2. Особенности определения свойств древесины

Главным для строителя является знание свойств древесины. Но знание свойств невозможно без изучения макро- и микростроения древесины и пороков, оказывающих большое влияние на строение древесины и ее свойства. Разделение лесоматериалов по сортам и оценка возможности их применения для тех или иных строительных конструкций производятся не только на основании испытаний на прочность, а прежде всего на основании отсутствия или наличия в этих материалах тех или иных пороков. При изучении данной группы материалов необходимо придерживаться логической схемы: строение (макро и микро), состав, пороки древесины, свойства древесины, их связь со строением и зависимость свойств от влажности и других факторов.

При изучении свойств древесины и выполнении заданий необходимо учитывать неоднородность строения древесины, которая обуславливает различие показателей прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, а также снижение физико-механических свойств при увлажнении. Поэтому полученные при испытании показатели приводят к стандартной влажности 12%, пользуясь формулами:

для средней плотности:

ρ_о(12)=ρ_о(w) [1+0,01∙(1 – К_о) (12 - W)] (2.1)

где: ρ_о(12)- средняя плотность древесины при влажности 12%,г/см³;ρ_о(w)- средняя плотность древесины при данной влажности ,г/см³; К₀- коэффициент объемной усушки (для пород древесины березы, бука и лиственницы - 0,6; для древесины прочих пород - 0,5);W- влажность древесины в момент определения, %.

для прочностных показателей образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности:

R₁₂=R_w[1+α(W-12)] (2.2)

для образцов с влажностью, равной или большей предела гигроскопичности (30%):

R₁₂=R_w/К³⁰₁₂ (2.3)

где: R₁₂ - показатель данного свойства при влажности 12%,МПа;R_w- показатель этого свойства при влажности в момент испытания,МПа;W- влажность древесины в момент определения,%;α- поправочный коэффициент, равный 0,04;К³⁰₁₂-коэффициент пересчета при влажности 30% (0,4 – для березы и лиственницы; 0,445 - для ели, пихты, граба, груши, ивы, ореха, осины и тополя; 0,45 - для сосны и бука; 0,475 - для клена; 0,535 - для вяза и ясеня; 0,55 - для дуба, липы и ольхи).

Линейную усушку древесины находят по следующим формулам (с погрешностью до 0,1%): для тангентального направления

У_т = %(2.4)

для радиального направления

У_r = %(2.5)

где а, b – размеры образца при начальной влажности, мм; а_о, b_о– то же в абсолютно сухом состоянии,мм.

Объемная усушка древесины (с погрешностью до 0,1%)

У_v = 100% (2.6)

Коэффициенты линейной и объемной усушки древесины находят с погрешностью до 0,01% из соотношения

К_у = У/W (2.7)

где У – усушка (линейная или объемная), %;W– влажность образца древесины,%.

3. Керамические материалы и изделия

При изучении керамических материалов и изделий необходимо систематизировать их многочисленные виды по общепринятым классификационным признакам – пористости черепка и назначению.

Рассматривая сырьевые материалы для производства керамических материалов следует обратить внимание на то, что основным компонентом керамических масс для формования являются глины и каолины ( глинистые материалы). Поэтому студент должен иметь общие представления о составе глин (минеральном, гранулометрическом), строении и свойствах глинистых материалов (пластичности, связующей способности, воздушной и огневой усадке, огнеупорности) и о влиянии этих факторов на свойства готовых керамических материалов, а также об основных технологических приемах регулирования свойств формовочных масс и изделий.

Рассматривая общую схему производства керамических изделий, следует обратить внимание на необходимость тщательной подготовки керамической массы, роль вводимых добавок, способы формования изделий из полусухих, пластичных и литых масс. Особое внимание необходимо уделить процессам сушки сырцовых изделий и заключительной стадии производства – обжигу. Необходимо, чтобы студент уяснил сущность процессов, происходящих при сушке и обжиге, и понимал, что температура и длительность обжига оказывают решающее влияние на плотность керамического черепка и превращение неводостойкого сырца в водостойкий и прочный каменный материал.

После уяснения общих вопросов можно перейти к частным вопросам, относящимся к каждому отдельному виду керамических изделий. При этом рекомендуется изучение вести по следующей схеме: понятие об особенностях сырья и производства данного вида изделий – основные свойства – (плотность, теплопроводность, водопоглощение, морозостойкость, марка по прочности и др.) – области и особенности применения данных изделий.