Puidu uurimine (0)

1. Töö eesmärk
Puidu katsetamine
2.Katsetatud ehitusmaterjalid
Puit – puidu elementaarkoostise peamised komponendid on süsinik, vesinik ja hapnik. Ehitusmaterjalina kasutatakse puitu tema tugevuse tõttu, ehkki kaalult on ta kerge.
2.1 Kasutatud töövahendid
Kaal täpsusega 0,01g – proovikehade kaalumiseks
Kuivatuskapp – proovikehade kuivatamiseks
Nihik – proovikehade mõõtmiseks
Survepink – proovikehade survetugevuste mõõtmiseks (nii piki –ja ristkiudu)
3. Katsemetoodika kirjeldamine
3.1 Niiskussisalduse määramine
Puidust niiske keha kaalutakse (m1) veaga mitte üle 0,01g ning asetatakse kuivatuskappi. Kuivatatakse temperatuuril 105 +- 5 C püsiva massini (m).
Vaigurikka okaspuidu kuivatamine ei tohi kesta üle 20 tunni. Puidu niiskussisaldus arvutatakse valemiga nr 1:
Valem 1:
W= (m1-m)/m * 100 , kus
m1 – proovikeha mass enne kuivatamist, g;
m – proovikeha mass pärast kuivatamist, g.
3.2 Tiheduse määramine
Puidu tihedus kg/m3 antud niiskussisaldusel arvutatakse valemiga nr 2:
Valem 2:
ρow = mw / (awbwlw) * 1000 , kus
mw – proovikeha mass, g;
aw, bw, lw – proovikeha mõõtmed, cm.
Saadud tihedus arvutatakse ümber puidule niiskussisaldusega 12% valemiga nr 3:
Valem 3:
ρo12 = ρow / Kw12 , kus
Kw12 – redutseerimiskoeftisent, mis võetakse tabelist.
3.3 Puidu survetugevuse määramine piki kiudu . Niiskussisalduse mõju uurimine survetugevusele piki kiudu.
Proovikeha ristlõike mõõtmed – 20x20 mm, pikkus kiu suunas – 30mm
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:
Valem 4:
Rs = P / a*b , kus
P – purustav jõud
a,b – ristlõike mõõtmed.
Peale katsetamist määratakse proovikeha niiskussisaldus. Saadud survetugevus arvutatakse ümber standardniiskusele:

Kui proovikehe niiskussisaldus on alla hügroskoopse piiri (~30%), kasutatakse valemit nr 5:
Valem 5:
RS,12 = RS,W ( 1+ α (w – 12)) , kus
α – parandustegur, α = 0,04;
RS,W – survetugevus niiskussisaldusel w % [N/mm2].

Kui niiskussisaldus ületab hügroskoopsuse piiri, kasutatakse valemit nr 6:
Valem 6:
RS,12 = RS,W / K3012
, kus
K3012 – redutseerimiskoefitsent, mis tamme korral on võrdne 0,55; männil 0,45; kuusel 0,445; kasel ja lehisel 0,40.
Niiskussisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva niiskussisaldusega proovikeha:

• Kuivatatuid püsiva massini 105C 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 eelool toodud valemeid.
3.4 Puidu survetugevuse määramine risti kiudu
Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20x20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil, nii et survepind on 20x20 mm, koormamise kiirus 100 kgf/min (981N/min). Katse käigus määratakse astmeliselt kasvavale survejõule vastav deformatsioon δ mm. Joonestatakse graafik F=f(δ). Suure defromeeritavuse 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.
Valem nr 7:
Rs = P / a*b , kus
P – graafikust määratav jõud
a,b – survepinna mõõtmed.
4. Töö vormistamine
Puidu liik – kuusk
4.1 Niiskussisalduse määramine
Proovikeha nr.
Keskkond
Aastaringid tihe/hõre
Proovikeha mass [g]
Niiskuse sisaldus, [%]
Enne kuivatamist
Pärast kuivatamist
1
Õhkkuiv
Tihe
5,92
5,48
8,03
2
5,91
5,46
8,24
3
5,43
5,02
8.17
4
Immutatud
9,16
5,34
71,54
5
8,39
4,85
72,99
6
8,42
4,99
68,74
7
+105C
4,93
4,86
1,44
8
5,46
5,37
1,68
9
5,65
5,55
1,80
10
Õhkkuiv
Hõre
5,60
5,16
8,53
11
4,47
4,11
8,76
12
4,44
4,09
8,56
4.2 Tiheduse määramine
Proovikeha nr
Mõõtmed, [mm]
Maht [cm3]
Mass [g]
Tihedus, [kg/cm3]
a (paksus)
b (laius)
h (pikkus)
Antud niiskusel
Niiskusel 12%
1
19,23
21,20
30,33
12,36
5,92
0,00048
0,00049
2
19,30
21,23
30,47
12,48
5,91
0,00047
0,00048
3
19,20
19,93
30,87
11,81
5,43
0,00046
0,00047
4
20,37
21,27
31,33
13,57
9,16
0,00068
0,00057
5
20,60
21,20
30,47
13,31
8,39
0,00063
0,00053
6
20,53
21,63
31,37
13,93
8,42
0,00060
0,00052
7
19,20
20,20
30,80
11,95
4,93
0,00041
0,00043
8
19,40
20,10
30,40
11,91
5,46
0,00046
0,00048
9
19,40
20,63
30,80
12,33
5,65
0,00046
0,00048
10
20,00
21,30
30,80
13,12
5,60
0,00043
0,00043
11
20,13
21,03
31,00
13,12
4,47
0,00034
0,00035
12
20,20
21,03
31,00
13,17
4,44
0,00034
0,00034
Kuna tabelis polnud antud redutseerimiskoefitsente >70% ning