Ehitusmaterjalide praks nr 7 (0)

1. Niiskussisalduse määramine
Puidust niiske proovikeha kaalutakse (m1) veaga mitte üle 0,01 g ning asetatakse kuivatuskappi. Kuivatatakse temperatuuril 105 ± 5° püsiva massini (m).
Vaigurikka okaspuidu kuivatamine ei tohi kesta üle 20 tunni. Puidu niiskussisaldus arvutatakse valemiga nr 1:
Puidu liik mänd
Prk nr
Proovikeha mass [g]
 
Niiskuse sisaldus [%]
 
 
enne kuivatamist
peale kuivatamist
1
9
5,3
69,8
2
9,96
5,48
81,8
3
5,32
4,95
7,5
4
5,37
4,99
7,6
5
4,83
4,81
0,4
6
5,27
5,23
0,8
7
5,14
5,08
1,2
8
5,48
4,76
15,1
9
8,38
4,37
91,8
10
8,93
5,16
73,1
11
5,54
5,52
0,4
12
5,11
5,09
0,4
2. Tiheduse määramine
Puidu tihedus kg/m3 antud niiskussisaldusel arvutatakse valemiga nr 2:
Prk nr
Mõõtmed [mm]
Mass enne kuivatamist
Maht [cm3]
V
 
Tihedus
Antud niiskusel
 
Tihedus
Niiskusel 12%
paksus
laius
kõrgus
 
m1
a
b
h
1
23,0
20,4
30,9
9,00
 
14,542358
 
 
619
 
 
 527
 
22,9
20,4
31,0
22,9
20,5
31,2
2
22,9
20,5
31,2
9,96
 
14,660617
 
 
679
 
 
562 
 
23,0
20,6
31,1
22,9
20,5
31,1
3
19,8
20,6
30,8
5,32
 
12,562704
 
423
 
 
431 
 
19,8
20,6
30,8
19,8
20,6
30,8
4
19,6
20,2
30,9
5,37
 
12,225609
 
 
439
 
 
447 
 
19,5
20,2
31,0
19,5
20,3
30,9
5
20,4
19,8
30,7
4,83
 
12,325001
 
 
392
 
 
406 
 
20,4
19,7
30,7
20,3
19,7
30,6
6
21,1
19,3
30,7
5,27
12,468658
 
 
423
 
 
437 
 
21,1
19,4
30,7
21,0
19,2
30,6
7
20,0
20,7
30,6
5,14
 
12,69454
 
 
405
 
 
418 
 
19,9
20,8
30,6
20,0
20,9
30,5
8
20,0
21,4
30,4
5,48
 
13,060729
 
 
420
 
 
416 
 
19,9
21,4
30,6
20,0
21,4
30,7
9
22,1
20,8
30,5
8,38
 
13,97388
 
 
600
 
 
484 
 
22,1
20,7
30,5
22,2
20,6
30,5
10
22,0
20,0
31,0
8,93
 
13,394723
 
 
667
 
 
563 
 
21,3
20,1
30,5
22,0
20,1
30,5
11
20,5
19,6
30,8
5,54
 
12,456957
 
 
445
 
 
461 
 
20,7
19,7
30,8
20,6
19,6
30,8
12
20,3
19,5
30,7
5,11
 
12,268337
 
 
417
 
 
432 
 
20,5
19,7
30,7
20,3
19,6
30,8
3. Puidu survetugevuse määramine piki kiudu . Niiskussisalduse mõju uurimine survetugevusele piki kiudu.
3.1. Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 20 mm ja pikkusega kiu suunas 30 mm.
Proovikeha ristlõike mõõtmed mõõdetakse veaga mitte üle 0,1 mm. Katsetamisel koormatakse proovikeha ühtlaselt ja sellise kiirusega, et ta puruneks 1 ± 0,5 minuti pärast peale koormamise algust.
Survetugevust [N/mm²] arvutatakse valemiga nr 4:
Peale katsetamist määratakse proovikeha niiskussisaldus. Saadud survetugevus arvutatakse ümber standardniiskusele:
1) kui proovikeha niiskussisaldus on alla hügroskoopse piiri (≈30%), kasutatakse valemit nr 5:
Rw;12=Rs,w*(1 + α (w-12)) Valem nr: 5
kus - α - parandustegur, α = 0,04;
RS,W - survetugevus niiskussisaldusel w % [N/mm²].
2) kui niiskussisaldus ületab hügroskoopsuse piiri, kasutatakse valemit nr 6:
3.2. Niiskussisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva niiskussisaldusega proovikehi:
kuivatatuid püsiva massini 105°C juures,
õhukuivasid,
vees immutatuid.
Peale survetugevuse määramist määratakse nimetatud proovikehade niiskussisaldus ja joonistatakse välja sõltuvus RS,W - W. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%- lisele niiskussisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid.
Prk nr
Keskkond: Immut./ Õhkkuiv/ Kuivatatud
Mõõtmed [mm]
Niiskuse
Ristlõike
Purustav jõud survetugevusel pikikiudu [kN]
alfa
K3020
Survetugevus [N/mm2]
 
 
paksus
laius
kõrgus
sisaldus
pinala
a
b
h
[%]
[cm2]
Rs
Rs, w
Rs, 12
1
immutatud
23,0
20,4
30,9
 
 
7
0,45
14,9
33,2
22,9
20,4
31,0
69,8
4,69
22,9
20,5
31,2
 
 
2
22,9
20,5
31,2
 
 
7
0,45
14,9
33,0
23,0
20,6
31,1
81,8
4,71
22,9
20,5
31,1
 
 
3
õhkkuiv
19,8
20,6
30,8
 
 
20
0,04
49,0
40,2
19,8
20,6
30,8
7,5
4,08
19,8
20,6
30,8
 
 
4
19,6
20,2
30,9
 
 
21
0,04
53,1
43,8
19,5
20,2
31,0
7,6
3,95
19,5
20,3
30,9
 
 
5
kuivatatud
20,4
19,8
30,7
 
 
24
0,04
59,7
32,0
20,4
19,7
30,7
0,4
4,02
20,3
19,7
30,6
 
 
6
21,1
19,3
30,7
 
 
27
0,04
66,4
36,6
21,1
19,4
30,7
0,8
4,07
21,0
19,2
30,6
 
 
7
õhkkuiv
20,0
20,7
30,6
 
 
15
0,04
36,1
20,5
19,9
20,8
30,6
1,2
4,15
20,0
20,9
30,5
 
 
8
20,0
21,4
30,4
 
 
17
0,04
39,8
44,8
19,9
21,4
30,6
15,1
4,27
20,0
21,4
30,7
 
 
9
immutatud
22,1
20,8
30,5
 
 
5
0,45
10,9
24,3
22,1
20,7
30,5
91,8
4,58
22,2
20,6
30,5
 
 
10
22,0
20,0
31,0
 
 
7
0,445
16,0
36,0
21,3
20,1
30,5
73,1
4,37
22,0
20,1
30,5
 
 
11
kuivatatud
20,5
19,6
30,8
 
 
20
0,04
49,5
26,4
20,7
19,7
30,8
0,4
4,04
20,6
19,6
30,8
 
 
12
20,3
19,5
30,7
 
 
21
0,04
52,6
28,2
20,5
19,7
30,7
0,4
3,99
20,3
19,6
30,8
 
 
4. Puidu survetugevuse määramine risti kiudu.
4.1.Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil, nii et survepind on 20 20 mm, koormamise kiirus 100 kgf/min (981 N/min). Katse käigus määratakse astmeliselt kasvavale survejõule vastav deformatsioon mm. Joonestatakse graafik F=f( ). Suure deformeeritavuse tõttu võetakse puidu survetugevuseks risti kiudu tinglikult pinge väärtus, millest alates kaob lineaarne seos pinge ja deformatsiooni vahel. Sellele vastav jõud (F) leitakse katseandmete põhjal joonistatud jõudude-deformatsioonide kõveralt.
Graafikult määratud survejõud = 2150N
Survepind 20mm x 20mm
Survetugevus risti kuidu =5,4N/mm
Järeldused
Puidu liigiks tiheduse ( 465kg/m3 ) järgi on kuusk .
Veeimavuse ja tiheduse katsest järeldus, et suurem niiskussisaldus suurendab oluliselt puidu tihedust ning samas muudab ta pehmemaks, nõrgemaks. Joonis puidu survetugevuse määramise juures.
Samuti muudab nõrgemaks puitu hõrdedam aastaringide tihedus. Seda on võimalik märgata jooniselt puidu survetugevuse määramise juures.
Suhteliselt kuiva kuusepuidu survetugevus jääb umbes 50N/mm kohta, ning niiskusel 12% on keskmiseks survetugevuseks 33,6N/mm.
Tavaliselt on puidu survetugevus ristikiudu umbes 5-10N/mm
http://www.tud.ttu.ee/material/epi/Elmar%20Just/Puitmaterjalid.pdf
Katsel saadud tulemus 5,4N/mm jääb sellesse vahemikku.
Puidu survetugevus piki kiudu jääb vahemikku 30-55N/mm.
Katsetulemustest lähtudes jääb antud tulemus ka sellesse vahemikku.