SPRAWOZDANIE Z ĆW nr 10

„Badania techniczne drewna oraz materiałów drewnopochodnych”

• oznaczenie gęstości pozornej

-drewno

Próbka powinna mieć kształt prostopadłościanu o wymiarach przekroju poprzecz­nego 20  20mm i długości wzdłuż włókien 25±5 mm. W przypadku, gdy szerokość przyrostów rocznych przekracza 4 mm, wymiary przekroju należy zwiększyć w ten sposób, aby próbka zawierała nie mniej niż 5 przyrostów rocznych. Odchylenia od równoległości oraz prostopadłości odpowiednich płaszczyzn próbki nie powinny przekraczać 0,1 mm. Należy wyznaczyć masę, a następnie zmierzyć wymiary lub objętość próbki. Gęstość należy obliczyć z dokładnością do 5 kg/m³ wg wzoru:

Waga do określenie masy próbki z dokładności do 0,01g

Mierzymy próbkę z dokładności do 0,1mm lub określamy objętość dokładnością do 0,1cm³

g=m/V

WYNIKI

			Wymiary [mm]				Waga	Gestość
L.P				a	b	l	m [g]	ρ [kg/m^3]
1		sosna	20,3		20,3	31,8	8,50	648
2		buk	18,0		18,4	30,3	6,9	688
3		dąb	18,8		19,1	30,7	8,7	789

-materiały drewnopochodne

Gęstość oznacza się jako stosunek masy każdej próbki do jej objętości mierzonych przy tej samej wilgotności, a wyniki są podstawą do obliczania gęstości płyt drewnopochodnych.

Próbki do badań powinny być kwadratowe o bokach długości nominalnej 50mm. Każdą próbkę należy zważyć z dokładnością do 0,01g. Grubość t zmierzyć z dokładnością do 0,05mm w punkcie przecięcia się przekątnych. Długości (b₁; b₂) boków zmierzyć z dokładnością do 0,1mm w dwóch punktach równolegle do krawędzi próbki, wzdłuż linii przechodzących przez środki przeciwległych boków. Gęstość należy obliczyć ze wzoru:

		Wymiary [mm]			Waga	Gestość
Próbka		b1	b2	t	m [g]	ρ [kg/m^3]
1	Wiórowa OSB	50,1	49,7	11,37	18,80	664
2	wiórowa	50,3	50,8	12,19	23,70	761
3	Sklejka	50,7	50,5	10,44	17,90	670
4	pilśniowa	49,8	51,0	3,53	8,95	998

• Oznaczanie wilgotności

- metoda uproszczona

Ustawiamy instrument stosownie do badanej próbki, dokonujemy oznaczenia wilgotności.

WYNIKI

		Wilgotność
1	sosna	6%
2	dąb	6%
3	buk	6%

-oznaczenie wilgotności materiałów drewnopochodnych

Oznaczenie polega na określeniu metodą wagową różnicy pomiędzy masą próbki w momencie jej pobierania, a stałą masą próbki po wysuszeniu w temperaturze 103±2°C i obliczeniu procentowego ubytku masy w odniesieniu do stałej masy próbki po suszeniu; uzyskane wyniki dotyczące próbek służą do obliczania wilgotności całych płyt.

Masa początkowa próbki powinna wynosić co najmniej 20g; jej kształt i wymiary mogą być dowolne. Próbki powinny być pozbawione odprysków i trocin. Przed suszeniem każdą próbkę należy zważyć z dokładnością do 0,01g w chwili pobrania. Pierwsze ważenie wykonać natychmiast po jej pobraniu. Następnie umieścić w suszarce i suszyć do osiągnięcia stałej masy. Uważa się, że próbka osiągnęła stałą masę, jeżeli różnica wyników operacji ważenia przeprowadzonych w odstępach 6 h nie jest większa niż 0,1% masy próbki. Następnie po ochłodzeniu w eksykatorze do temperatury otoczenia należy każdą próbkę zważyć z dokładnością do 0,01g, na tyle szybko, by uniknąć wzrostu wilgotności większej niż 0,1%.

Wilgotność obliczyć z dokładnością do 0,1% wg wzoru:

Gdzie:

m_h- masa początkowa przed wysuszeniem, g

m₀- masa po wysuszeniu, g

Wyniki:

Próbka - płyta pilśniowa

m_h = 8,95g

m₀ = 8,90g

H=[(8.95-8,90) / 8,90 ] * 100 = 0,56 %

• Oznaczenie nasiąkliwości

Próbka do oznaczania na­siąkliwości powinna mieć kształt prostopadłościanu o wy­miarach 303010 (wzdłuż włókien) mm. Dopuszczalne odchyłki wymiarów ±1 mm. Próbka w chwili rozpoczęcia oznaczania powinna mieć wilgotność 0%.

Wysuszona próbkę zważyć i umieścić w naczyniu z wodą destylowaną o temperaturze 20±2°C w ten sposób, aby próbka była całkowicie zanu­rzona w wodzie. Ważenie przeprowadzono po 48 h.

Obliczenia początkowej prędkości nasiąkania (V_n) próbki wykonać z zaokrągleniem do 0,1%/h wg wzoru

W - wilgotność względna próbki

t - czas nawilżania próbki wodzie, h

Wyniki:

m₀- masa początkowa, g

m_h- masa próbki po h godzinach, g

t=72 h

	sosna	dąb	buk	Płyta wiórowa
m0 [g]	8,2	9,05	8,15	23,70
mh [g]	13,5	12,80	12,55	47,65
W [%]	64,63	40,97	53,99	101,05
Vn [%h]	0,90	0,57	0,75	1,40

• Oznaczanie spęcznienia

Próbki służące do wykonania oznaczenia powinny mieć wymiary 20×20×10-30mm. Próbki należy suszyć początkowo w ciągu 2-3h w temperaturze 45-55°C, a następnie w temperaturze 103°C. Suszenie należy zakończyć z chwilą, gdy wyniki dwóch kolejnych pomiarów wykonanych na 2-3 próbach co 2h nie różnią się więcej niż o 0,02mm.

Pomiar próbki należy wykonać w kierunku promieniowym, stycznym i podłużnym, w środku każdej z płaszczyzn z dokładnością do 0,01mm. Przygotowane do badań próbki należy poddać klimatyzacji w temperaturze 20°C i względnej wilgotności powietrza 65% oraz zmierzyć. Następnie moczyć w wodzie destylowanej w temperaturze 20°C do ustalenia się wymiarów. Wyniki obliczyć ze wzorów:

gdzie:

l_{r max ,} l_{r max} wymiar próbki przy wilgotności równej lub wyższej od początku nasycenia włókien, odpowiednio w kierunku promieniowym lub stycznym [mm];

l_{t min ,} l_{t min} wymiar próbki w stanie całkowicie suchym odpowiednio w kierunku promieniowym lub stycznym [mm]

WYNIKI

próbka	rmin [mm]	tmin [mm]	lmin [mm]	rmax [mm]	tmax [mm]	αrmax	αtmax
sosna	20,6	20,2	32,3	21,55	21,1	4,61	4,46

• Oznaczenie wytrzymałości drewna na ściskanie wzdłuż włókien

Pomiar badanego przekroju próbki należy wykonać bezpośrednio przed oznaczeniem w połowie długości próbki w kierunku promieniowym (a) i stycznym (b) z dokładnością do 0,1mm

Próbkę należy umieścić na środku płyty przegubowej w ten sposób, aby kierunek działania siły ściskającej ył równoległy do jej podłużnej osi.

Przebieg oznaczania, próbkę należy obciążać równomiernie ze stałą prędkością tak dobraną , aby zniszczenie próbki nastąpiło w czasie 90±30s od chwili rozpoczęcia obciążania

Wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien próbki o wilgotności W, w chwili badania (R_cW) należy obliczać z dokładnością do 0,5MPa wg wzoru

- siła zużyta na zniszczenie próbki

1. wymiar próbki w kierunku promieniowym (mm)

2. wymiar próbki w kierunku stycznym, mm

WYNIKI

-	a [mm]	b [mm]	Pmax [N]	Rc W [MPa]
Sosna	20,3	20,3	29700	72,0
Dąb	18,8	19,1	26000	72,4
Buk	18,0	18,4	20000	60,4

• Oznaczanie wytrzymałości na zginanie statyczne

Kształt próbki 300±1x20±2x20±2 mm

Podpory dolne umieszczone w odległości l =240 mm, promień zaokrąglenia podpór 15mm.

Próbkę umieszczamy na maszynie probierczej swobodnie, symetrycznie na 2 podporach w ten sposób, aby Napora maszyny przeniosła obciążenie na próbkę w środku jej długości, siła zginająca działała prostopadle do przekroju promieniowego drewna.

Przebieg oznaczania, próbkę należy obciążać równomiernie ze stałą prędkością tak dobraną, aby zniszczenie próbki nastąpiło w czasie 90±30s od chwili rozpoczęcia obciążania. Wynik należy podać w MPa z dokładnością do 1MPa.

-siła niszcząca [N]

l - rozstaw podpór [mm] l =240 mm

b - szer. [mm]

h -wys. [mm]

	b [mm]	h [mm]	Pmax [N]	σ [MPa]
Dąb	19,5	19,6	2980	143
Sosna	19,6	19,6	2100	100
Buk	19,5	19,6	3260	157

• Oznaczenie materiałów drewnopochodnych za zginanie i moduł sprężystości

Cylindryczna napory o tej samej długości i o średnicy (30±0,5) mm umieszczona równolegle i w równej odległości do podpór. Próbkę do badań umieścić płasko na podporach osią podłużną prostopadle do osi podpory.

Obciążenie przenosić podczas całego badania ze stałą prędkością napory, prędkość obciążenia tak dobrać, aby zniszczenie próbki nastąpiło w ciągu 60±30s

Strzałką ugięcia mierzyć w środku próbki (pod) naporą z dokładności do 0,1 mm i sporządzić wykres tej wartości w funkcji do odpowiednich obciążeń mierzonych z dokładnością do 1% mierzonej wartości.

Jeżeli ugięcie jest wyrażone przez odczyty przyrostów należy wykorzystać, co najmniej 6 par odczytów.

Zapisać maksymalne obciążenie z dokładnością do 1% mierzonej wartości

Badania wykonać w dwóch grupach próbkę odpowiednio do 2 kierunków próbek. W obrębie grupy badać połowę próbek prawą i polowe lewą płaszczyzną.

Obliczanie wyników

Moduł sprężystości E_m

-odległość miedzy środkami podpór [mm]

b - szerokość próbki [mm]

t - grubość próbki [mm]

- przyrost obciążenia prostoliniowego odcinka krzywej obciążenie - odkształcenie

- przyrost strzałki ugięcia mierzony w środku długości próbki

Wytrzymałość na zginanie należy obliczyć wg wzoru:

	b [mm]	t [mm]	l1 [mm]	Δa [mm]	Fmax [N]	Em [N/mm^2]	fm [N/mm^2]
Płyta wiórowa	50,9	12,00	240,0	6,0	275	1800,9	13,51
Płyta wiórowa OSB	51,1	11,31	226,2	7,0	870	4864,4	45,16
Sklejka	51,9	11,72	234,4	10,0	1430	5510,6	70,53

1

---