A fa tulajdonságai, szerzői platform
Páratartalom és higroszkóposság
A fa nedvességtartalma nagymértékben befolyásolja a tulajdonságait.
A fa nedvességtartalmát a képlet határozza meg
ahol g1 a fa minta súlya a szárítás előtt, és g2 a tömeg tömegszázalékban szárított tömege.
A fa nedvességtartalmát 15% -ban feltételesen normálisnak tekintik. A faanyag fizikai tulajdonságainak megállapításának eredményei ennek a páratartalomnak az összehasonlíthatóságához vezetnek.
Különböztesse nedvesség a fa szabad állapotban (kitölti a cella üregek és hajók intercelluláris térbe), és a higroszkópos nedvességet a cellában és az érfalat formájában vékony rétegben.
Szárításkor a fa először elveszti a nedvességet, és csak akkor kezd higroszkópos nedvességet kibocsátani. A csak nedvességet tartalmazó faanyag nedvességtartalmát a szálak telítési pontjának nevezik; különböző fajtájú fák esetében viszonylag szűk határok között ingadozik (23-31%).
Szerint a nedvességtartalom megkülönböztetni fa esetén: 1) nedves (nedvesség több mint svezheorublennoy fa), 2) CBE-zhesrublennuyu (nedvességtartalom 35% vagy nagyobb), 3) vozdushnoeuhuyu (nedvességtartalom 15-20%), 4) komnatnosuhuyu (páratartalom 8- 13%).
A fa tulajdonsága, hogy felszívja a pár vizet a levegőből, higroszkóposnak nevezik; Az abszorpció mértéke a levegő hőmérsékletétől és relatív páratartalmától függ. A hőmérséklet és a páratartalom minden kombinációja megfelel a fa bizonyos higroszkópos páratartalmának. A faanyag által megszerzett páratartalom hosszú ideig állandó levegővel, relatív páratartalom mellett. a páratartalom és a hőmérséklet, a faanyag egyensúlyi nedvességtartalmának nevezzük. Az egyensúlyi nedvességet eredményezi, amikor a környezeti levegő gőzének rugalmassága megegyezik a víz feletti vízgőz rugalmasságával.
1. ábra: NN Chulitsky nomogramja a fa nedvességének meghatározására a környezeti levegő adott hőmérsékletén és páratartalmánál
Annak megállapításához, a fa nedvességtartalma, tárolja egy szobában változó hőmérséklet, páratartalom, JH Chulitsky készült diagram (ábra. 1), amelyen keresztül a páratartalom lehet beállítani pontossággal 0,75%. Ezen az ábrán, a függőleges tengelyen a levegő páratartalma, a vízszintes tengely - a levegő hőmérséklete; a lejtős vonalak megfelelnek a fa nedvességének.
A fa higroszkópossága miatt a faanyagok nedvességtartalma a környezeti levegő hőmérsékletétől és páratartalmától függ. A nedves fa nedvességet ad a környező levegőnek, száraz - elnyeli a nedvességet a levegőből.
Mivel a levegő páratartalma nem állandó, a fa páratartalmában ingadoznak. Változó fa páratartalom 0% rost telítési pontja változást okoz famennyiségmérővel, ami a zsugorodás, duzzanat, csavarás a fa épületszerkezetek, valamint a repedések megjelenése.
A fa higroszkóposságának és vízabszorpciójának egyik legegyszerűbb módja az, hogy a fa felületét olyan festékekkel és lakkokkal vonják be, amelyek mechanikusan megakadályozzák a nedvesség behatolását az erdőbe.
Zsugorodás, duzzanat és warpage
A frissen aprított faanyag felszívhat még vizet, és a nedvességtartalom változatlan marad. Ezért a faanyag lineáris méretei és mennyisége nem változik, bár a súly növekedése. A méretek ilyen konzisztenciája akkor is fennmarad, ha a fa a szálak telítési pontjáig szárad.
A nedvesség csökkenésével ez alatt a pont alatt kezdődik a fa zsugorodása - lineáris méretei csökkentek, következésképpen a térfogat is.
Amikor párásító száraz fa a sejtfalak vannak sűrítve rost telítési pontja (megduzzad), ami részleges csökkentése a belső méretei a sejteket, és főként növekedett a külső méretei. Ennek eredményeképpen a nedvesített fadarab külső mérete is nő.
A szerkezet heterogenitásának köszönhetően a fa különböző mértékben egyenletesen megszárad vagy felduzzad. Mentén a teljes lineáris zsugorodás a szálak kisebb, mint 0,1-0,3%, a radiális irányú ez 3-6%, és a tangenciális - 7 és 12%.
Tekintettel arra a tényre, hogy a zsugorodást a sejtfalak vastagságának csökkenése okozza, a vastagfalú sejtek fája vékonyfalú sejteknél erősebben zsugorodik, mint a fa. Ezért a sűrű (nehéz) faanyag zsugorodása több, mint a faanyag (könnyű) fa zsugorodása.
A mértékű zsugorodás jellemzi együtthatóval térfogata összezsugorodik - nagyságcsökkentő mennyiség faanyag szerint a nedvesség csökkentésére 1% közötti tartományban rost telítési pontja, hogy a teljesen száraz állapotban.
A V0 térfogati zsugorodást az alábbi képlet alapján számítjuk ki:
ahol V1 és V2 a minta térfogata a szárítás előtt és után.
A térfogat zsugorodási együtthatóját a képlet szerint 0,01% -ban határozzuk meg
ahol W a minta nedvességtartalma százalékban.
Ábra. 2. zsugorodás szárításkor
Zsugorodási és duzzadási fából elengedhetetlen épületszerkezetek, mint a zsugorodás képződését okozza csatlakozásoknál levő réseket az egyes fából készült szerkezeti elemek, és amikor megnedvesített egyes szerkezeti elemek növelik a térfogata. Ezért ajánlatos használni fa nedvességtartalma, ami megfelel a feltételeknek a jövőbeni szolgáltatás tervezése.
A különböző irányú egyenetlen zsugorodás és az egyenetlen szárítás következtében faanyag fordul elő.
Mivel a fa zsugorodás a tangenciális irányban, mint a radiális oldalélei a táblák hajlamosak hajlítsa felé konvexitás éves rétegek (ábra. 2). Azok leginkább fogékony csavarás táblák, fűrészáru közelebb van a felszínhez, mint zsugorodás érintőleges irányban, mint a középső réteg. Board, vágott közepétől a fa, mivel a szimmetrikus eloszlása a stressz, nem vetemedik, de lesz kissé ék alakú keresztmetszete annak a ténynek köszönhető, hogy a zsugorodás a széleken nagyobb, mint a közepén.
Ha a felületről való szárítás gyorsan megtörténik, akkor a fa külső rétege térfogatban csökken, és a belső rétegekre nyomást fejt ki. Ennek eredményeképpen a külső rétegekben húzási feszültségek jelennek meg, repedezést okozva. Ugyancsak a különböző irányú egyenetlen zsugorodásból ered.
A rönkökben a szárítás számos repedést okoz, amelyek a sugár mentén helyezkednek el. Először is, a végek törnek, mert a nedvesség gyorsabban párolog. A végek repedésének csökkentése érdekében mész és ragasztó vagy gyanták keverékével festik őket.
A fa mennyisége a nedvességtartalmától és a pórustérfogatától függ.
Általában a faanyag tömege normál 15% -os nedvességet eredményez, a képlet alapján
ahol γ15 a minta ömlesztett tömege 15% -os nedvességtartalomban g / cm3-ben;
γW a minta ömlesztett tömege annak a páratartalomnak, amelyet a meghatározáskor kapott érték, g / cm3-ben;
K0 - térfogat zsugorodási együtthatója (nyírfa, bükk és vörösfenyőfa esetében: 0,06, egyéb fajták faja esetében: 0,05);
W a faanyag nedvességtartalma a térfogatsűrűség meghatározásakor.
A fák túlnyomó többségében a térfogat súlya kisebb, mint az egység; ez függ a fa sűrűségétől és páratartalmától.
A faanyag fajlagos sűrűsége átlagosan 1,55 g / cm3.
A fa szilárdsága, amelyet az anyag anizotrópiája miatt külső mechanikai behatásokkal szemben ellenálló képesség jellemez, különböző irányban nem azonos. Ezt a tulajdonságot figyelembe kell venni az épületekben használt fa használatakor.
Tüntesse fel a tömörítést a szálak és a szálak mentén. A szálak mentén történő összenyomásakor a fa cölöpökben, oszlopokban, állványokban működik.
Amikor a rostok összenyomódnak, gyakran látható a deformáció a látható pusztítás nélkül; ezért a terhelés destruktívnak tekinthető, amely alatt a deformációs inkrementum gyorsabban halad, mint a feszültségnövekedés, vagyis az arányos határértéknek megfelelő terhelés. A faanyag ellenállása is csökken, ha a hatóerő a szálak szögére irányul.
A nyomószilárdság határértéke még egy irányban is igen széles körben változik a fafajoktól, sűrűségétől és páratartalmától, a növekedési körülményektől, a csomók és repedések jelenlététől és típusától függően. A vizsgálat időpontjában az ω% nedvességtartalmú próbadarab minta ^ ^ (w) szálak mentén a nyomószilárdságot 1 kg / cm2 értéken belül határozzuk meg
ahol a Pmax a törési teher kg-ban;
a és b a minta keresztmetszeti mérete cm-ben.
A GOST 6336-52 szerint a minta egy téglalap alakú prizma alakú, 20X20 mm-es bázissal és 30 mm magassággal (a szálak mentén).
A tömörítési vizsgálattal nyert szakítószilárdságot 15% nedvességtartalomra kell újraszámítani 5 kg / cm2 pontossággal a
Ahol a a páratartalom korrekciós tényezője. Ez a tényező mutatja az erőhatár százalékos változását a páratartalom változásával 1% -kal. Nyír, fenyő, cédrus, vörösfenyő, melyet elfogadunk a = 0,05, tölgy és egyéb keményfa, luc, fenyő a = 0,04;
W a minta nedvességtartalma a vizsgálat idején százalékban.
A szálak mentén a különböző fafajok nyomószilárdsága 350-700 kg / cm2; a fenyő esetében kb. 400 kg / cm2.
Összenyomó fa az egész gabona lehet tesztelni egy síkban radiális vagy tangenciális következik. A mintát fát vágunk az alakja a prizma négyzet alakú 20 x 20 mm-es 30 mm úgy, hogy az éves rétegek végein párhuzamosak két szemközti felületei a prizma, és az éves képező rétegek párhuzamos hosszú élei a minta.
A sugárirányú és tangenciális irányú vizsgálatot különböző mintákon végezzük.
A mintát egyenletesen töltik 100 kg / perc átlagos sebességgel (tolerancia + 20%). A minta deformációit 0,005 mm-es pontossággal mértük a lágy sziklák 20 kg-os terhelésnövekedése és a szilárd anyagok 40 kg-ára. A mutatót a jelzőn kell elvégezni, anélkül, hogy leállítanánk a terhelést. A vizsgálat addig folytatódik, amíg a mintadarabot egyértelműen átengedik egy feltételes szakítószilárdságon. A vizsgálat végén meghatározzuk a minta nedvességtartalmát. A terhelés és deformáció számát a tesztnapló rögzíti.
A minták alapján készített diagram munka nyomás alatt; A vízszintes tengelyen az alakváltozás és a függőleges tengely - terhelést. A diagramból legfeljebb 5 kg-os terhelés - amely megfelel a végső húzófeszültség, mint az ordináta az A pont az átmenet diagramok egyenes szakasz a hajlított (3. ábra).
Ábra. 3. ábra tömörítési merőleges a gabona
Feszültség, amikor a határ az arányosság egy mintában, amelynek nedvességtartalma W (1 cm2 kompressziós tér) számítjuk pontossággal 1 kg / cm2, amelyet a képlet
ahol Pt - megfelelő terhelés a végső húzófeszültség kg (t - a tangenciális irányban); és - szélessége minta cm; l - hossza minta cm.
Nagysága a szakítószilárdsága mentén farost tág határok között változhat attól függően, hogy az alak a minta és a módszer a rögzítést a nyúlásmérő gépbe. A faépítmény szakítószilárdsága függ helyi gyengítés dolgozó rész és a jelenléte okoz.
A szakítószilárdság a tiszta minták a szálak mentén mozog 800-1 900 kg / cm2, és a keresztirányú szálak - 15-től 100 kg / cm2.
Ellenállás statikus hajlító
Fa nagy ellenállás a statikus hajlító, ezért széles körben használják a konstrukciók dolgozik hajlító: gerendák, deszkák, állványok, stb ..
Vizsgálandó minták a statikus hajlítási termelt formájában Idomak 20 X 20 mm-es, 300 mm hosszú.
A hajlítószilárdság a minta nedvességtartalmú a vizsgálat időpontjában ω határozzuk pontossággal legfeljebb 5 kg / cm2, amelyet a képlet
ahol Pmax - az áruk megsemmisítése, kg-ban; l - közötti távolság a támaszok 24 cm; b és h - szélessége és magassága a minta keresztmetszetének cm.
A szakítószilárdság kell lennie normalizáltuk nedvességtartalma 15%, amelyet a képlet
A koefficiens készítették egyenlő 0,04 valamennyi fafaj.
Statikus hajlítási ellenállása minták különböző fajok közötti tartományban van 500 - 1000 kg / cm2.
Építési és javítási