Свойства древесины. 6 класс
Свойства древесины. 6 класс. План и презентация к уроку технологии в по программе А. Т. Тищенко «Индустриальные технологии» в соответствии с требованиями ФГОС. Последовательность изложения материала соотверствует параграфу №3 учебника. Автор: Масалитин Николай Иванович, учитель Технологии, МАОУСОШ № 2, село Успенское, Краснодарский край
Древесина, как и любой конструкционный материал, обладает определёнными свойствами, которые нужно учитывать при изготовлении изделия. Различают свойства физические (плотность, влажность, цвет, запах) и механические (твёрдость, прочность, упругость). С такими свойствами, как цвет и запах древесины, вы уже ознакомились в 5 классе.
Рассмотрим физические свойства древесины. Плотность р древесины — это её масса т (г), занимающая единицу объёма V (см*):
У свежеспиленного дерева влажность древесины очень высокая — около 80 %. Влага ухудшает механические свойства древе сины, поэтому древесину сушат до тех пор, пока влажность не будет составлять 9… 15 %. Применяют следующие виды сушки древесины: естественную на воздухе (которая может длиться до 2 лет) и искусственную в специальных сушильных камерах (от 2 до 25 дней).
Рассмотрим механические свойства. Твёрдость — это свойство древесины сопротивляться проникновению в неё другого тела, например режущего инструмента во время резания или гвоздя при его забивании. По степени твёрдости породы древесины подразделяют на мягкие (ольха, тополь, липа, осина, ель, сосна), твёрдые (клён, ясень, лиственница, дуб, бук) и очень твёрдые (самшит, граб, акация, груша). Твёрдость древесины зависит от её влажности: чем суше древесина, тем больше её твёрдость.
Предварительный просмотр презентации
Формат: rar/ppt/doc. Размер архива: 0,97 КB. Слайдов: 14
izo-tehnologiya.ru
Влажность древесины
Древесина – очень гигроскопичный материал, который легко изменяет свою влажность. Влажностью древесины называют процентное содержание в ней воды (влаги). Влажность древесины не зависит от породы дерева. Влажность древесины – это количественный показатель содержания влаги в ней
- Влажность древесины
- Способы определения влажности древесины
- Единицы измерения влажности древесины
- Абсолютная влажность древесины
- Относительная влажность древесины
- Степени влажности древесины
- Теплотворность влажной древесины
Влажность древесины
Между древесиной и воздухом все время происходит влагообмен. Поэтому, влажность древесины – очень нестабильная величина, которая изменяется вместе со влажностью окружающей среды. Если влажность древесины больше, чем влажность окружающего воздуха – будет происходить высыхание древесины. Если наоборот – увлажнение. А если влажность и температура окружающей среды (воздуха) достаточно долго будут иметь неизменное значение, то влажность дров тоже стабилизируется и будет соответствовать влажности окружающего воздуха.
Влажность древесины, при которой прекращается обмен влагой между ней и окружающей средой, называют «равновесной»
В природе, равновесная влажность для древесины – это крайне неустойчивое состояние. Потому что, в природе невозможно найти воздух с достаточно долго постоянными параметрами температуры и влажности. Однако, состояние равновесной влажности легко достигается для древесины, находящейся в условиях искусственного микроклимата, например – в сушильной камере или просто, в любом другом помещении с постоянной температурой и влажностью.
Различают абсолютную и относительную влажность древесины
Абсолютная влажность древесины
Абсолютная влажность – это отношение массы влаги, которую содержит образец древесины, к массе абсолютно сухой древесины этого же образца. По ГОСТ 17231-78, величина абсолютной влажности (W) высчитывается после исследования (сушки) образца, по формуле:
W = (m – m0) / m0 x 100,
где, (m) и (m0) – масса образца, до и после высушивания.
Понятие величины «абсолютная влажность», по ГОСТ 17231-78, трактуется просто как «влажность». Как и всё «абсолютное», величина «абсолютной влажности» оторвана от реального мира и является крайне неудобоваримой формой при теплотехнических расчётах. Например, при величине абсолютной влажности 25%, килограмм древесины будет содержать 200 грамм воды. Такое несоответствие цифр сбивает с толку при расчётах.
Более удобной и практичной является величина относительной влажности
Относительная влажность древесины
Относительная (рабочая) влажность древесины — это отношение массы влаги, которую содержит образец древесины, к его общей массе. По ГОСТ 17231-78, величина относительной влажности (W
Wотн. = 100W / (100+W)
или проще,
Wотн. = mводы / mобразца x 100
Относительная влажность – очень простая и удобная форма для учёта испаряемой воды в дровяных теплотехнических расчётах. Величина относительной влажности напрямую указывает на количественно содержание воды в древесине. Например, один килограмм древесины при влажности 20%, будет содержать 200 грамм воды и 800 грамм сухого древесинного вещества.
Для сравнения, соберём «живой» пример в таблицу. Это таблица для одного и того же нашего образца. Определим и сравним величины его абсолютной и относительной влажности:
Абсолютная влажность = 25%, после высушивания = 0,8кг (800гр) |
Относительная влажность = 20%, |
— если один килограмм древесины будет содержать 800 грамм сухого древесинного вещества и 200 грамм воды, то величина его абсолютной влажности будет 25%, | — если один килограмм древесины будет содержать 800 грамм сухого древесинного вещества и 200 грамм воды, то величина его относительной влажности будет 20%, |
Формула для определения W = (m – m0) / m0 x 100 Расчёт W = (1000 – 800) / 800 x 100 = 25% |
Формула для определения Wотн. = 100W / (100+W) Расчёт Wотн. = 100 x 25 / (100+25) = 20% |
Вывод Несмотря на то, что величина абсолютной влажности является первоисточником для определения величины относительной влажности, именно величина относительной влажности имеет большее практическое применение. Потому что, она (величина относительной влажности) более реалистично отображает содержание воды в образце и не сбивает с толку несоответствием цифр |
Степень влажности древесины
По влажности, всю древесину делят на три группы: сырая (влажность более 35%), полусухая (влажность от 25 до 35%) и сухая (влажность менее 25%). Первоначально, влажность свежесрубленных деревьев составляет 50–60%. Затем, при естественной сушке под навесом на воздухе, древесина в течение полутора-двух лет теряет до 20–30% влаги и приходит в состояние условно-равновесной влажности. После этого, влажность древесины уже существенно не изменяется, и её величина составляет ≈25%. Такая древесина называются воздушно-сухой. Чтобы снизить влажность древесины до состояния комнатно-сухой (7…18%), её нужно сушить принудительно в сушильных камерах, либо переместить на длительное время в условия искусственного микроклимата с заданными условиями (например, перенести в комнату или иное помещение).
Различают следующие степени влажности древесины:
- Сплавная (влажность 60%, и более)
Это может быть дерево, которое длительное время находилось в воде. Например, сплавная древесина, или древесина после сортировки в водном бассейне, или просто хорошо намокшее (отсыревшее) бревно. - Свежесрубленная (влажность 45…50%)
Это древесина, которая сохранила влагу растущего дерева. - Воздушно-сухая (влажность 20…30%)
Это древесина, которая длительное время выдерживалась на открытом воздухе, при хорошем проветривании. - Комнатно-сухая (влажность 7…18%)
Это древесина, которая длительное время находилась в жилой комнате или в ином, отапливаемом и вентилируемом помещении. - Абсолютно сухая (влажность 0%)
Это древесина, высушенная при температуре t=103±2°С до постоянной массы.
Теплотворность влажных дров
Теплотворная способность древесины находится в прямой зависимости от её влажности. Влажность дров относится к определяющему показателю их качества. Что сухие дрова горят лучше сырых – известно многим, если не всем. И все знают, что мокрые дрова всегда можно подсушить, а сухие, наоборот – намочить. Соответственно и качество топлива будет изменяться – улучшаться или ухудшаться. Но, так ли это важно для современного отопительного оборудования? Например, дровяные пиролизные котлы позволяют сжигать дрова, влажностью до 50%, и даже – до 70%!
В таблице приведены обобщённые показатели теплотворной способности древесины для каждой степени её влажности.
Влажность дров (%) |
Массовая рабочая теплотворность, ккал/кг |
Степень влажности |
0 | 4400 | Абсолютно сухая древесина |
7…18 | 3980-3750 | Комнатно-сухая древесина |
25…30 | 3630-3120 | Воздушно-сухая древесина |
33…50 | 2870-1860 | Свежесрубленная древесина |
50…70 | 1800 и менее | Сплавная древесина |
70 и более | Практически не горит |
Сплавная древесина |
Из таблицы видно, что чем меньше влажность древесины, тем выше ее теплотворная способность. Например, воздушно-сухая древесина имеет рабочую теплотворность почти в два раза большую, чем свежесрубленная, не говоря уже о мокрой древесине.
Древесина, влажностью 70% и выше, практически не горит.
Напоследок хочется заметить, что влага, содержащаяся в дровах, не только ухудшает их теплотворность. Повышенное содержание влаги в топливе отрицательно сказывается на самом процессе горения. Избыток водяных паров служит основой для создания агрессивной среды, являющейся причиной преждевременного износа отопительного агрегата и дымоходов.
Производители современного отопительного оборудования рекомендуют использовать в качестве топлива воздушно-сухую древесину, влажностью, не более 30-35%
Влажность древесины | Дрова на tehnopost.kiev.ua
- Влажность древесины
- Способы определения влажности
- Единицы измерения влажности
- Абсолютная влажность
- Относительная влажность
- Свободная влага
- Связанная влага
- Степень влажности древесины
- Теплотворность влажной древесины
При влажности древесины менее 30% в ней прекращаются гнилостные грибковые процессы и такая щревесина считается пригодной для длительного хранения
Альтернативное Отопление: древесина дерево дрова теплотворность теплота отопление дровяное
tehnopost.kiev.ua
Лабораторная работа № 1 Определение влажности древесины высушиванием
Для получение сравниваемых данных массовую долю любого компонента в процентах рассчитывают по отношению к абсолютно сухой древесине, так как древесина и выделенные из неё компоненты гигроскопичны и в воздушно — сухом состоянии содержат определённое количество гигроскопической воды в равновесии с влажностью воздуха. Поэтому в ходе анализа древесины прежде всего определяют влажность образца, а по ней рассчитывают коэффициент сухости Ксух, показывающий относительное содержание в пробе древесины абсолютно сухого материала. Определяют влажность путём высушивания навески исследуемого сырья, взятой из средней пробы, до постоянной массы при 105°С в сушильном шкафу.
Методика определения. В стеклянный или алюминиевый бюкс с притёртой крышкой, предварительно высушенный и взвешенный на аналитических весах, отвешивают около 1 г исследуемого материала (опилок) и сушат с навеской в сушильном шкафу в течении 3 — 4 часов при температуре 103±2°С. По истечении этого времени бюкс с навеской охлаждают в эксикаторе, закрывают крышкой и взвешивают. Вторичное и последующие высушивания продолжают по одному часу. Всё это повторяют, пока содержимое бюкса не высохнет до постоянной массы, то есть пока последнее взвешивание по сравнению с предыдущим не покажет убыль в массе менее 0,0004 г или не начнётся увеличение массы вследствие окислительных процессов.
Относительную влажность древесины, %, рассчитывают по формуле
,
где m — масса бюкса г ;
m1— масса бюкса с навеской до высушивания, г ;
m2 — масса бюкса с навеской после высушивания, г.
Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,5%.
Коэффициент сухости древесины вычисляют по формуле
.
Во всех последующих химических анализах для расчёта абсолютно сухой навески древесины значение взятой воздушно – сухой навески умножают на Ксух.
Лабораторная работа № 2 Определение зольности древесины
Массовая доля минеральных веществ в древесине от 0.1 до 1.0%, хотя в древесных породах субтропических и тропических зон, а также в других растительных материалах может достигать 5…8%. Минеральные вещества при сжигании древесины образуют золу. Количество золы характеризует содержание минеральных веществ в древесине, но точно не равно ему, так как при сжигании и последующем прокаливании золы многие минеральные вещества переходят в оксиды или карбонаты, а также возможны потери золы по причине летучести некоторых хлоридов и солей аммония.
Методы определения содержания золы основаны на сжигание древесины (других растительных материалов) в фарфоровом тигле с последующим прокаливанием остатка в муфельной печи при температуре 550 – 600°С. Содержание зольных веществ может быть определено в той же пробе, для которой определялась влажность.
Методика определения. В предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель с крышкой отвешивают около 2 – 3 г исследуемого сырья и осторожно сжигают при возможно низкой температуре с последующим прокаливанием в муфельной печи при 575±25°С в течении 3 — 4 часов. При сжигании зола может содержать небольшие кусочки угля, которые сгорают с большим трудом.
При неполном сгорании углерода тигель охлаждают, золу смачивают концентрированной азотной кислотой или несколькими каплями 3% раствора Н2О2 , избыток которой затем осторожно выпаривают на электроплитке и после чего тигель вновь прокаливают в муфельной печи около одного часа. Тигель извлекают из муфельной печи щипцами, закрывают крышкой и дают немного остыть, поставив на несгораемую подставку(1…2 мин), после чего охлаждают в эксикаторе над хлоридом кальция и взвешивают. Озоление будет считаться закончено, если при повторном часовом прокаливании масса золы не изменяется более чем на 0,0002 г.
Массовую долю золы, % к абсолютно сухой древесине, рассчитывают по формуле
,
где m1 – масса тигля с золой, г;
m – масса пустого тигля, г;
g – масса абсолютно сухой навески древесины, г.
Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,05%.
studfiles.net
Как определить влажность древесины: виды и способы измерения
Дерево – натуральный материал, достаточно сильно восприимчивый к влажности. Оно способно выделять и поглощать влагу в зависимости от окружающих условий. При неизменном состоянии микроклимата влажность древесины стремится к постоянным показателям.
Определение влажности древесины во многом зависит от породы дерева. Наиболее гигроскопичными являются груша, бук, кемпас. Самыми стойкими считаются дуб, бамбук, мербау.
Использование древесины для строительства и ремонта предполагает соблюдение норм влажности. Под термином «влажность» подразумевается процентное отношение воды к сухой древесине.
Типы влажности
Выделяют два вида влажности древесного сырья: относительная и абсолютная.
Абсолютная
Такое понятие характеризуется отношением массовой доли влаги определенного объема древесины к весу абсолютно сухого сырья этого же размера. На этот показатель существуют установленные государственные стандарты. Согласно им показатели измерителя абсолютной влажности доски должна быть в границах 9%.
Относительная
Это процентное отношение влаги, которая содержится в дереве, к массе влажной древесине. В древесном сырье вода находится в двух формах: свободной и связанной. Они указывают на общее число влаги в сырье. Объем связанной влаги зависит от микроклимата, так как впитывается из воздуха. Находится она в клеточной структуре дерева. Именно из-за этого, в зависимости от влажности окружающей среды, происходит разбухание или усушка материала. Удалить связанную воду можно только при помощи сушки.
Свободная влага не приводит к разбуханию, так как вода в этом случае находится в межклеточной структуре древесины. Но благодаря ей увеличивается плотность материала.
Помимо этого, вид древесного сырья зависит от степени его влажности.
Существует несколько типов влажности древесины:
Мокрая. К этому разряду относят дерево, которое долгое время подвергалось воздействию воды. В таком случае показатель измерителя влажности составляет более 100%.
Свежесрубленная. Влажность недавно сваленного дерева находится в пределах 50–100%.
Комнатно-сухая. Этот вид материала, который долгое время находился в отапливаемом здании. Поэтому его число находится в пределах 9–13%.
Воздушно-сухая. К такому типу относится древесина, которая длительное время хранилась на свежем воздухе. В зависимости от условий окружающей среды, ее показатель находится в пределах 15–20%.
Абсолютно сухая. Таких показателей можно добиться только при помощи сушки в специальном приборе. Количество воды в этом случае равняется 0.
Как узнать влажность древесины?
Существует несколько методов, как определить влажность древесины. Но сначала надо выяснить вид растения и влагу воздуха, так как для разных деревьев существуют свои стандарты.
Для того чтобы измерить влагу древесного сырья, как правило, используют два метода: весовой либо при помощи электрического прибора. Их показатели могут несколько отличаться, но незначительно.
Весовой
Для этого метода потребуется:
Процесс измерения:
Для начала из середины доски нужно своими руками отпилить кусок шириной 10–15 миллиметров. Он будет служить контрольной пробой. Главное, в этом этапе – взять брусок именно с центра доски. С торцевой части отрезать не стоит, так как она имеет намного меньшую влажность.
Далее, выпиленный своими руками фрагмент, нужно очистить и взвесить на весах. Полученная цифра записывается. Например, обозначим ее «Ph». Это будет начальная масса пробы.
После взвешивания этот кусок нужно отправить в специальную сушку, прибор с температурой около 100С°.
Первое взвешивание производится своими руками через пять часов. Все последующие показатели записываются с интервалом 1–2 часа.
Высушивание проводится до тех пор, пока весовой показатель не начнет повторяться. Это означает, что материал стал абсолютно сухим. Обозначим числовой показатель последней пробы как «Pc».
Далее, влажность можно определить, используя формулу:
W = (Ph-Pc) : (Pc х 100%)
W – показатель в процентах; Ph – первый вес; Pc – последний вес.
Чтобы получить более надежные результаты, лучше использовать два образца для проб.Электрический
Чтобы провести весовое измерение древесины требуется очень много времени. В среднем на такую работу уходит около девяти часов. Но есть способ, который позволяет намного быстрее и более точно определить процентное число воды в дереве.
Установить показатель влажности древесного сырья намного проще при помощи электрического влагомера.
Принцип работы влагомера основан на изменении удельного электрического сопротивления материала зависимо от его влажности. Иглы-электроды этого прибора вводятся в древесину так, чтобы они находились друг против друга. По ним пускается ток, и влагомер показывает количество воды в этом участке дерева. Но так как влагомер измеряет влагу только локально, то лучше повторить замер в нескольких местах.
Как определить влажность дерева без технических средств?
Сегодня количество воды в древесном сырье выясняют при помощи сложных расчетов и новейших приборов. Но ведь строительством люди занимались всегда. И как-то они обходились без прогрессивных методов и влагомеров.
Несколько простых рекомендаций, как определить влажность дерева:
По свежеспиленному фрагменту необходимо провести черту карандашом. Когда древесина влажная, линия через некоторое время посинеет, если сухая – нет.
О количестве воды в древесном сырье могут «рассказать» стружки. Если они эластичные, мягкие, при сминании не ломаются – дерево влажное. Стружки сухого сырья в руке будут ломаться, крошиться.
Можно своими руками провести по древесине острым металлическим предметом. По оставленному следу определяется состояние материала. У влажного дерева след будет влажный.
Определить количество влаги в древесном сырье можно ударив по нему каким-нибудь деревянным предметом. Если звук глухой – дерево влажное, тонкий и звонкий – сухое.
О сухости древесины свидетельствуют также трещины на ее торцах. У влажного материала их меньше.
Когда при распиливании доски своими руками в отверстие проступает влага, дерево содержит большое количество воды и непригодно к работе. Слишком пересохшее сырье при подобной обработке крошится.
Влажность древесины играет огромную роль при строительстве и ремонте. Сырое дерево в процессе высыхания будет деформироваться. Чтобы этого избежать работать следует только с сухим материалом.
brusgid.ru
Лабораторная работа №2 Исследование свойств древесины
Цель работы: Изучить макроструктуру древесины, изучить пороки древесины.
Изучить и проанализировать основные свойства древесины.
1. Изучение макроструктуры древесины
Ствол дерева изучается по трем направлениям: тангентальному разрезу, проходящему по хорде поперечного сечения на некотором расстоянии от оси ствола; радиальному разрезу, проходящему через ось ствола; торцевому (рис. 4), или поперечному разрезу, проходящему перпендикулярно оси ствола.
Рис. 4. Торцевой разрез ствола (зарисовать)
1 – сердцевина; 2 – ядро; 3 – заболонь; 4 – луб; 5 – кора; 6 – камбий
Кора, защищающая дерево от механических повреждений, состоит из двух слоев – корки и луба. Лубяной слой в растущем дереве служит для доставки питательных веществ, необходимых для развития, из кроны дерева вниз; в нем и откладываются запасы этих веществ. Находящийся под лубом тонкий слой камбия состоит из живых клеток. Слой камбия откладывает в сторону луба лубяные клетки, а к центру дерева – клетки древесины, причем число и размеры откладываемых клеток древесины больше, чем число и размеры клеток луба, вследствие чего древесина растет значительно быстрее, чем лубяной слой коры.
Толстый слой древесины, находящийся за камбием, имеет ряд тонких концентрических слоев, наружную часть их называют заболонью, а внутреннюю часть – ядром. Ядро состоит из полностью отмерших клеток, заболонь – из более молодых, растущих клеток.
У таких пород, как ель, пихта и бук, ядро по внешнему виду не отличается от остальной древесины, у сосны, кедра и дуба ядро окрашено в более темный цвет по сравнению с общей окраской, а у березы, ольхи и клена ядро отсутствует.
По этому признаку древесина получила название соответственно: спелодревесная, ядровая, заболонная.
2. Пороки древесины (гост 2140-81)
Древесина как строительный материал может иметь различные виды пороков, которые ухудшают ее качество, а иногда делают непригодной для использования, как в строительном деле, так и в производстве различных изделий из дерева.
Пороки древесины могут быть природными и приобретенными. К природным порокам следует отнести такие пороки, которые связаны с условиями роста дерева, например, нарушение нормального строения дерева, наличие сучков и т.д. К приобретенным порокам относятся дефекты дерева, связанные с влиянием внешних факторов и различных вредителей, например, трещины, гниль, червоточина и т.д.
Природные пороки:
Кривизна представляет собой различные виды искривления дерева в одну или в разные стороны. Этот порок мешает разделке древесины на различные виды пиломатериалов, уменьшает их выход и сортность, а иногда делает его совершенно непригодным для строительного и промышленного использования.
Закомелистость характеризуется очень резким утолщением комля, т.е. нижней части древесного ствола, граничащего с корневой системой. При распиловке на пиломатериалы закомелистую часть приходится отрезать и отбрасывать.
Рис. 5. Природные пороки древесины
Сбежалость – это резкое уменьшение диаметра древесного ствола от корней до кроны. Распиловка такого ствола на доски и другие виды пиломатериалов приводит к снижению выхода и сортности последних.
Ройка представляет собой неравномерное развитие комлевой части ствола в результате соответствующего размещения корней. Развитие ройки в длину бревна значительно снижает его сортность и возможность использования для получения пиломатериалов.
Косослой (Рис. 5, а) представляет собой не прямолинейное, а винтообразное направление волокон, что значительно снижает качественные характеристики пиломатериалов.
Свилеватость (Рис. 5, б) древесины характеризуется путаным или резко волокнистым расположением волокон. Она может проявиться по всему стволу или в отдельных его частях, чаще всего внизу ствола. Хотя свилеватая древесина снижает сортность пиломатериалов, однако при изготовлении некоторых поделок она бывает желательна.
Завиток (Рис. 5, в) представляет собой искривление годовых слоев древесины, вызванное сучками. По внешнему виду в пиломатериалах завиток представляет собой частично замкнутые, изогнутые или перерезанные, искривленные линии. В пиломатериалах он может быть односторонним и двусторонним, а также сквозным или несквозным. Величину завитка в пиломатериалах выражают в процентах по отношению ко всей ширине изделия.
Крень (Рис. 5, г) выражается значительным смещением сердцевины дерева к его краю и односторонним утолщением колец годового слоя.
Пасынок (Рис. 5, д) представляет собой толстый прилегающий к стволу, на значительном протяжении сросшийся с основным стволом сук. Ствол дерева с пасынком имеет овальную форму. В поперечном разрезе четко виден раздел между стволом и его пасынком. Пасынок резко снижает механические свойства и сортность древесины.
Двойная сердцевина (Рис. 5, е) представляет собой две ясно видных в поперечном разрезе ствола дерева системы концентрически расположенных колец годового. Между этими системами есть линия раздела. Снаружи древесного ствола обе сердцевины окружены сплошными кольцами годового слоя.
Сучки (Рис. 5, ж-и) – это основания ветвей, вырастающих из ствола дерева в различных его местах. Они представляют собой порок деловой древесины, так как затрудняют ее обработку и снижают механические свойства.
Приобретенные пороки:
Трещины (Рис. 6) могут образоваться как в растущем, так и в срубленном дереве. К первым относятся метик, отлуп, морозобоины, ко вторым- трещины усыхания древесины.
Метик (Рис. 6, а) представляет собой одну или несколько внутренних трещин дерева, проходящих через его сердцевину, но не доходящих до его периферии. Он может быть простым, если состоит из одной радиально направленной трещины, или крестовым, образованный двумя внутренними трещинами, расположенными по отношению друг к другу под некоторым углом. Во время сушки древесины метик увеличивается в размерах и снижает ее прочность.
Рис. 6. Приобретенные пороки древесины
Отлуп (Рис. 6, б) представляет собой тоже внутреннюю трещину, располагающуюся в дереве по годовому слою. Причиной, вызывающей появление в дереве этого вида порока, является резкое наступление сильных морозов. Отлуп может быть частичным и кольцевым.
Морозобоина (Рис. 6, в) – это продольная наружная трещина, располагающаяся вдоль ствола. Глубина трещины бывает различной, иногда доходит до сердцевины: возникает под влиянием резкого снижения температуры в зимнее время.
Трещина усыхания (Рис. 6, г) – это тоже продольно расположенные на срубленном дереве трещины различной глубины, вызванные неравномерным высыханием срубленного дерева. Иногда они бывают сквозными.
Разрушение древесины очень часто производится грибами и насекомыми. Грибы вызывают гниение древесины вследствие развития в ней грибных волокон, которые, питаясь древесиной, разрушают ее. К лесным грибам, поражающим живую древесину, относятся сосновая губка, корневая губка и окаймленный трутовик. К грибам, разрушающим мертвую древесину, относятся: настоящий домовой гриб, домовой гриб белый, домовой гриб пленчатый, а также грибы шахтный, шпальный и столбовой.
К насекомым-вредителям древесины относятся короеды, слоники-долгоносики, усачи, рогохвосты и древоточцы, поражающие дерево на корню, и домовые точильщики, домовые усачи древогрызы и термиты – вредители спиленной древесины.
Сохраняют древесину в сухих условиях или пропитывают антисептиками: NaF, Na2SiF6, NH4F, C6H5ONa, CuS04, дегтем.
От возгорания защищают антипиренами – бурой, раствором Nh5C1, (М-Ц) 25 04, специальными современными составами типа «ИНВЕКС».
studfiles.net
План урока. Свойства древесины. 6 класс
План урока. Свойства древесины. 6 класс
План урока. Свойства древесины. 6 класс. План к уроку технологии «Свойства древесины. Л-п р. № 4. Исследование влажности древесины» в 6 классе. Автор: Масалитин Николай Иванович, учитель Технологии и ИЗО, МАОУСОШ № 2, село Успенское, Краснодарский край
Предварительный просмотр фрагмента плана
План-конспект урока №4 по технологии
(раздел «Индустриальные технологии»)
6 класс
Тема урока: «Свойства древесины. Л-п р. № 4. Исследование влажности древесины»
1. Цели урока:
—
ознакомить учащихся с
свойства древесины и методами исследование влажности древесины.
—
воспитывать бережное отношение к дереву и древесине, результатам своего труда; аккуратность, ответственность.
—
формировать р
егулятивные УУД: организация учебного сотрудничества и совместной деятельности с учителем и сверстниками; согласование и координация совместной познавательно-трудовой деятельности с другими её участниками; оценивание правильности выполнения учебной задачи.
2. Задачи:
1. Раскрыть понятия: «Свойства древесины. Влажность древесины»
2. Раскрыть правила поиска темы проекта и разработки технического задания.
3. Уметь определять влажность древесины.
4. Работать с первоисточниками, извлекая из них полезную информацию.
5. Делать выводы, обобщать.
3. Тип урока: урок открытия новых знаний
4. Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная и групповая.
5. Необходимое оборудование: ммп, учебник.
6. Структура и ход урока…
Информация о файле:
Формат: RAR/DOC. Рамер: 12.8 КВ. План урока. Свойства древесины. 6 класс. План к уроку технологии «Свойства древесины. Л-п р. № 4. Исследование влажности древесины» в 6 классе
izo-tehnologiya.ru
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ
Цель работы: изучение основных физико-механических и эстетических свойств древесины, освоение методиками определения основных показателей материала.
На создание и развитие архитектурных конструкций и архитектурных форм, на создание современного архитектурного стиля и образца сооружений большое влияние оказывают древесные строительные материалы и изделия, отличающиеся легкостью, высокой прочностью, долговечностью при определенной их обработке и отменными художественно-декоративными показателями. В строительном производстве древесину применяют для несущих конструкций /балки, стойки, стропила/; для производства столярных изделий /полотно двери, оконные переплеты, наличники, плинтуса и т.п./; для подсобных работ и временных стоек /опалубка, леса, временные крепления, ограды/. Для изготовления несущих конструкций применяют древесину хвойных пород, лиственных пород — используют для временных сооружений и подсобных работ. Качество лесоматериалов определяется наличием пороков в древесине к которым можно отнести: сучки твердые, рыхлые, табачные; пасынки; косослой — спиральное строение продольных волокон; трещины — метик, откуп; сердцевина; гниль и червоточина..
Для проведения физико-механических исследований отбирают образцы из средовой доски и разделывают на рейки, из которых выпиливают образцы для определения модуля упругости при сжатии и растяжении и других показателей. Образцы для испытаний не должны содержать пороков, грани должны быть гладко выструганы, а торцовые поверхности параллельны между собой и перпендикулярны боковым.
При изучении структуры древесины различают макро- и микроструктуру. Полное представление о макроструктуре дает рассмотрение разреза ствола древесины по трем направлениям /рис.13/. К основным ее элементам принадлежат сердцевина, сердцевинные лучи, ядро, заболонь, годичные слои, сосуды или смоляные ходы. Важную роль в создании текстуры древесины играют сердцевинные слои, годичные слои, а также сосуды и смоляные ходы. Движение влаги по стволу древесины способствует заболонь.
Имея большую влажность, загнивает, а при последующей сушке способствует короблению.
На микроструктурном уровне, при сильном увеличении, можно увидеть, что древесина состоит из большого количества живых и отмерших клеток различной формы и размеров. Живые клетки подразделяются в зависимости от функционального назначения на проводящие, механические и проводящие. Клетки состоят из оболочки, внутри которой находятся протоплазма и белок.
К основным технологическим операциям при производстве материалов и изделий из древесины относятся: растяжевка — поперечное деление хлыстов; распиловка — раскрой бревен; фрезерование, лущение, склеивание, сушка и защитная обработка (антисептирование и антипирирование). Антисептики — это вещества, ядовитые для грибов, являющихся основной причиной загнивания древесины. Антипирены — представляют собой огнезащитные составы. Формирование эстетических характеристик древесины связано, прежде всего, с характером их отделки, которая может быть: прозрачной — сохранение или более явное выражение текстуры; непрозрачной — цвет и текстура древесины скрываются нанесением грунтовки, шпатлевки, краски; имитационной — придание древесине обычных пород внешнего вида более ценных и редких пород.
Ход работы:
Материалы и аппаратура: образцы древесины размером 20x20x30 мм, бюкса емкостью 500мл, весы аналитические, штангельциркулъ, шкаф сушильный, пресс гидравлический Р-5.
Влажность древесины определяют в процентах к массе абсолютно сухого образца размером 20x20x30 мм, которые помещают в предварительно взвешенную бюксу. Бюксу с образцом взвешивают и ставят в сушильный шкаф с температурой 60±2 °С на 24 час для высушивания до постоянной массы. Влажность вычисляют по формуле:
W=(m1-m2)*100/(m2-m), %
где m — масса бюксы, г; m1 — масса бюксы с образном до высушивания, г; m2 — то же после высушивания, г.
По степени влажности древесина подразделяется на:
— свежесрубленную с влажностью более 35%;
— воздушно-сухую с влажностью от 15 до 18%;
— комнатносухую с влажностью 8…10%.
Колебания волокон древесины влекут за собой изменение размеров и формы древесных изделий.» При увлажнении сухой древесины до достижения ее предела гигроскопичности /30%/ стенки клеток утолщаются, что ведет к изменению размеров. Усушка древесины происходит за счет удаления связной влаги из стенок клетки. Линейной усушкой называется уменьшение размеров, выраженное в процентах по отношению к размену образца после высушивания. Для определения линейной усушки образцов и вырезают в виде прямоугольной призмы таким образом, чтобы годовые слои на торцевых поверхностях были параллельны одной паре параллельных граней и перпендикулярны другой. На торце образца проводят карандашом две взаимно перпендикулярные линии через центр, которые грань на четыре равных квадрата. Дальнейшие измерения производят по линиям штангелъциркулем с точностью до 0,01 мм. После обмера образец высушивают и взвешивают по вышеописанной методике. Немедленно после взвешивания производят измерение размеров по тем же направлениям.
Линейную усушку вычисляют по следующим формулам:
— по тангенциальному направлению: Δ у.т =(a-a1) /a1;
-по радиальному направлению: Δ у.р. =(b-b1) /b1.
где О. и О — размеры образца до высушивания; С14 и ‘Ц, — то же пос ле высушивания.
Коэффициент линейной усушки древесины, т.е. средней усушки на процент уменьшения влажности по тем же направлениям определяется по формулам:
Кт = δу.т /w, Кр= δу.р. /w.
Определение объемной усушки производится на том же образце, что и линейной, но кроме размеров аи b замеряют еще и высоту h.
Вычисление объемной усушки производят по формуле:
Δу.о = (Vw -Vo)/ Vo.
Аоа — л&
Для определения средней плотности древесины образцы измеряют с точностью до 0,5 мм и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,01 г и вычисляют по формуле:
ρo =m/Vo, г/см3.
Вычисленную плотность перечитывают с учетом принятой в стандарте 12%-ой влажности древесины по формуле:
ρo(12) = ρo *[1+0,01*(1-Ko)*(12-w)].
где Ко- коэффициент объемной усушки, %; w — влажность, %.
Предел прочности при сжатии вдоль волокон определяется на образцах размером 20x20x30 мм, вычисляющийся с учетом влажности по формуле:
Rw= Р/(a*b), кг/см2,
где Р — разрушающая нагрузка, кг;
a и b — ширина и длина, см.
При этом необходимо Rw с влажностью w привести к стандартной 12%влажности по формуле: Rw (12) = Rw *[1+α*( w -12)],
где α — поправочный коэффициент, равный 0,035 на 1% влажности.
Предел прочности при изгибе определяют на образцах-брусках размером 20x20x300 мм и вычисляют по формуле:
Rw(12) =Pw*l/(b*h2), кг/см2
где l, — расстояние между опорами 240 мм;
b и h- ширина и высота образца.
Предел прочности при изгибе пересчитывают к 12%-ой влажности:
Rw (12) = Rw *[1+α*( w -12)],
где о( — поправочный коэффициент на влажность, равный 0,04 для всех древесных пород.
Контрольные вопросы: Каковы строение и структура древесины? Свойства древесины и ее пороки. Как зависит и подразделяется древесина от степени влажности? Что такое линейная и объемная усушки? Как определяется средняя плотность, предел прочности при сжатии и при изгибе древесины? Какие сорта древесине применяются для производства строительных изделий и конструкций?
Для закрепления курса «Архитектурное материаловедение» рекомендуется проводить практические занятия в виде решения конкретных ситуационных задач, основной целью которых является изучение поведения различных строительных материалов и изделий в эксплуатационных условиях. В связи с вышесказанным предлагаются следующие варианты задач:
1. Насыпная плотность сухого кварцевого песка составляет 1500 кг/м3. При 5-ти процентной влажности она уменьшилась до 1150 кг/м3. Определить приращение объема песка за счет увлажнения.
2. При определении истинной плотности строительного гипса была взята навеска 85г. В колбу Ле-Шателье внесена часть этой навески, а остаток составил 15,5г. В результате этого уровень керосина повысился до отметки 25 см3. Рассчитать истинную плотность строительного гипса.
3. Масса образца из известняка-ракушечника при полном водонасыщении изменилась с 300 до 380 грамм. Определить водопоглощение известняка по массе и по объему, а также открытую пористость если его средняя плотность составила 2370 кг/м3.
4. Бетонный образец влажностью по объему 7%-ов имеет среднюю плотность 2400 КГ/М3. После водонасыщения под давлением его средняя плотность возросла до 2800 кг/м3. Определить открытую пористость бетона.
5. Определить пористость горной породы, если известно, что водопоглощение по объему в 1,45 раза больше, чем водопоглощение по массе.
6. Рассчитать межзерновую пустотность, истинную пористость и общую пористость щебня, если его насыпная плотность составляет 1,35 г/см3, средняя плотность — 2,5 г/см3, истинная плотность — 2,6 г/см3.
7. Образец ячеистого бетона в виде куба с ребром 15 см был опущен в воду. Высота над уровнем воды в первый момент составила 5,1 см. Определить истинную пористость газобетона при его истинной плотности 2,75 г/см3. Водопоглощением на этот момент можно пренебречь.
8. Определить диаметр силосного склада для хранения цемента в количестве 80 т при насыпной плотности 1370 кг/м3. Высота склада — 10 м, а коэффициент заполнения — 0,9.
9. Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы массой 150г, а при взвешивании его в воде масса составила 75 г. До взвешивания в воде его парафинировали, масса парафинированного образца — 151,8г. Плотность парафина — 0,93 г/см3.
10. Какую нагрузку на каждую из двух опор оказывает железобетонная балка прямоугольного сечения размером 75×17 см и длиной 7,0 м при средней плотности железобетона 2450 кг/м3?
11. Во время стандартных испытаний на изгиб древесины с влажностью 19%, разрушающая нагрузка составила 280 кг. Температура испытаний — 15°С. Определить предел прочности древесины при стандартной влажности.
12. Определить предел прочности при изгибе керамического кирпича, если площадь поршня пресса — 50 см2, разрушающая нагрузка при испытании составила 15 атм. Размеры кирпича стандартные, расстояние между опорами — 200 мм.
13. Определить, является ли кирпич водостойким и можно ли ее использовать для строительства фундаментов стен, если прочность при сжатии в сухом состоянии — 250 кг/см11, а в водонасыщенном -150 кг/см2.
14. В воздушно-сухом состоянии предел прочности известняка-ракушечника 9,5 МПа, а коэффициент его размягчения — Кр = 0,65. Определить прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии.
15. Какой может быть масса керамического кирпича размером 250х120×65 мм при толщине стены 64, 51 и 38 см, если во всех случаях термическое сопротивление стены 0,95 м2 С/Вт?
16. Сколько можно получить высокопрочного гипса в результате термической обработки 15 тонн гипсового камня влажностью 1%при содержании минеральных примесей 8%?
17. Определить количество негашеной комовой извести, изготовленной при обжиге 15 тонн чистого известняка влажностью 12%.
18. Определить, сколько необходимо природного гипсового камня с влажностью 3% для получения 30 тонн строительного гипса.
19. Рассчитать, сколько можно получить сухой гидратной извести в результате гашения 8000 кг негашеной комовой извести активностью 87%.
20. Сколько можно получить полуводного гипса в результате термической обработки 15 тонн природного гипсового камня?
21. Определить истинную, среднюю плотности, а также пористость бетона состава 1:2:4,5 при В/Ц=0,5 после испарения избыточной влаги, если известно, что средняя плотность бетонной смеси 2380 кг/м3и содержание химически связанной воды — 19% от массы цемента.
22. Рассчитать экономию цемента, расходуемого на приготовление 1 м3 бетонной смеси для бетона М400 с 0&=2 и ОК=6 см на рядовых заполнителях (щебень крупностью 20 мм и водопотребностью 7%) и портландцементе М400 при удлинении марочного возраста с 28 до 180 суток.
23. Рассчитать расход материалов для приготовления цементно-известкового раствора М75 подвижностью 7 см, если применялся портландцемент М400 с насыпной плотностью 1280 кг/м3 и известковое тесто со средней плотностью 1400 кг/м3. Весок — мелкий кварцевый при плотности 1450 кг/и3 и влажности 7%.
24. Определить расход известкового теста и песка на 100 м3 известково-песчаного раствора состава 1 : 3,5 по объему. Песок имеет истинную плотность 2,65 г/см3 и среднюю плотность 1450 кг/м3.
25. Масса одного утолщенного силикатного кирпича в высушенном состоянии составляет 4,2 кг. Сколько потребуется извести и песка для изготовления 1000 штук кирпича при сырьевой влажности 6%, сырьевой активности смеси 7,5% и активности извести 85%?
26. В результате процесса карбонизации утолщенного силикатного кирпича средней плотностью 1740 кг/м3 за год дополнительно связалось 85г свободной воды, не вступившей в реакцию с кремнеземом при запаривании кирпича в автоклаве. Какой стала через год масса кирпича?
27. Определить количество полимера плотностью 1,13 г/см3 для изготовления плиты утеплителя размером 100x50x5 см заливочным способом и давление развиваемое в форме, если при свободном вспенивании жидкого полимера объемом 11 см3 образуется 166 см3 пенопласта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение. — М.: Стройиздат, 1989;
2. Айрапетов Д.П. Материал и архитектура. — М.: Стройиздат, 1978-269с.
3. Суздальцева А.Я. Бетон в архитектуре. — М.: Стройиздат, — 1981.-208с
4. Попов Л.Н. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. — М.: Высшая школа, 1984. — 168с.
5. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. — М.: Высшая школа. 1983. — 574с.
6. Чмырь В.Д. Материаловедение для отделочников-строителей. — М.: Высшая школа, — 1990. — 208 с.
infopedia.su