3 Определение предела прочности древесины при сжатии вдоль волокон

Образцы изготовляют в форме прямоугольной призмы основанием 20х20 мм и длиной вдоль волокон 30 мм. Перед испытанием замеряют штангенциркулем размеры поперечного сечения с погрешностью 0,1 мм. Образец устанавливают на опорной плите пресса таким образом, чтобы действующая нагрузка была направлена вдоль волокон. Образец нагружают равномерно, со скоростью 20...30 кН/мин до его полного разрушения.

Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон вычисляют по формуле:

R_сж = N / ( К₁₂ ^ω · a · b) , (8)

где R_сж – предел прочности при сжатии вдоль волокон при стандартной влажности, равной 12%, МПа; N – разрушающая нагрузка, Н; К₁₂ ^ω – коэффициент пересчета предела прочности древесины при сжатии с равновесной влажности на стандартную влажность, определяемый по таблице 13; а, b – размеры поперечного сечения, м.

Таблица 13 − Значения коэффициента К₁₂ ^ω при определении R _сж

ω,%	K	ω	ω,%	K	ω	ω,%	K	ω	ω,%	K	ω
		12			12			12			12
5	1,490		12	1,000		19	0,685		26	0,495
6	1,401		13	0,950		20	0,650		27	0,480
7	1,325		14	0,900		21	0,615		28	0,470
6	1,250		15	0,855		22	0,585		29	0,455
9	1,190		16	0,805		23	0,560		30	0,450
10	1,125		17	0,760		24	0,535		—	—
11	1,060		18	0,725		25	0,515		—	—

4 Определение предела прочности древесины при статическом изгибе в тангентальном направлении

Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска сечением 20х20 мм и длиной вдоль волокон 300 мм. Посередине длины образца штангенциркулем измеряют ширину образца в радиальном направлении и высоту в тангентальном направлении с погрешностью 0,1 мм.

Испытания производят по одной из схем, представленных на рисунке 12.

Изгибающее усилие должно быть направлено по касательной к годичным слоям. Образец нагружают равномерно, до полного разрушения.

Рисунок 12 Схема испытания древесины на изгиб

Предел прочности древесины при изгибе вычисляют по следующим формулам

– при испытании по схеме 12а)

R _изг = N · l / (К₁₂ ^ω · b · h²) , (9)

– при испытании по схеме 12б)

R _изг =3 N · l / 2(К₁₂ ^ω · b · h²) , (10)

где R _изг – предел прочности древесины при изгибе при стандартной влажности, равной 12%, МПа; N – разрушающая нагрузка, Н; К₁₂ ^ω – коэффициент пересчета предела прочности древесины при изгибе с равновесной на стандартную влажность, определяемый по таблице 14; b, h, l – размеры поперечного сечения и расстояние между опорами, м.

Таблица 14 − Значения коэффициента К₁₂ ^ω при определении R _изг

ω,%	K	ω	ω,%	K	ω	ω,%	K	ω	ω,%	K	ω
		12			12			12			12
5	1,360		12	1,000		19	0,750		26	0,610
6	1,310		13	0,955		20	0,720		27	0,600
7	1,260		14	0,915		21	0,700		28	0,595
8	1,195		15	0,880		22	0,670		29	0,590
9	1,140		16	0,845		23	0,655		30	0,580
10	1,090		17	0,815		24	0,640		—	—
11	1,050		18	0,780		25	0,625		—	—

5 Оценка влияния влажности древесины на прочность при сжатии

Образцы изготовляют в форме прямоугольной призмы основанием 20х20 мм и длиной вдоль волокон 30 мм из одного куска древесины.

Подготовка образцов различной влажности заключается в следующем:

– сухие образцы сушатся в термостате при температуре 105...110 C до постоянной массы;

– образцы равновесной влажности выдерживаются в условиях лаборатории не менее двух месяцев;

– образцы, близкие по влажности к точке насыщения волокон, выдерживаются в камере с относительной влажностью воздуха не менее 90 % и температурой 18...22 C;

– образцы в насыщенном водой состоянии выдерживаются под слоем воды до предельного насыщения.

Предел прочности образцов разной влажности при сжатии вдоль волокон определяют по методике, изложенной в п.3. Производить пересчет на стандартную влажность здесь не требуется. По результатам этих испытаний строится зависимость предела прочности древесины при сжатии от ее влажности с указанием на графике границ вида влаги и делается заключение о влиянии влаги на механические свойства.