 |
9.4 Влияние влажности на свойства древесины. Сушка древесины.
|
|
|
|
9. 4 Влияние влажности на свойства древесины. Сушка древесины.
• д состоит из целлюлозы С5H10O5 •
•ρ ист=1, 54г/см3
• стандартная влажность 12%, свежесрубленная> 100%, комнатная8-15%
• высокая пористость: Пист=ρ ист-ρ 0/ρ 0 * 100%. В среднем 50-60%
• гидроскопичность(гидроскоп влага в стенках клеток). Точка насыщения волокон 30%(мax насыщение клеток водой
• влага в клетках приводит к тому, что древесина набухает и идет потеря прочности в 2 раза.
•выше точки насыщения прочность не падает.
•капилярная влага свободно заполняет полости клеток и межклеточное пр-во.
•равновесная влажность зависит от t и относит влажности окруж воздуха. •показатели св-в(плотность, прочность) приводят к стандартной влажности равной 12%
•средняя ρ =200-1000кг/м3(сосна500, дуб720, береза640
•усушка, разбухание и коробление
― свободная влага, заполняющая полости клеток, на размерах древесины не отражается. ― влияние влажности древесины на разбухание. Обьем усушки: Yv=ab-a0b0/ab*100%, a, b – размеры, a0b0 – в абсолютно сухом состоянии(продольную усушку не учитывать). ― усушка древесины происходит за счет удаления связной влаги из стенок клеток, т. е. если влажность древесины становится меньше предела гидроскопичности, то усушка достигает максимального значения. ― усушка неравномерна: вдоль волокон≈ 0, 1%(1мм на 1м), в радиальном напр3-6%(3-6см на 1м), в тангенциальном 6-12%(6-12см на 1м). ― при высушивании от предела гидроскопичности30% до: 1)воздушно-сухого состояния(15-18%) усушка=1/2max значения 2)воздухо-сухого(8-10%) усушка=3/4 своего max значения. ― степень усушки древесины хар-тся коэффициентом объемной усушки: K=Yv/Wm/ ― коробление дерев изделий явл следствием разницы в у3сушке древесины в тангенц и радиальном напр и неравномерности высыхания(широкие доски коробятся больше, чем узкие→ 10-18см)исп древесину с той равновесной влажностью, кот будет исп в условиях эксплуатации.
|
|
|
•текстура – рисунок древесины
•теплопроводность сухой древесины незначительна λ поперек=0, 15-0, 17Вт/мК, λ вдоль(сосна)=0, 34Вт/мК, зависит от пористости, W, направление потока тепла. Теплоизоляционные св-ва
•низкое теплоусвоение< 5м2/Вт
•прочность ― зависит от толщины стенок и от ρ 0. ― лучше работает на растяжение100МПа, хуже на изги60МПа, сжатие40МПа. ― прочность также зависит породы дерева, ρ, наличии пороков и влажности R12=Rw[1+α (W-12)], где R12, Rw – предел прочности образцов при 12% и фактич влажности, α – коэф изменения прочности при изменении влажности на 1%(при сжатии и изгибе α =0, 04, при скалывании α =0, 03), W-влажность%. R12=RwK12(предел прочности приводят к влажности 12%, ), где К12 – коэф по табл для каждой породы дерева. ― Rвдоль волокон> Rпоперек в 8раз. ― просчность при сжатии Rсж вдоль> Rсж попер в 3-6р(напр сосна Rсж вв60МПа, Rсж пв20МПа. ― прочность при растяжении Rраст вв> Rсж вв в 2, 5р(удельная прочность при раст вв≈ прочность высокопрочной стали, стеклопластика, но множество пороков). ― прочность при статич изгибе в 1, 8 раз больше Rсж вв=70% Rраст. ― прочность древесины при скалывании(врубки, клеевые швы и тд. ) Rвв=6-13МПа Rпв=в 3-4раза выше(до 50МПа)
•статическая твердость(вдавливание мет шаоика в образец древесины, необх нагрузка=стат тверд) ― по торцу тв выше на 15-50%. ― мягкие породы(сосна, ель, пихта)торц ТВ-ть 35-50МПа. ― твердые породы(кизил, самшит)более100МПа. ― тв древесины пониж при увлажнении
•ударная твердостьHw=4mgh/π d2(роняют стальной шарик d=2, 5мм на образец с расстояния 50мм и пересчитывают на12% влажности)
•модуль упругости Ew=3Pl3(64bh3f) P-нагрузка, l – расстмежду опорами(0, 24м), b и h – ширина, толщина образца, f – прогиб образца в зоне чистого изгиба. Eсосны=10000-15000МПА. Чем плотнее, тем Ew↑, увлажнение Ew↓
|
|
|
•особенностью древесины явл ползучесть(прогиб балок и тд при длительном действии нагрузок)
•с учотом пороков вводится большой коэфф запаса.
9. 5 Защита древесины от гниения и возгорания.
1. защита древесины от гниения. Обработка хим вещ-вами – антисептиками.
•водорастворимые антисептики. Защищают от вымывающего действия воды и непосредственного увлажнения. А)фторид натрия – белый порошок без запаха, в раств древесину не окрашивает, 3-4% концентр в растворе. Б)кремнефторид натрия. В)кремнефторид аммония.
•органорастворимыепрепараты 1)высокотоксичные антисептики. 2)трудновыщелачиваемые антисептики без последующей сушки 3)растворители: зеленое масло, мазут, керосин. 3)Сенеж - цвет салатовый, обраб 2 раза.
•Масляные антисепт.: 1)каменноугольное масло. 2)антраценовое масло(есть в дегте)3)сланцевое масло. все это жидкости темно-коричн цвета с резким запахом и сильными антисепт св-ми, не выщелачиваются водой, металл не коррозируют, для пропитки дерев Эл-ов наход в земле, воде, на воздухе. Вредны для здоровья.
•антисептические пасты: ― пригот из водорастворимого антисептика+связующ вещ-ва(битум, глина, жидк стекло и т. д) и наполнителя (торфяной порошок). ― концы балок, столбы и тд. ― элементы открытых сооружений, обраб пастой защищают гиидроизол покрытием.
2 способа обработки антисептиком: ― поверхностная обработка антисепт+пропитка в горячей или холл ванной. ― пропитка под давлением в автоклавах и обмазка антисепт пастами.
2. защита от поражения насекомыми: обработка инсектицыдами, содержание склада в соотв с санит требованиями.
3. защита от возгорания . ― Отдаление от источников нагрева. ― покрытие штукатуркой, асбесткартоном и тд. ― нанесение огнезащитных составов или пропитка хим вещ-вами – антипиренами(сост на водной основе, соль борной кислоты – удобрение суперфосфат. Огнезащитные св-ва антиперенов основаны на том, что при нагревании древесины создают оплавленную пленку, закрывая доступ кислорода к древесине, либо выделяют газы, препятствующие горению. Сейчас это комплексные ср-ва, например“сенеж огнестойкий”
|
|
|
