МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Донбаська державна академія будівництва і архітектури

Кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних випробувань будівельних матеріалів з дисципліни «Будівельне матеріалознавство» (Частина ІІІ)

Форма навчання - денна

ЗАТВЕРДЖЕНО на засіданні кафедри технологій

будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг Протокол № 16 від “ 25 ” червня 2001 г.

Макіївка ДонДАБА - 2001 р.

УДК 691. 071

Методичні вказівки до лабораторних випробувань будівельних матеріалів з дисципліни «Будівельне матеріалознавство» / Укладачі В.І. Братчун, Н.С. Борисова, В.Г. Вешневська. - Макіївка: ДонДАБА, 2001 р. - 25 с.

Викладено методику лабораторних випробувань основних фізикомеханічних властивостей будівельних матеріалів: лісових і теплоізоляційних, органічних в’яжучих речовин і матеріалів на їх основі, будівельних пластмас, лакофарбових матеріалів. Даються рекомендації з виконання науководослідницької роботи під час лабораторних занять

2

3

1.ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ

1.1.Номенклатура матеріалів із деревини

Номенклатура лісових матеріалів складається кожним студентом індивідуально на основі отриманих теоретичних знань, вивчення зразків у колекціях і на стендах кафедри.

Номенклатура виробів складається за формою, приведеною в таблиці 1.1, де має бути найменування виробів, його основні розміри, вид виробу (рисунок), галузь застосування.

1.2. Пороки деревини

Пороками називають вади окремих ділянок деревини, що знижують її якість і обмежують можливості її використання.

Сортамент лісоматеріалів установлюють на підставі оцінки характеру, розмірів і кількості пороків.

Студенти вивчають на зразках у колекціях і на стендах кафедри пороки деревини і записують результати роботи у вигляді таблиці 1.2.

Паркет

планочний

щитовий паркетні дошки мозаїчний паркет

Деревний шпон

Фанера (хвиляста, ребриста, армована, фанерні труби і т.д.)

Погонажні вироби (поруччя, плінтуси, галтель, розкладки й ін.)

Інші види виробів

Примітка. В таблиці має бути не менше 14-15 найменувань різноманітних матеріалів з деревини - за вибором студента або за завданням викладача.

1.3. Фізико-механічні властивості деревини

1.3.1. Вологість

Вологість деревини - це відсотковий вміст у ній води в момент визначення. Визначають її двома способами: прямим і непрямим.

Прямий спосіб передбачає зважування зразків спочатку вологих, потім сухих, висушених у шафі при температурі 100-105°С до сталої маси, тобто за звичайною методикою. Вологість обчислюють за формулою, (1.1):

де m1 – маса матеріалу в природно-вологому стані, г; m2 – маса висушеного матеріалу до сталої маси, г.

4

Непрямий спосіб визначення вологості заснований на рівноваговій вологості деревини, що одержується нею при тривалому перебуванні у певних температурно-вологових умовах. Порівняно постійні температура і вологість повітря зберігаються в помешканні будівельної лабораторії, тому в лабораторній практиці цей спосіб є кращим як швидший і економічніший у порівнянні з прямим. Точність визначення вологості до 0,75%.

Апаратура і матеріали. Психрометр із таблицею до нього, номограма проф. М.М. Чулицького, зразки деревини, використовувані для визначення механічних властивостей.

Випробування. Користуючись кімнатним психрометром, визначають за психрометричною таблицею відносну вологість повітря ϕ (за показниками сухого tс і вологоготермометраtв).

За номограмою проф. М.М. Чулицького в місці перетинання координатної сітки, що відповідає значенням температури повітря (tc) і відносної вологості його, визначають вологість деревини Wдер.

Таблиця 1.2.

Пороки форми стовбура - збіжистість збільшує відходи при розпилюванні і лу-

щенні колод, знижує міцність пиловиробів і шпону

-закомелистість

-кривизна: проста, складна

Пороки будови деревини - нахил волокон утруднює механічне опрацювання, знижує

міцність при розтягу і вигині, збільшує міцність при розколюванні

-крень

-завилькуватість

-незарослий (що випадає)

-зшивний

-розгалужений (лапчастий)

-розкидані

-групові

не впливають на фізико-механічні властивоФарбування: світлі, темні сті, але можуть псувати зовнішній вигляд

облицювальних матеріалів

Гнилизна: ядрова, зовнішня порохнява

Червоточина

Сторонні включення

Механічні ушкодження (відкол, вирив, відщеп та ін.)

Примітка: В таблиці має бути не менше 10-12 видів різноманітних пороків деревини - за вибором студента або за завданням викладача.

5

1.3.2. Середня густина.

Апаратура і матеріали. Терези технічні з гирками, штангенциркуль або мікрометр, зразки деревини у вигляді прямокутного паралелепіпеда розмірами 2х2х3 см.

Випробування. Розміри зразка (а, b, h) вимірюють штангенциркулем або мікрометром з точністю до 0,01 см. Об’єм зразка Vw із вологістю W, обчислюють із точністю до 0,01 см 3 за формулою:

Після вимірювання зразок зважують із точністю до 0,01 г і обчислюють середню густину ρср(w) в г/см3 при даній вологості з точністю до 0,01 г/см3 за формулою:

Знайдене значення середньої густини перераховують на стандартну 12-процентну вологість деревини за формулою:

Отримані результати порівнюють із табличними даними для даної породи деревини.

1.3.3. Міцність при стиску уздовж волокон

Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, три зразки деревини розмірами 2х2х3 см.

Випробування. Міцність при стиску деревини визначають на зразках із вологістю W. Зразки деревини вимірюють штангенциркулем з точністю до 0,01 см, зразок установлюють на нижню плиту преса (1.1) і навантажують до його зруйнування. Значення міцності при стиску визначають за формулою:

де руйнівне зусилля, Н (кгс); S – площа перерізу, мм2 (см2); перераховують до стандартної вологості (12%) за формулою:

де α - поправочний коефіцієнт на вологість, розмір якого залежить від виду напруженого стану і породи деревини.

Результати випробувань заносять до таблиці 1.4.

6

Отримані результати порівнюють з табличними даними для випробуваної породи деревини.

1.3.4. Міцність при вигині уздовж волокон

Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, пристрій для випробування на вигин, випробувані зразки у вигляді брусків розміром 20х20х300 мм.

Випробування. Міцність при вигині деревини визначають при випробуванні зразків розміром 20х20х300 мм (рис. 1.2. ) із вологістю W. Розміри зразка вимірюють штангенциркулем із точністю до 0,01 см, розмічають, тобто визначають відстань між опорами (проліт) і місце докладання вантажу. Зразок укладають на дві опори, відстань між якими 240 мм. Навантаження роблять двома зосередженими вантажами, відстань між ними 80 мм. Міцність при вигині визначають за формулою:

Rвиг(w) = bhFl2 , (1.7)

де F - руйнівне зусилля, Н (кгс); l - відстань між опорами, рівна 240 мм, м(см); b - ширина зразка, мм(см); h - висота зразка, мм(см).

F/2 F/2

h

Отриманий результат приводять до стандартної (12%) вологості деревини за формулою, аналогічно (1.5). Поправочний коефіцієнт α=0,04 для деревини всіх порід.

Результати випробувань заносять до таблиці 1.5.

Таблиця 1.5.

Визначення міцності деревини при вигині

Отримані дані порівнюють із табличними для випробуваної породи деревини.

1.3.5. Міцність при сколюванні уздовж волокон

Апаратура і матеріали. Випробувальний прес із максимальним зусиллям 2,5 тс, штангенциркуль, пристрій для випробування на сколювання, випробовувані зразки з виступом.

7