1015

31

Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты пр в мегапаскалях вычисляют с точностью до 0,01 МПа по формуле 2.6.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Определение основных свойств ДВП сухого способа производства и МДФ

К физико-механическим показателям плит МДФ предъявляются следующие свойства (табл. 4.1):

32

Испытание физико-механических свойств МДФ проводят по аналогичным (ДВП) методикам с учетом толщины плит. Также определяют показатель удельного сопротивления нормальному отрыву наружного слоя плиты. Методика приведена ниже.

Для плит толщиной 16 мм размер образцов для испытаний на изгиб составляет 250х50 мм.

Определение удельного сопротивления нормальному отрыву наружного слоя

Показателем, оценивающим качество наружного слоя плиты и его пригодность для ламинирования, является удельное сопротивление нормальному отрыву наружного слоя уд.

Отбирают 8 образцов размером в плане 50х60 мм. В центре поверхности образцов спиральным сверлом с внутренним диаметром подрезателя 30 мм делают кольцевую канавку глубиной 0,5…0,7 мм.

Кольцевую канавку заполняют пластилином для предотвращения попадания клея за предел расчетной площади отрыва. К выделенной кольцевой канавкой площади на пласти образца приклеивают клеем-расплавом металлическую испытательную головку (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Вид образца с испытательной головкой

Образец с головкой помещают в приспособление испытательной машины и прикладывают нагрузку со скоростью 10 мм/мин до момента отрыва наружного слоя. Значение разрушающей нагрузки заносят в таблицу.

Не учитывают результаты испытаний образцов, у которых разрушение наружного слоя произошло не по всей площади испытательной головки или за пределами канавки. Если таких образцов более двух, то испытание проводят заново на новой партии образцов.

33

Удельное сопротивление нормальному отрыву наружного слоя уд вычисляют по формуле, МПа,

уд = Р/ F,

где Р разрушающая нагрузка, Н;

F рабочая площадь испытательной головки, мм2 . Результаты вычислений заносят в табл. 4.2.

Таблица 4.2

За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение результатов испытаний всех учтенных образцов.

Сравнивают полученный результат с требованиями ГОСТ.

Требования к плитам сухого способа производства приведены в табл. 4.3.

34

Вопросы для самопроверки

1.Как влияет плотность ДВП на физико-механические свойства?

2.Какие факторы влияют на водопоглощение и набухание ДВП?

3.В чем отличие методик определения водопоглощения и водопоглощения лицевой поверхностью?

4.Какой показатель прочности определяет прочность наружных слоев плит?

5. Какой показатель прочности определяет прочность внутренних слоев плит? 6. С какой целью определяют удельное сопротивление нормальному отрыву наружного слоя?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Определение основных свойств (нормальной густоты и сроков схватывания) цемента и гипса

Цель работы – изучение свойств цемента, гипса, усвоение методик их испытания.

Цемент – это название группы гидравлических вяжущих веществ, главной составной частью которых являются силикаты и алюминаты кальция. Цементы используются в качестве вяжущих веществ (далее просто вяжущих) для производства цементно-стружечных плит, фибролита, арболита.

Гипс – быстротвердеющее воздушное вяжущее, получаемое обжигом (при 140-180 0С) двуводного гипса, (минерала класса сульфатов, СаSО4 2Н2О), подвергаемого помолу до и после обжига.

Гипс применяется в качестве вяжущего для производства гипсостружечных, гипсоволокнистых и гипсокартонных плит.

Процесс смешивания цемента и гипса с водой носит название затворе-

ния.

Количество воды для затворения цемента и гипса носит название водопотребности или водо: цементного (водо: гипсового) отношения.

35

Оборудование и приборы, инструменты, материалы

Емкость для перемешивания цемента и гипса, лопаточка или мешалка для перемешивания, приборы Вика и Суттарда (в комплекте), весы, секундомер, сито, мерный цилиндр, линейка, нож, влажная ткань, цемент, гипс, вода, машинное масло.

Порядок выполнения

Определение нормальной густоты цементного теста (ГОСТ 310.30-76)

Нормальную густоту цементного теста характеризует количество воды затворения, выраженное в процентах (долях) от массы цемента. Нормальной густотой цементного теста считают его консистенцию, при которой пестик прибора Вика, погруженный в тесто, заполняющее коническое кольцо, не доходит на 5…7 мм до пластинки, на которую кольцо установлено. Кольцо и пластинку перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.

Для приготовления цементного теста отвешивают 400 г сухого просеянного цемента и высыпают его в чашку. Если водопотребность цемента не известна, то для первого опыта задают водоцементное отношение (В/Ц) равное

23…28 % (0,23…0,28), т.е. добавляют примерно 90…112 см3 (мл) воды.

В цементе делают углубление, и в него вливают воду. Углубление засыпают цементом и через 30 с сначала осторожно, а потом интенсивно перемешивают и растирают лопаточкой в течение 5 мин с момента приливания воды. Время затворения заносят в рабочий журнал.

Пестик прибора выставляют на ноль по шкале относительно пластинки. После перемешивания кольцо прибора Вика (рис. 5.1, 5.2) в один прием заполняют цементным тестом. Затем 5-6 раз встряхивают его вместе с пластинкой о твердое основание.

Излишки теста убирают ножом или линейкой, протертыми влажной тканью. Пестик прибора Вика приводят в соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца и закрепляют стержень стопорным винтом. Затем винт отпускают, позволяя пестику свободно погружаться в тесто. Через 30 с после начала погружения производят отсчет погружения по шкале. Если погружение пестика больше или меньше 5…7 мм, то опыт повторяют, изменяя количество воды затворения.

Результаты эксперимента заносят в табл. 5.1.

36

Величину нормальной густоты цементного теста в производстве используют для назначения оптимального количества воды в растворах вяжущих. Величина нормальной густоты цементного теста в первую очередь зависит от вида цемента, тонкости его помола, количества введенной добавки и минерального состава цемента. Регулировать нормальную густоту цементного теста можно также добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Определение нормальной густоты гипсового теста

Нормальной густотой гипсового теста называется процентное содержание воды, при котором расплыв гипсового теста на приборе Суттарда составляет 180 5 мм. Для определения нормальной густоты в чашку вливают 150-200 мл дистиллированной воды, всыпают при перемешивании 300 г гипса. После 30 с перемешивания полученное гипсовое тесто вливают в протертый влажной тканью цилиндр прибора Суттарда, имеющий высоту 100 мм и внутренний диаметр 50 мм. Через 45 с с момента затворения гипса водой излишки теста срезают ножом или линейкой и быстро поднимают цилиндр вертикально вверх над стеклом, под которым находится разметка с концентрическими окружностями равного диаметра.

Диаметр расплыва измеряется линейкой (или визуально по меткам) в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое. Если результат окажется отличным от 180 5 мм, то опыт повторяют. Результат записывают в таблицу.

37

Определение сроков схватывания цементного теста

Осуществляется также на приборе Вика.

Перед началом определения повторяют процедуру затворения цемента и перемешивания.

На место пестика ставят иглу (рис. 5.2), убедившись в ее чистоте и отсутствии искривления. Иглу прибора доводят до цементного теста и дают свободно опускаться в тесто. Масса стержня с иглой должна быть 300 12 г. Иглу погружают в тесто через каждые 5 минут до начала схватывания и через каждые 10 минут после начала.

Началом схватывания цементного теста считают время, прошедшее от начала затворения (момент приливания воды) до момента, когда игла не доходит до пластинки на 2…4 мм. Концом схватывания цементного теста считают время от начала затворения до момента, когда игла опускается в тесто не более чем на 1-2 мм.

Знание начала и конца схватывания позволит скорректировать продолжительность этапов технологического процесса производства композиционных материалов на основе древесины.

Определение сроков схватывания гипсового теста

Осуществляется с помощью прибора Вика .

По той же методике, что и для цементного теста. Но в отличие от цементного, в гипсовое тесто иглу погружают через каждые 30 с.

Начало и конец схватывания определяются по аналогии с цементным тес-

том.

Отмечают в рабочем журнале время затворения, время начала и конца схватывания.

38

Рис. 5.1. Устройство прибора Вика

1 – цилиндрический металлический стержень; 2 – обойма станины; 3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 – игла

Рис. 5.2. Элементы прибора Вика

а – кольцо к прибору; б – игла; в – пестик

40

Содержание отчета

1.Наименование работы.

2.Схема прибора Вика и прибора Суттарда с элементами.

3.Марка испытуемого цемента и (или) гипса (по паспорту).

4.Результаты испытаний.

Вопросы для самопроверки

1.Что такое цемент?

2.Какие виды цементов используются в производстве композиционных материалов на основе древесины?

3.Что такое гипс?

4.Марки гипса, предпочтительные для композитов на древесине.

5.Как готовят пробы?

6.Какие свойства цемента и гипса наиболее важны для технологии и свойств композитов?

7.Методики испытания нормальной густоты и сроков схватывания цементного и гипсового теста.

8.Какое значение имеют определяемые свойства?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Изготовление гипсостружечных плит (ГСП)

Цель работы: изучить технологию производства ГСП, выбрать и обосновать режимы прессования, получить навыки расчета расхода стружки и компонентов вяжущего для производства ГСП.

Гипс как вяжущее отличается от цемента меньшим сроком твердения.

В отличие от ЦСП гипсостружечные плиты можно изготавливать и полусухим способом. Отличие его заключается в меньшем количестве воды, необходимой для затворения гипса.

При применении полусухого способа изготовления ГСП вода, необходимая для гидратации, вносится через стружку. В целях быстрого и равномерного насы-