Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительные материалы на основе переработанной древесины. Учебное пособие
.pdf
%1001
0
н
пуст
V
%100
2
21
т
тт
W
61
Рисунок 5.1. Весы для гидростатического взвешивания
1 ‒ сетчатый перфорированный сосуд; 2 ‒ сосуд со сливом для воды
Определение объема межзерновых пустот в крупном заполнителе
Объем межзерновых пустот V
, % по объему, вычисляют по фор-
nyст
муле 5.7:
(5.7)
где рн ‒ насыпная плотность заполнителя, г/см3;
рo ‒ средняя плотность частиц, г/см
3
Объем межзерновых пустот в заполнителе определяют расчетным
путем по предварительно установленной насыпной плотности в сухом состоянии рн и средней плотности частиц заполнителя рo.
Определение влажности органического целлюлозного заполнителя
Влажность заполнителя w, % по массе, вычисляют по формуле 5.8:
(5.8)
где m1 ‒ масса пробы в состоянии естественной влажности (вычисленная
по разности масс сосуда с пробой и без нее), г;
m2 ‒ масса пробы в сухом состоянии (разность масс сосуда с высушенной до постоянной массы пробой и без нее), г.
Пробу испытываемого заполнителя (10‒100 г), взятую непосредственно из средней пробы перед определением насыпной плотности заполнителя,
делят пополам на две навески.
Каждую навеску заполнителя высыпают на предварительно взвешенный
%100
1
12
т
тт
B
т
в
к
тv
BB
62
противень (сосуд), взвешивают вместе с ним, а затем высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 75±5°С.
За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух
определений.
Определение водопоглощения органического заполнителя
Водопоглощение органического заполнителя по массе за час Вm, %,
вычисляют по формуле 5.9:
(5.9)
где m1 ‒ масса сухой пробы заполнителя, г;
m2 ‒ масса пробы заполнителя, насыщенного водой, г.
Водопоглощение органического заполнителя по объему Bv, %,
определяют на основании предварительно установленного значения плотности частиц заполнителя рк по формуле 5.10:
(5.10)
где рк ‒ средняя плотность частиц заполнителя, г/см2;
рв ‒ плотность воды.
Пробу органического заполнителя испытываемой фракции (2,5‒5 мм,
5‒10 мм, 10‒20 мм) объемом 3 дм3 высушивают до постоянной массы и
стряхиванием на сите в течение 2‒3 мин тщательно отделяют частицы
наименьшего размера для данной фракции, после чего пробу делят пополам
на две части и взвешивают каждую навеску.
Навеску заполнителя укладывают в контейнер, закрывают крышкой,
погружают в воду и встряхивают для удаления из заполнителя пузырьков
воздуха. Контейнер выдерживают в воде в течение 1 ч, вынимают из
воды, подвешивают и в течение 10 мин дают стечь избыточной воде.
Далее пробу заполнителя взвешивают.
Значения водопоглощения вычисляют как среднее арифметическое результатов определения водопоглащения двух проб заполнителя.
Определение максимального размера частиц
органического целлюлозного заполнителя
Максимальный размер частиц вычисляют как среднее арифметическое значение.
Максимальный размер частиц органических целлюлозных заполнителей определяют отбором 20 частиц заполнителя из фракции, оставшейся
на сите с отверстиями диаметром до 20 мм. Размеры каждой частицы из-
меряют при помощи металлической линейки с точностью до 1 мм. Макси-
№
замеса
Цемент, кг
Хлорид каль-
ция, кг
Дробленка в сухом состоянии, л, фрак-
ции, мм
0…5
5…10
10…20
1
2
3
4,25
5,75
5,25
0,085
0,095
0,105
8
8
8
8
8
8
9
9
9
63
мальный размер частиц вычисляют как среднее арифметическое производственных замеров.
Определение содержания пород древесины в заполнителе
Определение содержания пород древесины устанавливают путем обработки заполнителя химическими растворами определенной концентрации.
Для того чтобы установить содержание в измельченной древесине
частиц лиственной породы лиственных пород пробу массой 100г, составленную после ситового анализа из заполнителя фракций 5‒10 мм,
10‒20 мм, обрабатывают последовательно:
1%-ным раствором марганцевого калия (2 мин),
12-ным раствором соляной кислоты (1 мин),
1%-ным раствором аммиака (1 мин).
После обработки древесины растворами марганцовокислого калия
и соляной кислоты дробленку промывают водой и определяют цвет древесного заполнителя. Дробленка хвойных пород (ель, сосна, кедр, пихта
и лиственница) приобретает желтую окраску, а лиственных (дуб, клен, береза, осина, бук) – пурпурно-красную. Отделенную таким образом лиственную дробленку взвешивают и определяют ее процентное содержание.
5.2. Методы испытаний арболита
Определение показателя пригодности дробленки
Показатель пригодности дробленки устанавливают путем ее испытания в арболите.
В случае получения отрицательного результата, CaCl2 можно заменить комплексной химической добавкой, например смесью сернокислого
железа, гидроксида кальция и хлорида кальция в отношении от 1 : 8 : 1 до
2 : 10 : 2 (по массе) в количестве 10 - 12% от массы цемента.
Для испытания готовят три замеса арболитовой смеси, каждый объем
около 12 л в уплотненном состоянии. Соотношение расхода цемента,
дробленки и CaCl2 указаны в таблице 1.
Расход компонентов для приготовления опытных замесов
Таблица 5.1
Дробленку дозируют по массе с учетом насыпной плотности отдель-
m
ц
Ц
см
m
д
Д
см
m
в
В
см
m
хк
ХК
см
64
ных фракций. Расход воды для затворения арболита принимается таким,
чтобы В/Ц было равно 1,1.
Арболитовую смесь приготавливают путем перемешивания компонентов вручную в течение 10 мин. Формы размером 10×10×10 см заполняют
арболитовой смесью в два слоя высотой по 5 см и уплотняют путем трамбования стальной болванкой. Каждый слой трамбуют 15‒20 нажимами с высоты 2‒3 см, чтобы коэффициент уплотнения арболитовой смеси составил
1,9‒2. По окончании уплотнения смеси поверхность образцов заглаживают.
Допускается при изготовлении контрольных образцов применять
уплотняющие устройства, используемые для изготовления конструкций из
арболита.
Из каждого замеса изготавливают шесть кубов и определяют плотность свежеуложенного арболита.
Фактический расход цемента (Ц), измельченной древесины (Д), воды
(В) на 1 м3 уплотненного арболита хлорида кальция (ХК) для каждого из
трех замесов вычисляют по формулам 5.11-5.14:
(5.11)
(5.12)
(5.13)
(5.14)
где Ц и ц – расходы цемента соответственно на 1м3 и на замес, кг;
В и в – расходы воды соответственно на 1м3 и на замес, л;
Д и д – расходы дробленки в сухом состоянии соответственно на 1м3 и на
замес, кг;
ХК и хк – расходы хлорида кальция соответственно на 1м3 и на замес, кг;
ρсм – плотность свежеуложенного арболита, кг/м3;
Σm – расход всех компонентов на замес, включая фактически израсходованную воду, кг.
Изготовленные из арболита кубы извлекают из форм через 3 суток
и переносят в камеру стандартного твердения, где хранят в течение 28 суток при 20±2˚С и относительной влажности воздуха 70±10%. Образцы из
арболита стандартного твердения испытывают на сжатие в возрасте 28 суток. Перед испытанием производится обмер и взвешивание образцов,
определяют среднюю плотность арболита ρ
арб
.
После испытания образцов из кусков арболита берут навеску 500 г,
высушивают ее при температуре 75±5˚С до постоянной массы и определя-
ются влажность W, % по массе, а затем средняя плотность арболита в су-
100
100
..
арб
сарб
царб
ц
пр
RR
АЦ
К
10
65
хом состоянии ρ
по формуле 5.15:
арб.с
(5.15)
По результатам испытания отдельных образцов арболита на прочность при сжатии определяют среднюю прочность материала в серии образцов. Среднесерийные результаты испытаний трех серий образцов наносят на график с координатами расход цемента (в кг/м3), прочность на сжатие (в МПа), плотность ρ
(в кг/м3). По кривым, соединяющие 3 экспе-
арб.с
риментальные точки для каждой серии образцов, определяют прочность на
сжатие R
, соответствующую расходу цемента 360 в кг/м3.
арб
Коэффициент пригодности дробленки устанавливается по формуле 5.16:
(5.16)
где Ц – расход цемента (принимается равным 360 кг/м3);
R
– прочность арболита на сжатие, МПа;
арб
Ац – активность цемента, МПа;
Rц – марка цемента, МПа.
Определение средней плотности арболитовой смеси
в уплотненном состоянии
Определение средней плотности арболитовой смеси в уплотненном
состоянии производят не менее 3 раз для каждой марки приготовляемого
арболита. Среднюю плотность арболитовой смеси, характеризуемую отношением массы уплотненной смеси к ее объему, определяют в цилиндрическом сосуде вместимостью 5 л. Внутренние размеры сосуда, мм: диаметр
и высота - по 186. Для оперативного контроля средней плотности смеси ее
определение в производственных условиях допускается производить в
формах-кубах размером 150Х150Х150 мм, предназначенных для изготовления контрольных образцов арболита. Перед испытанием мерный сосуд
(форму) взвешивают с погрешностью не более 0,1%.
При испытании обычной смеси на сосуде (форме) закрепляют насадку высотой, равной высоте сосуда (формы). Сосуд (форму) с насадкой жестоко закрепляют на лабораторной виброплощадке и заполняют арболитовой смесью (примерно до половины высоты насадки), затем на поверхность смеси устанавливают пригруз, обеспечивающий давление, принятое
при производстве изделий, но не менее 0,004 МПа, и вибрируют в течение
30..60 с до прекращения оседания пригруза. После этого снимают пригруз
и насадку, срезают избыток смеси и заглаживают поверхность образца.
При укладке и уплотнении поризованной арболитовой смеси сосуд
(форму), заполненную смесью с некоторым избытком, устанавливают,
жестко закрепляя на лабораторной виброплощадке и вибрируют до полно-
го уплотнения, характеризуемого прекращением оседания смеси, выравни-
см
V
тт
см
1
66
ванием ее поверхности и появлением на ней тонкого слоя цементного теста. Поверхность образца заглаживают стальной плитой или кельмой. Затем сосуд (форму) с арболитовой смесью взвешивают с погрешностью не
более 0,1%. Среднюю плотность арболитовой смеси
, вычисляют по
формуле 5.17:
(5.17)
где m – масса мерного сосуда (формы) с бетонной смесью, г;
m1 – масса мерного сосуда (формы), г;
V – объем мерного сосуда (формы), см3.
Среднюю плотность арболитовой смеси определяют дважды для
каждой пробы и вычисляют с округлением до 10 кг/м3 как среднее арифметическое значение результатов двух определений для одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 5% от меньшего значения. Вычисляют среднее арифметическое значение результатов определений плотности смеси трех проб.
Определение удобоукладываемости арболитовой смеси
Обычная арболитовая смесь, в отличие от бетонных, не является
пластично-вязким телом и по своим свойствам, обнаруживаемым при вибрации, может быть отнесена к сыпучим телам. Поризованную же арболитовую смесь можно считать пластично-вязким телом.
Поризованные арболитовые смеси характеризуют показателем жесткости. Последний находят с помощью прибора для определения жесткости
смеси (рисунок 3) или технического вискозиметра (рисунок 4). Жесткость
поризованной арболитовой смеси характеризуется временем (в секундах)
вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно сформованного конуса поризованной арболитовой смеси.
Рисунок 5.2. Прибор для определения жёсткости (удобоукладываемости)
поризованой арболитовой смеси
а – схема испытаний; б – общий вид прибора.
10
))(1000(
1
ВВ
ЗЦ
V
зц
п
ц
з
67
Рисунок 5.3. Технический вискозиметр для определения степени жёсткости
(удобоукладываемости) поризованой арболитовой смеси
а – разрез; б – общий вид; 2 – стандартный конус; 3 – диск со штангой;
4 – внутреннее кольцо.
Объем межзерновых пустот в уплотненной арболитовой смеси
При расчетном способе объем межзерновых пустот в уплотненной арболитовой смеси Vп, %, вычисляют с погрешностью 0,1% по формуле 5.18:
(5.18)
где Ц – фактическая масса цемента на 1 м3 уплотненной арболитовой смеси, кг;
3 – фактическая масса сухого органического заполнителя на 1 м3 уплотненной арболитовой смеси, кг;
В – фактическая масса воды на 1 м3 уплотненной арболитовой смеси, кг;
В1 – фактическая масса раствора химических добавок на 1 м3 уплотненной
арболитовой смеси, кг;
– плотность цемента, кг/дм3
– плотность частиц органического заполнителя, кг/дм3
Определение средней плотности арболита
Среднюю плотность арболита определяют испытанием образцов в
состоянии естественной влажности или нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом (стандартном) и водонасыщенном.
1) При установлении средней плотности арболита в состоянии есте-
ственной влажности ρ
е
образцы испытывают немедленно после их при-
арб
готовления.
2) Образцы арболита при определении его средней плотности в сухом состоянии ρ
донасыщенном состоянии ρ
с
высушивают при 105+5ºС до постоянной массы, а в во-
арб
н
насыщают водой.
арб
Средняя плотность арболита ρ
V
т
арб
1000
100
1
)
1000
1(
..
т
н
арб
в
арб
вн
%100)(
ссм
тттw
с
арбмсо
wVттw
%100)(
68
по формуле 5.19:
вычисляют с погрешность до 1 кг/м
арб
3
(5.19)
где m – масса образца, гр;
V – объем образца, см3.
Для образцов правильной формы объем вычисляют по данным геометрических измерений с погрешностью до +1 %, для образцов неправильной геометрической формы используется метод гидростатического
взвешивания (с предварительным парафинированием образцов).
3) Для определения средней плотности арболита в воздушно-сухом
состоянии ρ
в.с
образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 су-
арб
ток в помещении при 20+2 ºС и относительной влажности воздуха 70+10%.
4) Средняя плотность арболита при нормированном влажностном со-
стоянии может быть определено по формуле 5.20:
где ρ
в
– средняя плотность арболита при влажности ωm, кг/м3;
арб
(5.20)
ωн – нормированная влажность арболита, %;
ωm – влажность арболита в момент испытания, %.
Определение влажности арболита
Влажность по массе wм или по объему wo вычисляют по формулам
5.21-5.22:
(5.21)
(5.22)
где т – масса навески до высушивания, г;
где т и тс – масса навески после высушивания, г.
Высушивают либо целые образцы, либо дробленые пробы. Усред-
ненная проба должна иметь массу т не менее 200 г. Образцы (пробы) вы-
сушивают при 105±5°С до постоянной влажности, взвешивают и вычисляют влажность.
Определение водопоглощения арболита
Водопоглощение серии образцов вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов в серии.
Образцы помещают в сосуд с водой так, чтобы она покрывала их
слоем воды высотой примерно 5 см. Температура воды в сосуде должна
быть 20±2°C. Измерения массы проводят на обычных или гидростатиче-
%100
с
св
в
м
т
тт
w
%100
V
тт
w
св
в
о
с
м
с
о
с
м
с
о
69
ских весах через каждые сутки до 3 раз, пока прирост массы не станет
меньше 0,1% от первоначального ее значения. Нормированное время водопоглощения составляет 48 ч. Образцы насыщают водой перед высушиванием. Вода должна покрывать их слоем 2...10 см.
Образцы насыщают водой после высушивания или в естественном
состоянии; в последнем случае высушивание проводят после завершения
водопоглощения. Водопоглощение по массе w
в
или объему w
м
в
рассчи-
о
тывают с погрешностью до 0,1 % по формулам 5.23-5.24:
(5.23)
(5.24)
где тв – масса водонасыщенного образца, г.
тс – масса сухого образца, г.
Определение сорбционной влажности арболита
Сорбционную влажность арболита вычисляют по поглощению им
воды из воздуха.
Образцы арболита массой 50-100 г высушивают до постоянной
массы. Перед высушиванием каждый образец раскалывают на 3-4 кусочка. После этого сосуды с образцами помещают в эксикатор над насыщенным раствором соли при 20+2°С. Выбор раствора соли производится
в зависимости от заданной относительной влажности воздуха:
MgCl2 • 6Н2О, - при 33,5%,
Mg(NO3)2 • 6Н2О 0- 54,5%,
Na2NO2 - 66%,
NaCl - 75,5%,
КСl - 86,5%,
NaHPO4 • 12H2O или KNO3 - 95%,
K2SO4 - 97%,
вода - 98%.
Взвешивание проводят не реже 1 раза в неделю и испытания ведут
до постоянной массы. Вычисляют сорбционную влажность по массе
или по объему
ного водопоглощения, при этом индекс в обозначениях
по формулам, использованным для определения обыч-
и
за-
меняют значением относительной влажности, при котором проводилось
испытание.
5.3. Методы испытаний древесностружечных плит
70
Контроль размеров, прямолинейности и перпендикулярности кромок
Контролю подвергают полноформатные плиты, выдержанные не
менее 24 ч при температуре от 10 до 30 °С и относительной влажности
воздуха от 50 до 80%.
Для контроля размеров, прямолинейности и перпендикулярности
кромок древесностружечных плит используются: инструмент измерительный металлический (рулетка) с ценой деления 1 мм, толщиномер индикаторный и микрометр с ценой деления не более 0,05 мм, линейка измерительная металлическая, проволока или штангенциркуль типа ШЦ, угольник поверочный 90° типа УШ второго класса точности длиной 1000 мм.
Длину и ширину плиты измеряют параллельно кромкам на расстоянии 100 мм от них рулеткой с погрешностью не более 1 мм.
Толщину контролируемых плит измеряют в восьми точках, указанных на чертеже. Погрешность измерения толщины должна быть не более
0,1 мм.
Рисунок 5.4. Схема расположения точек измерений толщины плит
Прямолинейность кромок контролируют при помощи измерительной линейки, приложенной к выбранной кромке, или натяжением проволоки по углам выбранной кромки плиты. Штангенциркулем измеряют
наибольшее отклонение между линейкой (проволокой) и кромкой плиты
и округляют результат с точностью до 0,5 мм. Измерения проводят для
каждой из кромок плиты.
Перпендикулярность кромок контролируют при помощи поверочного угольника, приложенного к одной из сторон плиты, прямоугольность которой должна быть измерена. На расстоянии (1000±1) мм от угла
плиты штангенциркулем измеряют расстояние между краем плиты и другой стороной угольника. Измерения проводят на всех четырех углах плиты. Допускается перпендикулярность кромок контролировать определением разности длин диагоналей пласти плиты, которая не должна быть
более 0,2% длины плиты.
За толщину контролируемой плиты принимают среднеарифметическое
значение результатов измерений в восьми точках, округленное до 0,1 мм.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]