1015-1
.pdf11
1.2. Определение плотности
Плотность определяется на образцах размером 100х100 х h мм, (где h – толщина образца, равная толщине плиты).
Образцы взвешивают после кондиционирования с погрешностью не более 0,01 г, а затем определяют их линейные размеры. Толщину образца измеряют в четырех точках в соответствии с рис. 2.1.
Рис. 2.1. Схема замера размеров образца ДСтП
За толщину образца принимают среднюю арифметическую величину результатов четырех замеров.
Длину и ширину образца измеряют в двух местах параллельно кромкам образца. За длину и ширину образца принимают среднюю арифметическую ве-
личину результатов двух параллельных замеров сторон образца. |
|
|||||
Плотность (ρ, кг/м3) образца вычисляется с погрешностью не |
более |
|||||
10 кг/м3 по формуле: |
|
|
|
|||
|
|
|
m |
, кг / м3 |
, |
(2.2) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
l b h |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где: m – |
масса образца, кг/г/ ; |
|
|
|
||
l |
– |
длина образца, м (см); |
|
|
|
|
b |
– |
ширина образца, м (см); |
|
|
|
|
h |
– |
толщина образца, м (см). |
|
|
|
12
1.3. Определение водопоглощения и разбухания по толщине
Водопоглощение и разбухание по толщине определяют на образцах размером 100х100х h, мм (где h – толщина образца, равная толщине плит).
Образцы взвешиваются после кондиционирования с погрешностью не более 0,01 г, а затем определяют толщину образца.
Толщину образца измеряют в четырех точках.
Образцы погружают в сосуд с питьевой водой каждый в отдельности в
вертикальном положении. |
Слой воды над образцами должен составлять 20 мм, |
температура воды – 20 1 |
С. |
Образцы взвешивают и измеряют в тех же точках вторично через 24 ч 15 мин (считая с момента их погружения в воду).
Перед взвешиванием и измерением образцы осушают фильтровальной бумагой.
Образцы измеряют не позднее чем через 15 мин после извлечения их из воды. Водопоглощение ( Wвд) вычисляют с погрешностью не более 1 % по
формуле:
|
Wвд |
|
(m1 |
m) |
100,% |
(2.3) |
|
|
m |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
где m – |
масса образца до увлажнения, кг (г) ; |
|
||||
m1 – |
масса образца после увлажнения, кг (г). |
|
||||
Разбухание по толщине ( h) вычисляют с погрешностью не более 0,1 % |
||||||
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
h |
(h1 h ) |
100,% |
(2.4) |
||
|
|
|
||||
|
|
h |
||||
|
|
|
|
|
|
где h – толщина образца до увлажнения, м (см);
h1 – толщина образца после увлажнения, м (см).
2. Испытание механических свойств древесностружечных плит
2.1. Определение предела прочности при изгибе
Оборудование и приборы
1. Испытательная машина с погрешностью измерения нагрузки не более 1 %. Испытательное устройство, состоящее из двух параллельных цилиндрических опор, которые можно передвигать в горизонтальной плоскости, цилиндриче-
13
ского ножа и приспособления с индикатором по ГОСТ 577-68 или ГОСТ 969682 с погрешностью измерения перемещения не более 0,01 мм. Длина опор и ножа должна превышать ширину образца не менее чем на 5 мм. Диаметр цилиндрической части опор и ножа должен быть равен 15 0,5 мм для образцов толщиной до 7 мм и 30 0,5 мм для образцов толщиной от 7 мм до 20 мм.
2. Инструмент для измерения размеров образцов и расстояния между опорами по ГОСТ 10633-78.
Проведение испытания
Образцы для испытаний должны иметь следующие размеры: ширина образцов должна составлять 75 мм независимо от толщины плиты. Длина образцов должна быть равной: 25-кратной номинальной толщине + 50 мм, но не менее 150 мм. Допускается использовать образцы шириной 50 мм и длиной, равной 10-кратной толщине плиты + 50 мм, но не менее 250 мм.
Толщина образцов должна быть равна толщине плиты. Ширину образца измеряют по его поперечной оси. Толщину образца измеряют в двух точках, расположенных на его поперечной оси на расстоянии 25 мм от кромки.
Испытания проводят на двух группах образцов, вырезанных соответственно вдоль длины и ширины плиты.
В пределах каждой группы одну половину испытывают, укладывая на опоры испытательного устройства образцы лицевой пластью вверх, а другую половину – лицевой пластью вниз.
Расстояние между опорами должно быть равно 25-кратной номинальной толщине плиты, но не менее 100 мм. Для образцов шириной 50 мм расстояние между опорами должно быть равно 10-кратной номинальной толщине плиты, но не менее 200 мм. Расстояние между опорами должно быть установлено с погрешностью не более 1 мм. Положение образцов на опорах указано на рис. 2.2.
Образцы укладываются на опоры испытательной машины так, чтобы продольная ось образца была перпендикулярна опорам, а поперечная ось – параллельно оси ножа.
При определении предела прочности при изгибе скорость нагружения должна быть такой, чтобы образец разрушился через 90 30 с после начала нагружения (допускается нагружать образец со скоростью перемещения ножа 10
мм мин).
14
Рис. 2.2. Схема испытания ДСтП на изгиб
Предел прочности при изгибе ( и) вычисляют с погрешностью не более 0,5 МПа (5 кгс) по формуле:
|
3Pl |
, МПа (кгс см2), |
(2.5) |
||
и |
2bh |
2 |
|||
|
|
||||
|
|
|
где Р – нагрузка, действующая на образец в момент разрушения, МН (кгс); l – расстояние между опорами испытательной машины, м (см);
b – ширина образца, м (см); h – толщина образца, м (см).
2.2. Определение предела прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты
Оборудование и материалы
1.Испытательная машина с погрешностью измерения до 1 %.
2.Штангенциркуль с погрешностью измерения до 0,1х10-3 м.
3.Колодки из древесины влажностью не более 12 %. Размеры колодки: L = 65 0,5 мм; Н = не менее 16 мм.
Волокна древесины должны быть параллельны стороне L.
Допускается изготавливать колодки из шлифованной древесностружеч-
ной плиты.
4. Захваты для передачи растягивающего усилия образцу, обеспечивающие направление нагрузки перпендикулярно плоскости образца. Паз захвата должен иметь размер 52 0,5 мм.
15
5. Шаблон Т-образного сечения с высотой выступа 7,5 0,1 мм для установки образца между колодками.
6.Направляющий угольник для установки испытательных блоков при склейке.
7.Груз массой 10-30 кг для создания давления при склейке испытательных блоков.
Проведение испытаний
Размеры образцов 50х50хh мм, где h – толщина плиты (рис. 2.3). Образец и колодки при склеивании следует установить по шаблону. Для предотвращения смещения колодок испытательные блоки следует укладывать в направляющий угольник.
Рис. 2.3. Схема испытания ДСтП на растяжение перпендикулярно пласти плиты 1 – захват; 2 – образец ДСтП; 3 – колодка из цельной древесины
Испытательный блок установить в захватах на испытательной машине так, чтобы кромки образца были симметричны пазу захвата.
Нагрузка на образец должна возрастать равномерно в течение 60 15 с до разрушения образца или со скоростью перемещения подвижного захвата испытательной машины, равной 10 мм мин.
16
Не учитывают результаты испытаний образцов, у которых расстояние от плоскости разрушения до плоскости клеевого шва составляет менее 1 мм, и проводят повторные испытания.
Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты вычислить в МПа (кгс см2) до третьей значащей цифры по формуле
Р |
, кгс/см2, |
(2.6) |
р l b
где Р – наибольшая нагрузка, действующая на образец в момент разрушения, МН (кгс);
l – длина образца, м (см);
b – ширина образца, м (см).
Результаты определения предела прочности заносят в журнал испытаний (табл. 2.3, 2.4, 2.5). На основании результатов испытаний устанавливают соответствие древесностружечных плит по физико-механическим показателям требованиям ГОСТ 10632-89, которые приведены в табл. 2.2.
Содержание отчета
1.Наименование работы.
2.Влажность древесностружечной плиты.
3.Плотность плиты.
4.Водопоглощение.
5.Разбухание по толщине.
6.Предел прочности при изгибе.
7.Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты.
8.Марка плиты и ее соответствие по физико-механическим свойствам требованиям ГОСТа.
17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Физико-механические показатели ДСтП |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Наименование показателя |
|
|
Норма для плит марок |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П-А |
|
|
|
|
П-Б |
|
|
|||
|
Влажность, % |
Тнх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Твх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Разбухание по толщине: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
за 24 ч (размер образцов 100х100 мм), % (Тв) |
|
|
|
22 |
|
|
|
|
33 |
|
|
|||||||||||||
|
за 2 ч (размер образцов 25х25 мм), % (Тв) |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
15 |
|
|
||||||||||||
|
Предел прочности при изгибе, МПа, для тол- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
щин, мм, (Тн) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
от 8 до 12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
16 |
|
|
||||||
|
от 13 до 19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
14 |
|
|
||||||
|
от 20 до 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
12 |
|
|
||||||
|
Предел прочности при растяжении перпенди- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
кулярно пласти плиты, МПа, для толщин, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
(Тн) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от 8 до 12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,35 |
|
|
|
|
0,30 |
|
|
|||||||
|
от 13 до 19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,30 |
|
|
|
|
|
||||||
|
от 20 до 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
||||||
|
х Тн и Тв – соответственно нижний и верхний пределы показателей |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Протокол испытания физических свойств |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
образца№ |
|
г,m |
см,в |
|
см,h |
см,l |
м/кгρ, |
кг],ρ[/м |
m |
m |
%W, |
[W]% |
m |
|
W |
W[ |
|
h |
|
%h, |
%h],[ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
г |
г |
|
|
|
г |
|
% |
% ], |
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вд |
вд |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, |
0, |
|
|
|
в, |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
13 |
14 |
|
15 |
|
16 |
17 |
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- здесь и далее в скобках приводится соответствующий нормативный показатель по требованиям ГОСТа.
18
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.4 |
||
|
|
|
Протокол испытания прочности при изгибе |
изг |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
Р, кгс |
|
l, см |
|
|
в, см |
h, см |
|
изг, МПа |
|
изг , МПа |
|
Примеча- |
|
обр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.5 |
||
|
|
|
|
Протокол испытания прочности при растяжении |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
перпендикулярно пласти р |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ обр. |
Р, кгс |
|
в, см |
|
|
l, см |
|
р, МПа |
|
р , МПа |
Примечание |
||||
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
|
7 |
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы для самопроверки |
|
|
|
1.Как влияет плотность ДСтП на физико-механические свойства?
2.Какие факторы влияют на водопоглощение и разбухание?
3.Какой показатель прочности определяет прочность наружных слоев плит?
4.Какой показатель прочности определяет прочность внутренних слоев плит?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Определение основных свойств ДВП мокрого способа производства
Цель работы: изучить методики определения физико-механических показателей древесно-волокнистых плит мокрого способа производства.
ГОСТ 4598-86 определяет следующие требования к древесноволокнистым плитам мокрого способа производства (табл. 3.1):
19
Таблица 3.1 Физико-механические показатели ДВП мокрого способа производства
|
|
|
|
|
|
|
Норма для плит марок |
|
|
|
|||||
Наименование показате- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т, Т-П, |
|
|
|
|
|
|
||||
лей |
|
СТ |
|
Т-В |
|
|
Т-С, Т-СП |
НТ |
|
М-1 |
|
М-2 |
М-3 |
||
|
|
СТ-С |
|
Т-СВ |
|
|
Груп - |
|
Груп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
па А |
|
па Б |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
||
Плотность, кг/м3 |
|
950… |
|
850... |
|
|
850… |
|
800… |
не ме- |
|
200.. |
|
200... |
100.. |
|
|
1100 |
|
1100 |
|
1100 |
1050 |
нее |
|
400 |
|
300 |
200 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
Предел прочности при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изгибе, МПа: |
|
47 |
|
40 |
|
38 |
33 |
15 |
|
1,8 |
|
1,1 |
0,4 |
||
нижняя граница - Тн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разбухание по толщине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
за 24 ч, %, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница - Тв |
|
13 |
|
10 |
|
20 |
23 |
30 |
|
Не нормируется |
|||||
Влажность, %: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижняя граница - Тн |
|
3 |
|
4 |
|
4 |
4 |
3 |
|
Не нормируется |
|||||
верхняя граница - Тв |
не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|||||
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водопоглощение за 2 ч, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница-Тв |
|
|
Не нормируется |
|
|
|
|
|
34 |
|
|||||
Водопоглощение лице- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вой поверхностью за 24 ч, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница - Тв |
|
7 |
|
7 |
|
11 |
|
13 |
|
Не нормируется |
|
||||
Предел прочности при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
растяжении перпенди- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кулярно пласти, МПа, |
|
0,32 |
|
0, 30 |
|
|
0,30 |
|
- |
Не нормируется |
|
||||
нижняя граница - Тн |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплопро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
водности, Вт/(м·К) |
|
0,15 |
|
0,15 |
|
|
0,15 |
|
0,13 |
0,09 |
|
0,07 |
0,05 |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
1.Норма показателя водопоглощения лицевой поверхностью относится к плитам с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы, и к плитам марки СТ.
2.Средний уровень физико-механических показателей твердых плит для последовательности партий приведен в приложении (ГОСТ 4598 - 86).
3.По требованию потребителя значение показателя нижней границы влажности плит марок Т, Т-П, Т-С, Т-СП группы А может быть принято 5 %.
20
Испытание физико-механических свойств ДВП проводится в соответствии с ГОСТ 19592-80 "Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний.
Для определения физико-механических показателей из каждой отобранной плиты вырезают образцы. Размеры и количество образцов для каждого вида испытаний приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Количество и размеры образцов для определения свойств ДВП
Вид испытаний |
Количество образ- |
Размеры образцов |
||
цов |
(длина ширину), мм |
|||
|
||||
Определение плотности |
8 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
Определение влажности |
3 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
Определение водопоглощения |
8 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
Определение набухания по |
8 |
100 |
100 |
|
толщине |
|
|
|
|
Определение предела прочно- |
8 |
(25h+50) |
75, где h- |
|
сти при статическом изгибе |
|
толщина плиты |
||
Определение предела прочно- |
8 |
55 |
55 |
|
сти при растяжении перпен- |
|
|
|
|
дикулярно пласти плиты |
|
|
|
Образцы должны иметь параллельные кромки, гладкие и без сколов, и прямые углы без повреждений.
Отклонения от номинальных размеров образца по длине и ширине должны быть не более 0,5 мм, а по толщине образца – равными отклонениям по толщине плит. Образцы длиной более 100 мм должны иметь отклонения по длине не более 1 мм.
Перед испытаниями все образцы, кроме предназначенных для определения влажности, необходимо кондиционировать, то есть выдержать при температуре 20 2 С и относительной влажности воздуха 65 5 % до момента достижения постоянной массы (равновесной влажности). Масса образца считается постоянной, если при двух очередных взвешиваниях, проведенных с 24часовым промежутком, отклонение массы не будет превышать 0,1 %.