Ehitusmaterjalid - 7. töö - PUIT (0)

1.EESMÄRK 
Töö eesmärgiks on puidu niiskusisalduse, tiheduse, piki  kiudu survetugevuse  määramine. 
Niiskussisalduse mõju uurimine  survetugevusele piki kiudu. Puidu survetugevuse määramine 
risti kiudu. 
2.KATSETATAVAD EHITUSMATERJALID  
Katsetati kuivatatud, õhu käes kuivanud ja vees immutatud ning kuivatatud männi puitu. 
3.KASUTATUD TÖÖVAHENDID 
Töös kasutati järgnevaid töövahendeid: 
Elektrooniline  kaal - täpsus 0,1 g.; joonlaud; hüdrauliline press. 
4. KATSETULEMUSED  
4.1 Niiskussisalduse määramine 
Niiskussisalduse määramiseks kaaluti proovikehad  enne kuivatamis. Seejärel pandi 
katsekehad  ahju kuivama ja nädala pärast võeti kehad välja ja kaaluti uuesti. Tabelis 4.1 on 
välja toodud katsekehade   niiskussisaldus . 
                
 
 
 
 
 
 
 
 
(1) 
 
kus 
m1 –  proovikeha  mass enne kuivatamist, g; 
 
m – proovikeha mass peale kuivatamist, g. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
Tabel 4.1 Niiskussisaldus 
Proovikeha mass, g 
Niiskuse 
Proovikeha 
enne 
peale 
sisaldus, 
nr 
kuivatamist  kuivatamist 
% 
Vesi 1 
7,8 
5,0 
56 
Vesi 2 
7,8 
5,2 
50 
Vesi 3 
8,8 
5,0 
76 
Tuba hõre 
1 
5,8 
5,6 
4 
Tuba hõre 
2 
5,6 
5,4 
4 
Tuba hõre 
3 
5,8 
5,6 
4 
Tuba tihe 1 
6 
5,6 
7 
tuba tihe 2 
6 
5,6 
7 
Tuba tihe 3 
5,4 
5,0 
8 
 
4.2 Tiheduse määramine 
Tiheduse määramiseks mõõteti katse keha pikkus, laius ja paksus. Valemitega 2 ja 3 arvutati 
tihedus. Tabelis 4.2 on välja toodud tihedus antud niiskusel ja niiskusel 12 %. 
 
                   
 
 
 
 
 
 
 
(2) 
      
 
kus  
   - proovikeha mass, g; 
 
           – proovikeha mõõtmed, cm. 
 
          
          
 
 
 
 
 
(3) 
  
 
kus  
  
   - redutseerimiskoefitsient, mis võetakse tabelist 1, mis asub lisas, tabelis 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
4.2 Tiheduse määramine 
Tihedus, 
Mõõtmed, cm 
kg/m³ 
  
Proovikeha 
Maht, 
antud 
niiskusel 
nr 
A 
B 
h 
cm³ 
Mass, g  niiskusel 
12% 
Kapp tihe 
1 
1,95 
2,07 
3,09 
12,5 
5,2 
416,9 
428,9 
kapp tihe 2 
2,04 
2,05 
3,05 
12,8 
5,2 
407,7 
419,4 
kapp tihe 3 
1,93 
2,03 
3,01 
11,8 
5,2 
440,9 
453,6 
kapp hõre 
1 
2,10 
1,96 
3,08 
12,7 
5,4 
426,0 
438,2 
kapp hõre 
2 
1,98 
1,91 
3,07 
11,6 
5,2 
447,9 
460,8 
kapp hõre 
3 
2,00 
1,90 
3,08 
11,7 
5,2 
444,3 
457,1 
tuba tihe 1 
2,14 
1,98 
3,08 
13,1 
6,0 
459,7 
468,7 
tuba tihe 2 
2,15 
1,99 
3,03 
13,0 
6,0 
462,8 
471,8 
tuba tihe 3 
2,08 
1,96 
3,10 
12,6 
5,4 
427,3 
433,8 
tuba hõre 1 
2,14 
1,98 
3,08 
13,1 
5,8 
444,4 
457,2 
tuba hõre 2 
1,98 
2,00 
3,08 
12,2 
5,6 
459,1 
472,4 
tuba hõre 3 
2,00 
1,98 
3,08 
12,2 
5,8 
475,5 
489,2 
vesi 1 
2,23 
2,02 
3,09 
13,9 
7,8 
560,4 
546,2 
vesi 2 
2,24 
2,01 
3,10 
14,0 
7,8 
558,8 
544,7 
vesi 3 
2,09 
2,09 
3,11 
13,6 
8,8 
647,8 
631,4 
 
 
 
 
Keskmine 
472 
 
478,2 
 
4.3 Puidu survetugevuse määramine piki kiudu. Niiskussisalduse mõju 
uurimine survetugevusele piki kiudu 
Survetugevuse  määramiseks  mõõdetakse  proovikeha  ristlõike  mõõtmed  ja  katsetamisel 
koormatakse  proovikeha  ühtlaselt  ja  sellise  kiirusega,  et  ta  puruneks  1   0,5  minuti  pärast 
peale  koormamise  algust.Tabelis  4.3  on  välja  toodud  katse  tulemused.   Survetugevus  
arvutatakse valemiga (4), kui proovikeha niiskussisaldus on alla 30 %, kasutatakse ka valemit 
nr (5).  Graafikus  1 on välja toodud survetugevuse ja niiskussisalduse seos Kui niiskussisaldus 
ületab 30 %, kasutatakse valemit (6): 
               
 
 
 
 
 
(4) 
   
 
kus  
P –  purustav jõud; 
 
a,b – ristlõike mõõtmed. 
                                 
 
 
 
 
 
(5) 
kus  
α – parandustegus, α=0,04; 
3 
 
 
     - survetugevus niiskussisaldusel w %. 
            
       
 
  
 
 
 
(6) 
  
kus  
   
    – redutseerimiskoefitsent, mis männil 0,45. 
 
Tabel 4.3 
Niiskus
Ristlõike 
Ristlõike 
e 
Survetugevus
mõõtmed, cm
, N/mm²
Proovikeha 
  pindala,  Purusta sisaldus, 
 
  
nr 
a 
b 
cm² 
v jõud 
% 
α, K 
 
 
 
Kapp tihe 1 
1,95 
2,07 
4,04 
27,5 
0 
0,04 
68,1 
35,4 
Kapp tihe 2 
2,04 
2,05 
4,18 
25 
0 
0,04 
59,8 
31,3 
Kapp tihe 3 
1,93 
2,03 
3,92 
24,5 
0 
0,04 
62,5 
32,5 
Kapp hõre 1 
2,10 
1,96 
4,12 
24 
0 
0,04 
58,3 
30,5 
Kapp hõre 2 
1,98 
1,91 
3,78 
25 
0 
0,04 
66,1 
34,3 
Kapp hõre 3 
2,00 
1,90 
3,80 
23 
0 
0,04 
60,5 
31,5 
Tuba tihe 1 
2,14 
1,98 
4,24 
22,5 
7 
0,04 
53,1 
42,8 
Tuba tihe 2 
2,14 
1,99 
4,26 
22 
7 
0,04 
51,7 
41,4 
Tuba tihe 3 
2,08 
1,96 
4,08 
21 
8 
0,04 
51,5 
43,3 
Tuba hõre 1 
2,14 
1,98 
4,24 
21 
4 
0,04 
49,6 
32,8 
Tuba hõre 2 
1,98 
2,00 
3,96 
21,5 
4 
0,04 
54,3 
36,3 
Tuba hõre 3 
2,00 
1,98 
3,96 
24 
4 
0,04 
60,6 
40,2 
Vesi 1 
2,23 
2,02 
4,50 
6,5 
56 
0,45 
14,4 
32,1 
Vesi 2 
2,24 
2,01 
4,50 
6,7 
50 
0,45 
14,9 
33,1 
Vesi 3 
2,09 
2,09 
4,37 
7,5 
76 
0,45 
17,2 
38,2 
 
 
Keskmine  
 
 
49,5 
 
35,8 
 
Graafik 1 Survetugevuse sõltuvus niiskussisaldusest. 
80 
70 
  60 
% 
s,
u 50 
d
sal 40 
ssi 30 
skuiiN 20 
10 
0 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
Survetugevus, N/mm2 
 
4 
 
4.4 Puidu survetugevuse määramine risti kiudu 
Koormamine toimub standardse  terasest vahetüki abil, nii, et survepind on 20 x 20 mm, 
koormamise kiirus on 100 kgf/min (981 N/min). Katse tulemused on toodud tabelis 4.5 ja 
graafikus 2. Suure deformeeritavuse tõttu võetakse puidu survetugevuseks risti kiudu 
tinglikult pinge väärtus, millest alates kaob lineaarne seos pinge ja deformatsiooni vahel. 
Sellele vastav jõud leitakse katseandmete põhjal joonistatud jõudude-deformatsioonide 
kõveralt. Tabelis 4.4. on toodud proovikehade  deformatsioonid . Valemiga (7) arvutatakse 
survetugevus. 
                 
 
 
 
 
 
 
 
 
(7) 
   
kus  
P – graafikust määratav jõud; 
 
a,b -. Survepinna mõõtmed. 
 
Tabel 4.4 Proovikeha  deformatsioon  
Keha 1 
Keha 2 
Survejõud,  Deformatsioon,  Survejõud,  Deformatsioon, 
kgf 
mm 
kgf 
mm 
0 
0 
0 
0 
340 
1 
320 
1 
340 
2 
350 
2 
360 
3 
375 
3 
370 
4 
430 
4 
367 
5 
485 
5 
360 
6 
570 
6 
370 
7 
680 
7 
390 
8 
970 
8 
350 
9 
1340  
9 
371 
10    
  
 
Graafik 2 Proovikeha deformatsioon
PROOVIKEHADE DEFORMATSIOON  
1400 
1200 
F 
KG 1000 
 , 800 
UD
JÕ
600 
E
400 
URVS 200 
0 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
DEFORMATSIOON, MM 
 
 
5 
 
Tabel 4.5 Survetugevuse määramine 
Ristlõike 
Proovikeha  Survejõud,  pindala,  Survetugevus, 
nr 
kgf 
mm² 
N/mm² 
1 
340 
400 
8,3 
2 
320 
400 
7,8 
 
5.JÄRELDUS 
Männi  keskmiseks  tiheduseks  saadi  472  kg/m³.  Internetist  võib  leida,  et  männi  keskmine 
tihedus  on  330  –  890  kg/m³  [1].  Niiskusel  12  %  tuli  keskmiseks  tiheduseks  478.2  %. 
Keskmiseks  survetugevuseks  piki  kiudu  tuli  49,5  N/mm².  Standardniiskusel  tuli  keskmiseks 
survetugevuseks 35,8 N/mm². 
Survetugevuseks risti kiudu tuli keskmiselt 8,05 N/mm², internetist võib leida tulemuseks 5 – 
10 N/mm², seega tulemus on sobiv.[2] 
Niiskussisaldus  on  kõige  suurem  vees  olnud  kehadel  (60,7  %),  tiheda  toas  olnud  keha 
niiskussisaldus on suurem kui hõreda toas olnud keha niiskussisaldus, vastavalt 7,3 % ja 4 %.  
6.KORDAMISKÜSIMUSED 
6.1 Puidu omaduste sõltuvused niiskuse sisaldusest? 
Puidu  märgumisel  küllastuspunktini  puit  paisub.  Niiskussisalduse  suurenemisel  1%  võrra 
puidu  soojajuhtivus  kasvab  1,2%  võrra.  Puidu  veesisalduse  tõusuga  tõuseb  ka  puidu 
soojamahtuvus. Niiskussisalduse suurenemisel väheneb tugevus. [3] 
6.2 Puidu positiivsed ja negatiivsed omadused. Kasutamine ehituses. 
Puidu positiivsed omadused on: teda on hõlbus töödelda, tugev ja kaalult kerge, soojapidav, 
sitke , hea välimusega, kuivas kliimas ka väga püsiv materjal.  
Negatiivsed  omadused  on:  puit  on  kergesti  süttiv,  hügroskoopne  ja  omaduselt 
heterogeenne (ebaühtlane)  materjal,  koos  niiskusesisalduse  muutusega  muutub  ka  puidu 
tugevus, mõõtmed ja soojajuhtivus.[3] 
 
 
 
6 
 
7.KASUTATUD KIRJANDUS 
1.Harilik mänd [WWW]  http://et.wikipedia.org/wiki/Harilik_m%C3%A4nd  (8.12.2013) 
2. Puit. [WWW].  http://www.tud.ttu.ee/material/epi/Elmar%20Just/Puitmaterjalid.pdf 
(8.12.2013) 
3. EPM  3500 Ehitusmaterjalid. Loengukonspekt II osa. L.M. Raado . 2013/2014 õ/a.  
 
8.LISA 
Tabel 1. Redutseerimiskoefitsiendid puidu tiheduse ümberarvutamiseks standardniiskusel 12% 
Niiskussisaldus % 
Kask, pöök, lehis 
Teised puiduliigid  
5 
0,980 
0,972 
6 
0,983 
0,977 
7 
0,986 
0,981 
8 
0,989 
0,985 
9 
0,992 
0,989 
10 
0,995 
0,993 
11 
0,997 
0,996 
12 
1,000 
1,000 
13 
1,002 
1,004 
14 
1,005 
1,007 
15 
1,007 
1,010 
16 
1,009 
1,014 
17 
1,011 
1,017 
18 
1,013 
1,020 
19 
1,014 
1,023 
20 
1,016 
1,026 
 
7