Влияние особенностей микроструктуры на свойства древесины.

Древесина состоит из целлюлозы. Она имеет постоянную плотность, способна к усушке и разбуханию. Все свойства древесины связаны с её строением. Древесине присуще свойство анизотропии – разные свойства по разным направлениям.

Пироскопическая влага, оказавшаяся в стенке клетки, влияет на деформированность древесины. С уменьшением влаги в клетке прочность повышается и наоборот.

20. Виды влаги, содержащейся в древесине.

Гигроскопическая (связанная) - находится в стенках клеток. Стенка клетки - не сплошное образование, а имеет 4...5 слоев из целлюлозы;

Капиллярная (свободная) - находится в полостях клеток и межклеточном пространстве.

Равновесная влажность - влажность, которую приобретает древесина в результате длительного нахождения на воздухе или помещении (зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха). При хранении на воздухе под навесом древесина достигает равновесную влажность 15…23 % (воздушно-сухая). При хранении древесины в помещении - 8...12 % (комнатно-сухая). Свежесрубленная древесина может содержать влаги от 35 до 120 %. При нахождении древесины долгое время под водой она может иметь влажность до 200 %.

Стандартной принято считать влажность 12 %. Понятие стандартной влажности необходимо для обеспечения возможности сравнения результатов испытаний древесины при определении средней плотности, прочности и т.д.

Влажность древесины, при которой стенки клеток насыщены водой (предельное содержание гигроскопической влаги), а полости и межклеточные пространства свободны от воды, называют пределом гигроскопической влажности. Для древесины различных пород она колеблется от 23 до 35 % (в среднем 30 %) от массы сухой древесины.

Усушкой называют свойство древесины сокращать свои линейные размеры и объем при снижении влажности ниже 28 - 30%

Увеличение линейных размеров и объёма древесины при повышении в ней содержания связанной воды называется разбуханием

Водные оболочки гигроскопической влаги, покрывающие поверхность стенок клеток, раздвигают их, снижают силы сцепления между ними. При этом, объём и масса древесины увеличивается, а прочность снижается. Колебания влажности от О до предела гигроскопичности вызывают влажностные деформации: разбухание или усушку древесины.

---

Капиллярная влага, накапливаясь в полостях клеток и заполняя пустоты, существенно не изменяет расстояние между клетками, и поэтому не влияет на прочность и объем древесины, увеличивая лишь её среднюю плотность.

Влажность - общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Влага, находясь в полостях клеток и межклеточных пространствах, называется свободной, или капиллярной, а в клеточных стенках - связанной или гигроскопичной.

21. Физико-механические свойства древесины. Стандартные методы испытания.

Физические свойства древесины

• 
  Внешний вид - характеризуется цветом, блеском и текстурой
  
• 
  Плотность - стандартная плотность древесины определяется при влажности 12%.
  
  • 
    Истинная плотность=1,54 г/ см³
    
  • 
    Средняя плотность зависит от многих факторов, связанных с условиями роста дерева, обычно у сухой древесины она меньше 1000 кг/м³(она меняется с изменением влажности, но принято сравнивать при стандартной влажности Wст=12%)
    
• 
  Влажность - общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Влага, находясь в полостях клеток и межклеточных пространствах, называется свободной, или капиллярной, а в клеточных стенках - связанной или гигроскопичной
  
• 
  Теплопроводность - древесины благодаря ее трубчатому строению очень мала, особенно поперек волокон. Коэффициент теплопроводности сухой древесины поперек волокон) = 0,14 Вт/(м•°С), вдоль = 0,34 Вт/(м•°С)
  

Механические свойства древесины

• 
  Прочность. При действии усилий вдоль волокон, оболочки клеток работают в самых благоприятных условиях, и древесина показывает наибольшую прочность. Длительность действия нагрузки существенно влияет на прочность древесины. Наибольшую прочность, в 1,5 раза превышающую кратковременную, древесина показывает при кратчайших ударных и взрывных нагрузках.
  
  • 
    Прочность при сжатии вдоль волокон вдоль волокон достаточно высока и составляет в среднем 40...60 МПа, т. е. сопоставима с прочностью бетона. Это обьясняется тем, что пустотелые волокна древесины работают как жесткие пространственные элементы.
    
  • 
    Прочность при сжатии поперек волокон. Rc(вдоль) = (4...5); Rс(поперек), т.к происходит смятие волокон древесины без явного разрушения стенок
    
  • 
    Прочность при растяжении вдоль волокон в 2...3 раза больше прочности при сжатии в этом направлении и составляет 100...120 МПа. Rр(вдоль) = (2…2,5); Rр(поперек) = 20…100 Мпа
    
  • 
    Прочность при растяжении сильно зависит от наличия некоторых пороков (сучки, косослой и др.), но мало изменяется от влажности.
    
  • 
    Прочность при изгибе в 1,5...2 раза превышает прочность при сжатии вдоль волокон, но несколько меньше прочности при растяжении и составляет в среднем 60...110 МПа. Прочность при изгибе у древесины значительно выше, чем у большинства строительных материалов (бетон, керамика и т. д.) и сопоставима с прочностью металлов.
    
  • 
    Прочность древесины при скалывании и перерезании имеет важное значение для соединения деревянных элементов (для врубок, шпонок, нагелей и т. д.). При скалывании вдоль волокон целостность самих древесных волокон не нарушается, а разрушение древесины происходит вследствие нарушения сцепления между волокнами. Предел прочности при скалывании вдоль волокон составляет 10...20 % от предела прочности при сжатии в этом же направлении. Rсж(вдоль)=6-13МПа
    
  • 
    При перерезании внешние силы направлены перпендикулярно волокнам. Для разрушения древесины в этом случае необходимо разрезать волокна, что значительно трудней, чем расщепить. Поэтому предел прочности при перерезании в 3...4 раза выше, чем при скалывании.
    
  • 
    Зависимость прочности от влажности. В связи с тем, что механические свойства древесины зависят от влажности, для получения сравнимых результатов испытания прочность древесины при фактической влажности пересчитывают на прочность при стандартной 12 %-ной влажности. При фактической влажности 8...20 % пересчет производят по формуле
    
  • 
    R12 = Rw[l + a (W -12)], где R12 и Rw - предел прочности образцов соответственно при 12 %-ной и фактической влажности W в момент испытаний; а - поправочный коэффициент на влажность, показывающий, насколько изменяется прочность при изменении влажности на 1 %. Значения при сжатии и изгибе составляют 0,04. При смятии - 0,035.
    
• 
  Твердость - способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Твердые породы древесины более износостойки по сравнению с мягкими. Твердость древесины имеет существенное значение при обработке ее режущими инструментами: фрезеровании, распиловке.
  

---

22. 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   17

---

Преимущества и недостатки керамики как строительного материала. Классификация керамических материалов.

Керамика - искусственные каменные материалы и изделия из минерального сырья, доведенного до спекания (в большинстве случаев- из обожженной глины).

Строительная керамика - изделия из обожженной глины.

Керамический черепок - материал, из которого состоят керамические изделия после обработки.

Сырец - глина, смешанная с необходимым количеством воды и отформованная.

Достоинства керамики как строительного материала:

• 
  Распространенность сырья (глины)
  
• 
  Простота переработки сырья
  
• 
  Высокие физико-механические характеристики керамики
  
• 
  Химическая стойкость
  
• 
  Высокая долговечность
  
• 
  Высокие эстетические качества
  
• 
  Экологическая безопасность на этапе эксплуатации изделий
  

Недостатки керамики как строительного материала:

• 
  Трудность изготовления крупноразмерных изделий, и связанные с этим высокие трудозатраты на устройство конструкций -низкая технологичность;
  
• 
  Малая деформативность (хрупкость) керамических изделий;
  
• 
  Высокая энергоемкость производства керамических -изделий, следовательно - высокая стоимость изделий.
  

Классификация керамических материалов

1. 
   По назначению:
   

• 
  Стеновые (кирпич и керамические камни)
  
• 
  Отделочные (цоколь и стены:плиты и плитки глазурованные и неглазурованные, ковровая мозаика)
  
• 
  Кровельные (черепица)
  
• 
  Для полов (плитки, ковровая мозаика)
  
• 
  Дорожные (клинкерный кирпич, тротуарная плитка)
  
• 
  Санитарно-технические (умывальники, унитазы и трубы)
  
• 
  Кислотоупорные (кислотоупорный кирпич, кислотоупорная плитка-в химических лабораториях)
  
• 
  Огнеупорные
  
• 
  Заполнители для легких бетонов (керамзит и аглопорит)
  
• 
  Теплоизоляционные (ячеистая керамика, изделия из диатомита и трепела)
  

2. 
   По структуре:
   

• 
  С пористым черепком (Wm > 5%) - кирпич и камни стеновые, черепица, дренажные трубы, облицовочные плитки и т.п.;
  
• 
  С плотным черепком (Wm < 5%) - клинкерный кирпич, фарфор, плитки для полов.
  

---

3. 
   По температуре плавления:
   

• 
  Легкоплавкие (температура плавления ниже 1350°С);
  
• 
  Тугоплавкие (температура плавления 1350°С...1580°С);
  
• 
  Огнеупорные (1580°С..2000°C);
  
• 
  Высшей огнеупорности (более 2000°С).
  

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Сырьем для производства керамических материалов служат:

• 
  Глины — осадочные горные породы, продукт выветривания полевошпатовых пород (основное сырьё);
  
• 
  Отощающие добавки — вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге, предотвращения деформаций и трещин (дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок);
  
• 
  Порообразующие добавки — вводят для повышения пористости керамического черепка и повышения теплозащитных характеристик изделий (древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль);
  
• 
  Плавни — вводят с целью снижения температуры обжига (полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, пегматит, стеклобой, перлит);
  
• 
  Пластифицирующие добавки — вводят для повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды (высокопластичные глины, бентониты, ПАВ);
  
• 
  Специальные добавки — пигменты, добавки для повышения кислотостойкости изделий и др.
  

23. Принципы производства строительной керамики. Процессы, происходящие при обжиге сырьевой смеси.

Технология производства керамики:

1. 
   Добыча сырьевых материалов, транспортировка
   
2. 
   Подготовка глины
   
3. 
   Формование изделий
   
4. 
   Сушка
   
5. 
   Обжиг
   

1. 
   Карьерные работы включают добычу открытым способом экскаваторами, транспортирование и хранение промежуточного запаса глины. Вылеживание замоченной глины (естественная обработка) и ее вымораживание в течение 1-2 лет на открытом воздухе разрушает природную структуру глины, она диспергируется на элементарные частицы, благодаря этому повышается ее пластичность и формовочные свойства.
   

Карьерная глина, как правило, непригодна для получения керамических изделий.

2. 
   Обработка карьерной глины - естественная + механическая
   

Естественная - вылеживание предварительного добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении осадками или искусственном замачивании и периодическом замораживании и оттаивании.

---

Смотрите также файлы

• Решение Абсолютные показатели финансовой устойчивости Показатели Условные обозначения.docx

• Задача по комплексному анализу хозяйственной деятельности.doc

• Тимошка, видит немножко. Тимофей имя Тимофей пришло из древнегреческого языка, образовано от имени Тимотеос и означает почитающий Бога.docx

• Конспект оод по речевому развитию связная речь по теме Домашние животные и птицы.docx

• Реферат плюс Не забывайте посещать наш сайт и следить за обновлениями.rtf