7. 7. JÄRELDUSED Antud praktikumi raames uurisime puitu. Määrasime puidi tiheduse, niiskussisalduse, survetugevuse pikikiudu ning uurisime veesisalduse mõju survetugevusele pikikiudu. On teada, et puit on hügroskoopne materjal, seega oleneb tema tihedus ning mass oluliselt õhuniiskusest. Oma laboris viidud katse tulemustel saime kuivatatud proovikehade keskmiseks tiheduseks 416 kg/m³, õhus katsetatud proovikehadel oli selleks keskmiselt 541 kg/m³ ning immutatud proovikehadel 694 kg/m³. Kuna puidu keskmine soojusmahtuvus on suhteliselt suur (1,356 kJ/(kgᵒC)) ning puidu tihedus on siiski suhteliselt väike, ei saa väita, et puit hoiab hästi sooja nagu seda raskemad materjalid teeksid, näiteks betoon. Samuti on suure mahumassiga puit tugevam. Puidu tihedust ja seega tema kvaliteeti on võimalik hinnata ka puu aastaringide arvu järgi tüve ristlõike radiaalsuuna 10 mm ulatuses.
Survetugevuse määramine ristikiudu. Survejõud Deformatsioon [kgf] [mm] 25 0,01 50 0,02 75 0,03 100 0,04 125 0,05 150 0,06 175 0,07 200 0,08 225 0,11 250 0,16 Puidu survetugevus ristikiudu R=P/a2 = 1961/400 = 4,9 N/mm2 P proovikehale mõjuv jõud [N] a2 - survepindala [mm2] a=20mm 200kgf=1961 N/mm2 6. Järeldus Katsetatud puidu niiskussisaldus: a)õhkkuivadel tiheda aastaringiga proovikehadel 6,2%, kirjanduslik allika järgi õhkuivadel on 8-13% b)immutatud tiheda aastaringiga proovikehadel 74,0%, kirjanduslik allika järgi vettinud puidul võib kaaluline niiskussisaldus ületada 100% c)kuivatatud tiheda aastaringiga proovikehadel 0%, kirjanduslik allika järgi on kuivatites kuivatades võimalik saada absoluutselt kuiv puit (niiskussisaldus 0%) d)õhkkuivadel hõreda aastaringiga proovikehadel 7,5%, kirjanduslik allika järgi õhkuivadel on 8-13% [3]
siduvuse parandamiseks savi ja vett. Kvaliteetsete valandite saamiseks esitatakse vormisegudele järgmisi nõudeid, nagu tugevus, gaasiläbilaskvus, plastsus, väljalöödavus, järeleandlikkus, kuumuspüsivus jt. Vormisegu tugevus Vormisegu tugevus sõltub savi ja niiskuse sisaldusest, liivaosakeste suurusest ja kujust. Vormisegul määratakse tugevus (vt. 2.3 Vormisegu survetugevuse määramine) survele ühesuguse tihedusega silindrilistel proovikehadel läbimõõduga 50 mm (vt. 2.1 Proovikehade valmistamine). Gaasiläbilaskvus Sula metalli valamisel liivvormi tekivad seal gaasid, mis seotud õhu paisumisega vormisegus, sulametallis lahustunud gaaside eraldumisega, niiskuse aurustumisega, sideainete ja keemiliste ühendile lagunemisega. Juhul, kui valandi pind ei ole veel piisavalt tardunud, siis kui nad ei saa väljuda läbi vormi seinte, võivad valandites tekkida gaasitühikud. Tekkinud gaaside
seejärel tekkinud pooled survele. 4.5. Painde- ja survetugevuse määramine Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Survetugevuse määramiseks kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 405ºC kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Poolikud proovikehad asetatakse külgpindadega spetsiaalsete terasest standardplaatide vahele, mille survepind on 25 cm² (6,25 x 4,0 cm). Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga. Koormamise kiirus olgu 1 MPa sekundis. Survetugevus avaldatakse kui aritmeetiline keskmine neljast paremast tulemusest, täpsusega 0,1 N/mm². 4.6. Valemid Paindetugevuse arvutamine valemiga 1:_ k∗3 Pl Rp= 2 b h2 Kus: Rp – paindetugevus, N/mm2 P – purustav jõud, N
Temperatuuri tõustes puidu tugevus väheneb, temperatuuri alanedes suureneb. Seejuures muutuvad tugevuse liigid erinevalt. Külmunud toores puit on staatilisel survekatsel ligi 30% tugevam, dünaamilisel koormamisel aga kuni 50% nõrgem normaaltemperatuuril määratust. Pikaajalisel koormamisel puidu tugevus väheneb. Kestvuspaindetugevus moodustab vaid 60% staatilisest paindetugevusest. Puidul on kahte sorti tugevusomadusi: 1) tugevus, mis määratakse väikeste vigadeta proovikehadel (small clear test pieces) 2) suurte vigadega proovikehade tugevus. Puidu tugevust kontrollitakse järgmistele pingeolukordadele Surve pikikiudu Tõmme pikikiudu Surve ristikiudu radiaalsuunas Paine Surve ristikiudu tangentsiaalsuunas Nihe pikikiudu Tugevuse anisotroopia väikestel vigadeta proovikehadel EHITUSMATERJALID 10
{ ,:. TALLThINA TEI{NIKAULIKOOL {;1 , iij:." Kipsi katsetamine Liis Vfiheiaus Tallinn 2510912012 1. Eesmiirk Kipssideaine jahvatuspeensuse m?iiiramine; kipsitaigna normaalkonsistentsi m66ramine; kipsitaigna tardumisaegade mdiiramine; painde ja survetugevuse miiaramine. Survetugewse m?iiiramine kuivatuskapis kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel; niiskussisalduse miiiiramine. 2. Katsetatavad materjalid Ehituskips 3. Kasutatud tiiiivahendid - S6el ayaga0,2x0,2mm, p6hi - Kipsitaigna valmistamiseks visplid, elastne kauss, spaatlid, pahtlilabidad, erinevad anumad ja vahendid hOlbastamaks kipsitaigna segamist ja valamist - Suttardiviskosimeeter - Vicat'aparaat - Prismalisedmetallvormid - Paindeseade - Hiidrauliline press
mis vormis olid vertikaalsed, asetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Paindetugevus arvutatakse valemiga: Valem 2. Rp = k*( 3Pl / 2bh2 ) Rp paindetugevus [N/mm2], P purustusjõud [kgf], l tugedevaheline kaugus [cm], b proovikeha laius [cm], h- proovikeha kõrgus [cm], k ülemineku koefitsient Survetugevuse määramisel kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40±5 O C kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga. Survetugevus arvutatakse valemiga: Valem 3. Rs = k*( P / F0) Rs Survetugevus [N/mm2], P purustav jõud [kgf], F0 survepindala [mm2], k ülemineku koefitsient 5. Katsetulemused 5.1 Jahvatuspeenuse määramine JP = ( Mj / M ) * 100% Tabel nr. 1 Jahvatuspeensuse määramine Katse Katseproovi mass Mass sõelal Jahvatuspeenus Keskmine nr
4.4 Survetugevuse määramine risti kiudu Graafikult on näha, et katsekeha puruneb 200kgf juures. 200kgf = 1962N Keha ristlõike pind = a*b = 20*20mm Rs = P / a*b (valem 7) Rs = 1962 / 400 = 4,9 N/mm2 Töö järeldused Katsetatud puidu keskmiseks tiheduseks saime 464 kg/m3. Konstruktsioonipuidu normatiivseks mahumassiks võetakse kuusel 500 kg/m3. [1] Õhkkuiva ning tiheda puidu keskmine niiskussisaldus oli 8,15%; Õhkkuivadel proovikehadel peaks allika [1] põhjal jääma niiskus 15..20% vahemikku, meie katsetatud õhkkuival proovikehal jääb see toakuiva (8...13%) vahemikku. Immutatud ning tiheda puidu keskmine niiskussisaldus oli 71,1%; Võib olla ka üle 100% [1] 105C juures kuivanud ning tiheda puidu keskmine niiskussisaldus oli 1,64%; Õhkkuiva, kuid hõreda puidu keskmine niiskussisaldus oli 8,62%. Meie katsetatud puidu redutseeritud survetugevuseks piki kiudu tuli 37,6 N/mm2. Ehituspuidu
Katsetuseks võetakse 3 105-110o C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Materjali veeimavus määratakse proovikehade immutamise teel vees vähemalt 48 tunni jooksul või keetmisel 4 tunni jooksul. Meie katseks asetati proovikeha nädalaks vette. Proovikehad asetatakse vette, mille temperatuur on 15-20o C, nii et vee tasapind oleks üle proovikeha 2-10 cm. Peale veest väljavõtmist eemaldatakse üleliigne vesi, lastes proovikehadel seista normaaltingimustes kuskil 5 minutit ning siis määratakse kohe nende mass. Veeimavus määratakse massi järgi kasutades valemit 2. Materjali täiendavaks iseloomustamiseks arvutatakse veeimavus ka mahu järgi valemiga 3. Valem 2: Valem 3: wk veeimavus massi järgi [%] wv veeimavus mahu järgi [%] m1 proovikeha mass veega immutatult [g] m proovikeha mass kuivatatult [g] V kuiva proovikeha maht [cm3]
V proovikeha maht [m3] 4.2 Veeimavuse määramine Katsetuseks võetakse 3 105-110o C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Materjali veeimavus määratakse proovikehade immutamise teel vees vähemalt 48 tunni jooksul või keetmisel 4 tunni jooksul. Meie katseks asetati proovikeha nädalaks vette. Proovikehad asetatakse vette, mille temperatuur on 15-20 o C, nii et vee tasapind oleks üle proovikeha 2-10 cm. Peale veest väljavõtmist eemaldatakse üleliigne vesi, lastes proovikehadel seista normaaltingimustes kuskil 5 minutit ning siis määratakse kohe nende mass. Veeimavus määratakse massi järgi kasutades valemit 2. Materjali täiendavaks iseloomustamiseks arvutatakse veeimavus ka mahu järgi valemiga 3. Valem 2: Valem 3: wk veeimavus massi järgi [%] wv veeimavus mahu järgi [%] m1 proovikeha mass veega immutatult [g] m proovikeha mass kuivatatult [g] V kuiva proovikeha maht [cm3] v vee tihedus [g/cm3] 4.3 Survetugevuse määramine
f p= Valem 4-1 2b h 2 kus fp paindetugevus, N/mm2; F purustav jõud, N; l tugede vaheline kaugus, mm; b proovikeha laius, mm; h proovikeha kõrgus, mm; Survetugevuse määramiseks kasutatakse hüdraulilist pressi. Katsekehadeks võetakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevust määratakse ainult kuivatuskapis kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Proovikehad asetatakse standardplaatide vahele ning hakatakse koormama kiirusega 1 N/mm2 sekundis. F f s= Survetugevus arvutatakse S0 Valem 4-2 abil. Survetugevuseks võetakse aritmeetiline keskmine neljast paremast tulemusest, täpsusega 0,1 N/mm2. F f s= Valem 4-2 S0
Katsetuseks võetakse 3 105-110o C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Materjali veeimavus määratakse proovikehade immutamise teel vees vähemalt 48 tunni jooksul või keetmisel 4 tunni jooksul. Meie katseks asetati proovikeha nädalaks vette. Proovikehad asetatakse vette, mille temperatuur on 15-20o C, nii et vee tasapind oleks üle proovikeha 2-10 cm. Peale veest väljavõtmist eemaldatakse üleliigne vesi, lastes proovikehadel seista normaaltingimustes kuskil 5 minutit ning siis määratakse kohe nende mass. Veeimavus määratakse massi järgi kasutades valemit 2. Materjali täiendavaks iseloomustamiseks arvutatakse veeimavus ka mahu järgi valemiga 3. Valem 2: Valem 3: wk veeimavus massi järgi [%] wv veeimavus mahu järgi [%] m1 proovikeha mass veega immutatult [g] m proovikeha mass kuivatatult [g] V kuiva proovikeha maht [cm3] v vee tihedus [g/cm3] 4
moodustunud poolprismad survele. Paindetugevuse määramisel asetatakse proovikeha paindeseadme tugedele selliselt, et küljed, mis vormis olid vertikaalsed, asetetseksid paindeseadme tugedel horisontaalselt. Paindetugevus arvutatakse valemiga Tulemused on toodud punktis 4.4.1 tabelis 1.3 Survetugevuse määramiseks kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40 ± 5C kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Poolikud proovikehad asetatakse külgpindadega spetsiaalsete terasest standardplaatide vahele, mille survepind on 25 cm (6,25 x 4,0 cm). Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga, koormamise kiirusega 1Mpa sekundis. Survetugevus arvutatakse valemiga Survetugevus avaldatakse kui aritmeetiline keskmine neljast paremast tulemusest, täpsusega 0,1 MPa Tulemused on toodud punktis 4.4.2 tabelis 1.4 3.5 Niiskussisalduse määramine
, (1) kus R - paindetugevus, [N/mm²] P purustav jõud [kgf] l tugedevaheline kaugus, [cm] b proovikeha laius, [cm] h proovikeha kõrgus, [cm] k ülemineku koefitsient Survetugevuse määramiseks kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40 5º C kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Poolikud proovikehad asetatakse külgpindadega spetsiaalsete terasest standardplaatide vahele, mille survepind on 25 cm² (6,25 x 4,0 cm). Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga. Koormamise kiirus olgu 1 Mpa sekundis. Survetugevus arvutatakse järgmiselt: (2) kus R survetugevus, [N/mm²] P purustav jõud [kgf] F survepindala, [mm²] k ülemineku koefitsient
h – proovikeha kõrgus, [mm] k – ülemineku koefitsient, 1000 Näide: Kipsi proovikeha paindetugevuse arvutus 1000∗3∗2,9 kN∗100 mm N Rp= 2 =6,80 2∗40 mm∗ ( 40 mm ) mm2 4.6 Survetugevuse määramine Survetugevuse määramiseks kasutatakse paindekatsel tekkinud 6 poolikut proovikeha. Survetugevus määratakse kuivatuskapis 40 5ºC kuivatatud ja toakuivadel proovikehadel. Poolikud proovikehad asetatakse külgpindadega spetsiaalsete terasest standardplaatide vahele, mille survepind on 25 cm² (6,25 x 4,0 cm). Katsetamine toimub hüdraulilise pressiga. Survetugevus arvutatakse valemiga 3: k∗P R s= (3) F0 kus Rs – survetugevus, [N/mm2] P – purustav jõud, [kN]
Puitulagundavate seentega nakatatud puitu ei või kasutada ehitustel . Üsna sageli põletatakse nakatatud hoone hoopis maha. .. pruunlaiksus (brown streak) – värvusrike Teema 7 47. Miks puidu tõmbetugevus väikeste katsekehadega on suurem võrreldes suurte katsekehadega? Mis seda omadust mõjutab? Oma erilise mikrostruktuuri tõttu on sügispuidu kiudude tugevus ligikaudu 700 Mpa, kuid väikestel proovikehadel on see ainult ca 100 Mpa. 48. Millises kiudude suunas on puidu tõmbetugevus suurim ja millises väikseim? Suurim tõmbetugevus on pikikiudu ja väikseim ristkiudu. 49. Kas puit on tõmbepingete mõjul plastselt deformeeruv materjal võrreldes metallide ja plastidega? Kas puit on sitkelt või hapralt purunev? Puidu tugevuse määramisel selle kõige väiksematesstruktuuri osades, nt kiuseina väikestes osades, saadakse väga kõrgeid väärtusi
2. 47,0v6 19,8 3. 4s,6% 18,0 Kipsitaigna normaalkonsistentson 45,6010. 5.3 Kipsitaignatardumisaegade maaramine 250g kipsi, 114g vett. Tardumisalgus:I I min l5 sek. T&rdumisel6pp: 13mh03 sek. 5.4Tugevusneitajate maaramine Proovikehadon valmistatud1200gmmmistkipsistja 548 glarlmist veest. 5.4.1 PaindetugeYut Proovikehadel,anus7 pieva. Tugedevahelinekaugus10 cm. Tabel5.4.l mearamme Proovikeha Paindetus1ns risd6ike Purustav m66tmed,mm jdu4kcf Uksik Keskmine k$to* N/mm2 N/mm- b h 40 40 t75 410 4.0 40 4A t05 24,6 2,4 3,0
annaabi.ee 
