Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Деформация ß мм

 

 

 

Рис. 108.

Форма

 

 

 

 

 

 

и размеры

(Об­

Рис.

106.

Диаграмма

 

 

разца

для

опре­

сжатия

поперек

воло­

Рис. 107.

Испытание

деления

прочно­

кон

(а — предел

про­

древесины

ори мест­

сти

древесины

порциональности)

 

ном смятии

 

при скалывании

3.Подать нагрузку, отсчитать деформации и построить тра­ фик зависимости деформации от нагрузки так же, как и при ис­ пытании на сжатие поперек .волокон.

4.Вычислить прочность древесины с влажностью W при ме­

стном смятии с точностью до 0,1 МПа по формуле

г.Вцр

%см (Г)= 1,6а *

гд е

Р пр —

о б щ и й гр уз,

с о о тв е т с т в у ю щ и й

п р е д е л у 'п р о п о р ц и о н а л ь н о сти , в

кг; 1,6

ш и р и н а ста л ьн о й

п р и зм ы с уч е то м

з а к р у гл е н и й к р а е в в см; а — ш и ­

р и н а о б р а з ц а

см.

 

»

Пересчитать прочность на влажность 15%.

Для определения предела прочности при статическом изгибе

изготовляют образцы в форме бруска размером 2X2X30 см. Отклонение от размеров для полученного сечения не должно

превышать 0,5 мм, а по длине образца 1 мм. Годовые слои на торцах должны быть параллельны двум противоположным гра­ ням, а образующие годовых слоев — длинным ребрам образца. Испытание следует вести в таком порядке.

1.Расположить образец на опорах прибора таким образом, чтобы изгибающее усилие было направлено по касательной к го­ довым слоям (тангентальный изгиб).

2.Прибор с образцом установить на прессе и нагружать со средней скоростью 5- ІО3 HJMUH с допустимыми отклонениями —20% до полного излома образца.

3.По -шкале манометра отсчитать максимальную нагрузку Рмакс с точностью до 10 Н. После испытания определить влаж­

ность на кубиках размером 2X2X2 см, вырезанных из двух по­ ловинок разрушенного образца.

258


4. Вычислить предел прочности при

статическом изгибе

Ru(W) при влажности образца в 'момент

испытания W с точ­

ностью до 0,5 МПа по формуле

 

рГмакс ^

K»W )~ b-h2 .

*

гд е Р м а к с — р а з р у ш а ю щ а я н а гр у з к а в Н ; I — р а с с то я н и е м е ж д у о п о р а м и в см\ b — ш и ри м а об р а зц а в см\ h — в ы со та об разц а в см.

5. Пересчитать предел прочности при статическом изгибе на 15%-ную влажность с точностью до 1 МПа по формуле

 

 

Ru (15) — Ru (ito

[1 + а {W — 15)],

 

 

 

 

где

R u ( і 5) —

пр е д е л п р о ч н о с ти при

ста ти че ско м и згиб е

п р и 1 5 % -н о й в л а ж ­

н о с ти в

Па; а

п о п р а в о ч н ы й ко эф ф и ц и е н т н а

в л а ж н о с т ь ,

р а в н ы й

0,04

д л я

д реве син ы всех

п о р о д ; W

в л а ж н о с т ь

об р а зц а

в м о м е н т

и с п ы т а н и й в % .

Средние значения предела прочности при сжатии и статичес­

ком изгибе для древесных пород приведены в табл. 69.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

69

 

 

Предел прочности в

 

 

 

Предел прочности в

 

 

МПа

 

 

 

МПа

 

Порода

при сж а­

при стати­

Порода

 

при сж а­

при стати­

 

 

 

 

 

 

 

тии вдоль

ческом

 

 

тии вдоль

ческом

 

 

волокон

изгибе

 

 

 

волокон

изгибе

Д у б

.....................

51

94

Клен

.................

 

51

107,5

Береза .................

46,5

90

Сосна

.................

 

42

82

 

Б у к

.....................

48,5

100

Е л ь .....................

 

.

40,5

77,5

О л ь х а .................

і 49

94,5

Лиственница .

54

82

 

И л ь м .................

45

92

 

 

 

 

 

 

Образец для определения предела прочности при скалывании вдоль во­

локон

(рис. 108) вырезают

таким образом, чтобы годовые слои

на торцах

были параллельны плоскости -окалывания при га-нгентальном и перпендику­ лярны при радиальном скалывании. Образующие годовых слоев должны быть параллельны длинным ребрам образца. Отклонения от указанных раз­ меров скалываемой части образца не должны -превышать 0,5 мм. Последова­ тельность испытания такова.

1. Установить образец в приборе так, чтобы вертикальная поверхность длинной части -образца пл-отн-о прилегала к опорной стенке прибора, а вер­ тикальная и горизонтальная плоскости -нижнего выреза на образце — -к по­ верхности подвижной плавки прибора, которую перемещают установочным винтом. Плотно -зажимать образец установочным винтом не допускается.

2. Собранный прибор -с образцом установить на опорную плиту пресса и равномерно нагружать со средней скоростью 1,25-ІО4 Н/мин. Нагрузку при­ кладывают к выступающей части образца. Отклонения от -средней скорости загружения допускаются в пределах 20%.

3.По шкале манометра -отсчитать максимальную нагрузку в -момент раз­ рушения образца с точностью до 50 Я.

4.После испытания определить влажность для большей части разрушен­ ного образца.

259

V


5.

Вычислить

предел прочности

при скалывании R cK(W)

при

влажности

образца в момент испытания W с точностью до 0,1 МПа по формуле

 

 

 

 

_

_ ^макс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ыі

 

 

 

 

 

где

Р макс— імакшімальная

нагрузка в

Н; b — толщина

'образца в

см;

И.— высота площадки скалывания в см.

 

 

 

0,1

мм с двух

Размеры b u h измеряют штангенциркулем с точностью до

сторон образца и затем вычисляют среднеарифметическое для каждой пары

полученных величин.

 

 

 

 

скалывании

на

15%-ную

6.

Пересчитать значение предела прочности при

влажность с точностью до 0,1 МПа по формуле

 

 

 

 

 

 

 

Яск (15) =

Яск (W) [1+<* (4 7 -1 5 )],

 

 

 

 

 

где а — поправочный коэффициент

на

влажность,

равный 0,03

незави­

симо от пароды дерева и вида скалывания

(радиальное

или тангенталыюе);

W — влажность образцов в момент испытания в %.

 

 

 

 

 

Предел прочности при скалывании

вдоль волокон (в МПа) составляет:

 

У д у б а ..................................

 

 

9,6—12,8

 

 

 

 

 

 

»

б у к а ......................................

 

 

15—19

 

 

 

 

 

 

» с о с н ы .................................

 

 

2,7—14,6

 

 

 

 

 

 

»

ели ..................................

 

 

2,3—12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

70

Причина

Группа

 

Основная разновидность

пороков

 

Неправильность

I. Сучки

роста

 

II. Пороки формы ствола

III. Пороки стро­ ения древесины

IV. Ненормальные отложения

Сросшийся твердый сучок. Час­ тично сросшийся твердый сучок. Несросшийся сучок (выпадающий твердый, рыхлый, табачный и др.)

Кривизна. Ройка. Закомелистость. Сбежистость

Косослой. Свилеватость. Зави­ ток. Крен. Внутренняя заболонь. Сердцевинная трубка. Двойная сер­ дцевина. Пасынок

Водослой. Засмолок. Смоляные кармашки (сернща)

Воздействие

ме­

V. Трещины

Метик, Отлуп. Морозобоина. Тре­

ханических и

фи-

VI. Раны

щины усушки

Про­

зических факторов

Механические повреждения.

 

 

 

рость. Сухобокость. Смоляной

рак

Грибы и насекомые

VII.

Ненормаль-

Внутренние. Внутренняя

 

красни-

ные окраски и гни­

на. Пятнистость.

Ложное

ядро.

ли

 

Внутренняя гниль

 

 

 

 

 

Наружные. Химические

 

окраски.

 

 

Заболонные грибные окраски. Забо-

 

 

лонная гниль. Мрамор.

Наружная

VIII.

Поврежде­

трухлявая гниль

 

 

 

Короед. Червоточина

 

 

ния насекомыми

 

 

 

 

2 6 0



§ 37. О С Н О В Н Ы Е П О Р О К И

Пороками называют недостатки отдельных участков древе­ сины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность

ее использования. Главнейшие пороки древесины

приведены

в табл.70.

основания

Сучки — это заключительные в древесине ствола

ветвей. Наиболее неблагоприятную форму на поверхности пило­ материала (доски) имеют сучки, разрезанные вдоль или парал­ лельно своей оси, так называемые сшивные сучки и лапчатые сучки, выходящие на кромки доски.

Размеры сучков определяют, измеряя их диаметр перпенди­ кулярно оси сортамента или расстояние между двумя касатель­ ными, проведенными параллельно оси сортамента, и выражают в мм или в долях ширины или толщины сортамента.

Сучки снижают механическую прочность древесины, напри­ мер предел прочности при сжатии на 20—40%. Особенно сильно снижают качество древесины выпадающие (несросшиеся) и та­ бачные сучки (рис. 109).

Наиболее существенным пороком формы ствола является кривизна — искривление ствола или сортамента по длине в од­ ной или разных плоскостях, которая характеризуется отношени­ ем наибольшей стрелы прогиба к длине сортамента в %• Разли­ чаются кривизна в одной плоскости (односторонняя и разносто­ ронняя) и кривизна, выходящая за пределы одной плоскости. Пределы допустимой кривизны обусловлены назначением сор­ тамента, формой и видом изготовляемой продукции.

Сбежистость — степень уменьшения толщины круглого сорта­ мента— характеризуется величиной сбега сортамента, т. е. раз­ ностью между комлевым и вершинным диаметром сортамента в % сортамента длины. Комлевый диаметр измеряют на расстоя­ нии 1 м от комлевого торца. Сбег до 0,5% считается небольшим, от 0,5—1% — средним и выше 1% —большим. Наибольшей сбежиетоетью обладают лиственные породы. Сбежистость увеличи­ вает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов.

Для строительных конструкций сбежистость чаще всего явля­

ется отрицательным качеством сортамента.

Частным случаем сбежистости является закомелистость — значительное и резкое утолщение комля по сравнению с осталь­ ной частью ствола.

Пороки строения древесины вызываются различными откло­ нениями от нормального строения — неправильным расположе­ нием волокон [косослой, завиток, свилеватость (рис. ПО) J, не­ равномерным развитием годовых слоев (крен), неправильным че­ редованием частей ствола (внутренняя заболонь, двойная сердцевина) и наличием крупных сучков (пасынок). К порокам строе­ ния древесины относят также сердцевинную трубку, которая при

261