Слайд 3
изучение состава и строения, важнейших свойств,
пороков , основных пород древесины применяемых в строительстве.
Цель:
Слайд 4
Главные вопросы:
Общие сведения- доклад.
Строение и состав древесины.
Важнейшие свойства
древесины.
Пороки древесины.
Породы древесины-выступления.
Слайд 7
Деревянная архитектура Томска
Слайд 14
Схема описания древесины.
Состав
Структура
Свойства
Применение
Сырье
Способ изготовления
Слайд 15
Состав.
Сырье
органического
происхождения
т.е. природный
материал.
Способ
изготовления
-
механическая
обработка.
Слайд 16
Разрезы.
Древесина ствола имеет неоднородное
строение в различных направлениях
т.е.
является анизотропным материалом
поэтому изучают в трех разрезах
поперечный радиальный тангентальный
(торцовый) (продольный) (продольный)
Слайд 19
Макроструктура.
кора
ядро
заболонь
2 сердцевидные лучи
сердцевина
7 древесина
Слайд 20
Структура.
Макроструктура:
(волокнистая структура)
*Сердцевина
*Древесина
(ядро и заболонь)
*Кора
*Сердцевидные лучи.
Слайд 23
Сросшиеся клетки:
1 Механические(опорные)
2 Запасающие(зап.пит.в-ва)
3 Проводящие(пров.пит.в-ва)
Строение
клетки:
Ядро
Протоплазма
Оболочка
Целлюлоза
Микроструктура:
Слайд 24
Свойства.
Положительные:
Прочность.
Морозостойкость.
Химич. стойкость.
Ср.плотность.
Теплопроводность.
Звукопроводность.
Декоративность.
Легкость обработки.
Пористость.
Отрицательные:
Наличие пороков.
Влажность.
Гигроскопичность.
Усушка
и разбухание.
Коробление и
растрескивание.
Способность к
загниванию
и возгоранию.
Анизотропность.
Пористость.
Слайд 25
Положительные свойства.
физические
Цвет и текстура являются характерными признаками той
или иной породы.
Цвет зависит:
от
района и условий произрастания,
от породы,
возраста дерева.
Текстура зависит: от наличия тех или иных волокон, их величины и взаимного расположения, причем в каждом разрезе своя текстура.
Слайд 26
Истинная плотность древесины одинакова для всех пород и
составляет ρ=1550кг/м3
Средняя плотность зависит:
от породы дерева,
пористости,
условий произрастания,
влажности.
ρср= 380 - 700кг/м3 ρср 1000кг/м3
Слайд 27
Пористость.
Пористость у древесины высокая и
составляет: П0=
50 -70 %
Достоинства
Недостатки
П0 ρср λ П0 W F
Слайд 28
Теплопроводность.
Теплопроводность древесины незначительна как материала высокопористого и
волокнистого строения.
Теплопроводность зависит от :
* характера пористости,
* направления волокон,
* породы дерева,
* влажности,
λ = 0,17 – 0,28 вт/м0С
Слайд 29
Химическая стойкость.
При длительном воздействии кислот и щелочей древесина
медленно разрушается.
Интенсивность разрушения зависит от концентрации раствора (морская
и пресная вода).
При кислой среде древесина начинает разрушаться при рН меньше 2.
Слабощелочные растворы почти не разрушают древесину.
Слайд 30
Механические свойства.
Основным механическим свойством является прочность. Прочность зависит
от:
Породы древесины.
Плотности.
Наличия пороков.
Влажности.
Направления действующей нагрузки.
Прочность Деформативность
Твердость Ударная вязкость
Слайд 31
Прочностные характеристики.
Сопротивление древесины механическим
воздействиям неодинаково в различных
направлениях вследствие волокнистости ее строения. Например:
* Rр.
– вдоль волокон в 20-30 раз выше чем
поперек волокон.
* Rсж. – в 3-6 раз выше чем поперек волокон.
!!!Древесина хорошо работает на сжатие, растяжение, изгиб вдоль волокон поэтому применяют при конструкции свай, колонн, стоек, балок и др.
Слайд 32
Прочность при сжатии вдоль волокон высокая:
*Rсж.=40-60 МПа т.е. сопоставима с
прочностью бетона.
Прочность при растяжении вдоль волокон
в 2-3 выше Rсж.
*Rр.=100-120 МПа.
Прочность при изгибе вдоль волокон в 1,5-2
раза выше Rсж, но меньше Rр.
*Rизг. = 60-110 МПа выше чем у бетона,
керамики и сопоставима с прочностью
металлов.
Слайд 33
Образцы для проведения испытаний на сжатие
а – вдоль
волокон, б – поперёк волокон в радиальном направлении, в
– поперёк волокон в тангентальном направлении.
Слайд 34
Прочность древесины при скалывании и перерезании - имеет
важное значение для соединения деревянных элементов (для врубок, шпонок
и т.д.).
При скалывании вдоль волокон целостность самих волокон не нарушается, а разрушение древесины
происходит вследствие нарушения сцепления между волокнами.
Слайд 35
При перерезании внешние силы направлены перпендикулярно волокнам. Для
разрушения древесины в этом случае необходимо перерезать волокна, что
значительно трудней, чем расщепить.
Поэтому предел прочности при перерезании в 3-4 раза выше чем при скалывании.
Rпере.>Rск.
Слайд 36
Образец для испытания на скалывание.
Слайд 37
Отрицательные свойства древесины.
(влажность, гигроскопичность, усушка, разбухание)
Влажность –массовое кол-во
влаги
содержащееся в данный момент в древесине.
Различают три вида влаги:
Капиллярную - содержащуюся в полости клеток и межклеточном пространстве;
Гигроскопическую - находящуюся в стенках клеток;
Химически связанную - входящую в химический состав веществ, из которых состоит древесина.
Слайд 38
По содержанию влаги древесину различают:
Мокрую (сплавную)
W=100%
Свежесрубленную W= 35%
Воздушно-сухую
W= 15-20%
Комнатно-сухую W = 8-12%
Абсолютно сухую W= 0% высушенную в лаборатории до постоянного веса при температуре t=100-105 0С.
mс - вес образца, высушенного до постоянного веса.
mн-mс
mс
100%
W=
Слайд 39
!!! СТАНДАРТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ W= 12%
В строительстве разрешается применять
древесину с влажностью W=15-20%.
!!! Повышенная влажность в древесине
приводит
к короблению, усушке и
растрескиванию деревянных конструкций
при последующем высыхании, а также
способствует поражению древесины
различными грибками.
Слайд 40
Гигроскопичность- способность сухой
древесины поглощать влагу из окружающей
среды или
отдавать влагу более сухому
окружающему ее воздуху. В результате
изменений влажности окружающей среды все
время меняется влажность древесины.
Максимальное количество гигроскопической
влаги в древесине называют точкой насыщения волокон либо пределом гигроскопической
влажности W=25 -35%.
Слайд 41
Усушка и разбухание.
От предела гигроскопической влажности
зависит усушка и разбухание (25-35% ).
При уменьшении влажности менее
23%
начинается усушка древесины т.е.
уменьшаются линейные размеры и
следовательно объем. Усушка
древесины вызывает образование
щелей в местах соединения элементов.
Слайд 42
При повышении влажности древесины более 35% начинается разбухание
т.е. возрастают наружные размеры элементов конструкций.
!!!В результате неодинаковой
усушки и разбухания возникает коробление древесины.
Слайд 44
ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ.
Пороками древесины наз. неправильности ее строения, повреждения
и различные заболевания.
Лесоматериалы подразделяются на сорта в зависимости от
наличия пороков. Пороки снижают сортность, качество древесины и ограничивают область ее применения в строительстве.
Слайд 45
Пороки.
1.Пороки формы ствола.
2.Пороки строения древесины.
3.Трещины.
4.Грибные поражения.
5.Червоточина.
6.Дефекты.
7.Деформации.
8.Инородные включения.
9.Неизбежный
порок древесины – сучки.
Слайд 47
Пороки строения древесины.
Наклон волокон
Свилеватость
крень
Слайд 50
Неизбежный порок древесины – сучки.
Слайд 54
Грибные поражения.
Окрашивающие.
Слайд 58
Породы древесины.
ХВОЙНЫЕ
Сосна
Ель
Пихта
Кедр
лиственница
ЛИСТВЕННЫЕ
Дуб
Бук
Ясень
Береза
осина
Слайд 61
ЗАДАЧА №1.
Образец древесины весом- 70г высушивался при t=100-110
0С и периодически взвешивался:
При первом взвешивании вес=50г
При втором =45г
При
третьем =40г
При четвертом =40г
Определить влажность древесины.
W - ?
Слайд 62
ЗАДАЧА №2.
Образец дуба с поперечным разрезом 2х2см. и
высотой 3 см. Разрушился при испытании его на сжатие
вдоль волокон при максимальной нагрузке Р=3260кгс. Определить предел прочности на сжатие дуба.
Rсж. - ?
Р
Слайд 63
Контрольные вопросы.
1.Почему древесина – считается
анизотропным материалом?
2.Какие пороки могут быть у древесины?
3.По каким разрезам изучают древесину?
4.Как определить твердость древесины?
5.На какие прочностные характеристики хорошо работает древесина?
6.Стандартная влажность древесины?
7.Почему древесина коробится при изменении влажности?