Определение усушки и разбухания древесины

 

При высыхании древесины от 30 % (точка насыщения воло­кон) уменьшаются ее линейные размеры и объем, т. е. происходит усушка. Обратное явление – разбухание, т.е. увеличение размеров древесины и ее объема при увлаж­нении до 30 %.

Различное строение древесины вдоль и поперек воло­кон, в тангентальном и радиальном направлениях, оп­ределяет и различное влияние влажности на величину усушки и разбухания. Так, в среднем изменение разме­ров древесины составляет по длине волокон 0,1 %, в ра­диальном направлении 3 – 6% и тангентальном 6 – 12 %. Поскольку усушка вдоль волокон незначительна и не имеет практического значения ее обычно не опреде­ляют.

Таблица 9.1. Средние значения физико-механических свойств основных хвойных и лиственных пород (при влажности 12%)

Порода дерева	Средняя плотность, кг/м3	Предел прочности, МПа
Вдоль волокон при	Поперек волокон при
растяжении	сжатии	скалывании радиальном	сжатии радиальном	статическомизгибе
Сосна Лиственница Ель Кедр Пихта Дуб Бук Береза Осина				7,5 6,8 6,7 6,5 9,2 6,2	3,6 4,6 3,3 2,9 3,1 7,8 8,0 6,7 3,7

Линейную усушку древесины поперек волокон (ради­альную и тангентальную) определяют на образце в виде прямоугольной призмы сечением 20×20 мм и высотой 30 мм. Все поверхности образцов следует гладко обра­ботать точно под угольник и щеткой очистить от пыли. На каждый образец наносят номер.

Размеры поперечного сечения образцов измеряют штангенциркулем с точностью не более 0,01 мм по осям симметрии, размер а в радиальном направлении и размер bв тангентальном направлении (рис. 9.3.).

 

Рис. 9.3. Образец для определения усушки древесины

На технических весах взвешивают пронумерованные бюксы с притертыми крышками с образцами до высуши­вания, затем помещают бюксы с образцами и снятые крышки в сушильный шкаф для предварительного подсу­шивания при температуре 50 – 60°С в течение 3 ч. Затем образцы высушивают при температуре 103±2°С. Высу­шивание проверяют повторными взвешиваниями с точно­стью 0,01 г двух-трех образцов. Первое взвешивание при высушивании мягких пород выполняют не ранее чем че­рез 6 ч высушивания при 103±2°С, а при высушивании твердых пород – не ранее 10 ч. Повторные взвешивания проводят через 2 ч. Высушивание считается закончен­ным, когда разница между двумя последними взвешива­ниями будет не более 0,02 г. Перед взвешиванием образцы охлаждают до комнатной температуры в эксикаторес гигроскопическим веществом.

После окончания высушивания вторично измеряют поперечное сечение образцов с точностью до 0,1 мм по тем же направлениям и в тех местах, что и в первый раз. Эти измерения следует проводить как можно быстрее, чтобы древесина образцов не успела поглотить влагу из воздуха. По результатам взвешивания определяют влаж­ность древесины по приведенной ранее формуле, а затем вычисляют с точностью до 0,1% усушку по следующим формулам:

 

- в радиальном направлении

- в тангентальном направлении

где , – размеры влажного образца соответственно вдоль воло­кон, в радиальном и тангентальном направлениях, мм;

, – то же, после высушивания.

 

Коэффициент линейной усушки древесины, % (т.е. средней усушки на 1% уменьшения ее влажности), по тем же направлениям вычисляют с точностью до 0,01 % по формулам:

где: – влажность образца, %, определяемая на отдельной пробе, вырезанной рядом с образцом при его изготовлении.

 

Объемная усушка характеризуется уменьшением объема образца древесины при изменении ее влажности от точки насыщения волокон до 0.

Объемную усушку определяют тем же способом и на том же образце, что и линейную, но кроме размеров и измеряют еще высоту образца l. По этим трем размерам определяют объем образца до и после высушивания с точностью до 0,01 см³ по формулам:

 

 

 

Объемную усушку вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле:

 

 

Коэффициент объемной усушки вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле

Разбухание древесины определяют на образцах того же размера. Образцы вымачивают в дистиллированной воде при температуре 20±5°С. Изменение размеров про­веряют повторными измерениями двух-трех образцов в тангентальном направлении через каждые 3 сут. Когда расхождение между двумя последними измерениями бу­дет не более 0,02 мм, определяют размеры поперечного сечения образцов. Перед измерениями поверхность об­разцов следует обсушить фильтровальной бумагой. Из­меряют и взвешивают образцы так, как описано выше.

Линейное разбухание древесины , % с точностью до 0,1 %, вычисляют по формулам:

 

- в радиальном направлении

 

Р_р = [(b _тax -b)/b)100;

 

- тангентальном направлении

 

где: и – размеры образца при влажности, равной и больше предела гигроскопичности (30%), т.е. после вымачивания в воде, мм.

 

Затем вычисляют объемное разбухание древесины , %, не учитывая продольного разбухания, с округ­лением до 0,1 % по приближенной формуле:

 

Р_v=[аb-а₀b ₀)/a₀b₀]100,

 

Коэффициент разбухания Крвычисляют с точностью до 0,01 % на 1 % влажности по формуле:

К _p=P/W,

где: – линейное тангентальное или радиальное разбухание, %;

– начальная влажность образца, %, вычисленная с погрешностью до 0,1 %.

 

Полученные результаты образцов древесины заносят в журнал ла­бораторных работ.

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: