на физ-хим св-ва, но могут портить внешний вид облицовочных материалов.

Грибны́е пораже́ния древеси́ны — это явления различного характера, возникающие в древесине с участием грибов (ядровая гниль- развивается под действием дереворазрушающих грибов ,снижает механические св-ва и сортность древесины; наружная трухлявая гниль, этот вид гнили резко снижает механические св-ва; плесень и грибные окраски(побурение заболони),мало изменяют прочность древесины.

Биологические повреждения- ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми (поверхностные- проникновение не более 3мм, неглубокие- не более чем на 15мм в круглых материалах и не более чем на 5 мм в пиломатериалы, сквозные ).

Инородные включения- песок, камни, гвозди . Затрудняют обработку древесины и могут быть причиной аварии .

Механические повреждения- заруб, запил, скол , выров. Не только снижают механическую прочность, но и затрудняют использование лесоматериалов по назначению

Пороки обработки- распиловка, спилка ,хранение .