Влажность древесины и её влияние на свойства древесины.

Влажность относится к основным физическим свойствам древесины и выражается в процентах по отношению к массе сухой древесины.

В древесине содержится гигроскопическая влага (связанная молекулярными силами в стенках клеток) и капиллярная влага (свободно заполняющая полости клеток и межклеточное пространство). Древесины разных пород могут вмещать влагу в стенки клеток около 30% (предел гигроскопичной влажности).

Гигроскопичность – свойство поглощать из воздуха парообразную воду.

По степени влажности древесина:

• мокрая (от 100% и более)

• свежесрубленная (от 35% и более)

• воздушно-сухая (15-20%)

• комнатно-сухая (8-13%)

• сухая (приблизительно 0%)

Показатели свойств (плотность и прочность), полученные при испытании древесины различной влажности, для возможности сопоставления приводят к стандартной влажности, равной 12%.

Гигроскопическая вода, покрывая поверхность мельчайших элементов в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объём и масса древесины увеличиваются, а прочность снижается.

Свободная вода в полостях клеток, существенно не изменяет расстояния между элементами древесины и поэтому не влияет на ее прочность и объем, увеличивая лишь массу, теплопроводность и теплоемкость.

Набухание - способность древесины увеличивать размеры и объем при поглощении воды

 

Сушка древесины.

Сушка преследует две цели: улучшение свойств и предотвращение гниения.

Типы сушки:

1) естественная – древесину укладывают штабелями под крышей без стен, чтобы ее продувало ветрами. Достоинства: малые затраты энергии, естественный путь, малый процент брака. Недостаток: долгий процесс

2) в сушильных камерах – сначала происходит разогрев древесины влажным воздухом/паром до 60-70^оС для того, чтобы она была вся одной температуры; затем идет сушка (40-50^оС) циркулирующим воздухом; сушка осуществляется до той влажности, с которой ее будут эксплуатировать. Достоинства: быстрый процесс (несколько часов).

3) сушка в горячих ваннах – древесину погружают в ванну с масляноподобным теплоносителем (например, петролатум из нефтяных масел при 130^оС); она прогревается, из нее выходит воздух, а вода внутри нее закипает и испаряется. Достоинства: быстрота. Недостатки: стоит денег (если погружать в антисептик – еще дороже).

4) сушка токами высокой частоты – древесину помещают между двумя сетками с электрическим током. Достоинства: очень быстрый и качественный способ. Недостатки: опасный способ, технически сложный.

 

Защита древесины от гниения и горения.

Гниение - процесс, который наиболее интенсивно протекает при высокой влажности и большой температуре. Благоприятные условия: 25-30^оС и высокая влажность.

Грибы, находящиеся в древесине, имеют ферменты для гниения:

(C₆H₁₀O₅)n +H₂O=nC₆H₁₂O₆ (целлюлоза - питательная среда для грибов). Грибы разлагают целлюлозу на H₂O и CO₂. Древесина превращается в труху.

Защиту от гниения осуществляюи:

А) конструктивные методы

-покрытие гидроизоляционными материалами (например, лаком)

-обеспечение естественной вентиляции древесины

Б) антисептирование («сепсис» - гниение)

3 группы антисептиков:

• водорастворимые (легко пропитывает древесину, не ухудшает свойств, не вызывают коррозию металлических изделий)

• маслянистые (антраценовое масло, сланцевое масло, креозотовое масло - самое хорошее). Положительные действия: защита, они не вымываются. Отрицательные действия: окрашивание в бурые оттенки, повышают горючесть.

• органорастворимые (растворяются в органических соединениях, хорошие токсические свойства). В Европе запрещено, так как опасно для людей.

Способы антисептирования:

1. Окраска - нанесение антисептика на древесину кистью или распылением многократно. Глубина пропитки минимальна.

2. В горяче-холодных ваннах. Погружаем в масло на несколько часов (90-95^оС). Затем засасывание антисептика внутрь (30-40^оС).

3. Антисептирование под давлением. Осуществляется в автоклавах: в автоклав загружают древесину; откачивается воздух; вкачивается антисептик с огромным давлением 6-8 атм. Изделие пропитывается на всю толщину.

Защита от возгорания:

• Негорючие стенки

• Оштукатуривание огнезащитными штукатурками

• Защита антипиренами, по принципу действия:

А) расплавляется, создавая газонепроницаемую пленку

Б) разлагается с выделением газов, вспучивающих покрытие (“шуба”)

В) выделяет много негорючих газов

 

 

Круглый лес, пиломатериалы и изделия из древесины.

Круглые лесоматериалы— отрезки стволов древесины, очищенные от сучьев и спиленные под прямым углом к продольной оси. Примером может являться бревно.

Крупность бревна определяют по диаметру среза:

-крупные (> 26см)

-средние (14-26см)

-мелкие (6-13см) – подтоварник

-жерди (3-6см)

По качеству различают на четыре сорта. Наиболее применимы 2 и 3 сорта.

Пиломатериалы - продукты продольной распилки бревен.

Виды:

• пластина — распиленные вдоль волокон на две равные части бревна

 

• четвертина — пластина пополам

 

• доска - могут быть обрезными и необрезными;

 

• брусок -

 

• брус - могут быть двухкантными (опиленными с двух сторон) или четырехкантными (опиленными с четырех сторон)

 

• горбыль — срезанная при распиловке узкая часть бревна, обычно с корой.

 

Материалы и изделия из древесины:

• фанера – листовой материал, склеенный из трех и более слоев листов лущеного шпона (тонкая непрерывная стружка)

• фанера декоративная - облицована пленочными или другими декоративными покрытиями

• паркет – изготавливается из дуба, бука, ясеня и др.

• кровельные материалы – для временных зданий: стружка, дрань, плитки деревянные и гонт. Изготавливают из осины, сосны, ели, пихты.

 

Классификации изделий строительной керамики.

1) По степени однородности, цвета, плотности (при внешнем рассмотрении)

1.1) по однородности

-грубая - шероховатая поверхность излома, наблюдаются крупные (> =5мм) включения. Например, кирпич.

-тонкая - однородная, гладкая поверхность излома, без видимых включений (=< 0, 1мм). Например, чашка.

1.2) по степени плотности

-пористая (неспекшаяся) – водопоглощение > 5% по массе, получают при нежестких способах прессования

-плотная (спекшаяся) – водопоглощение < 5%. Например, черепица.

1.3) по цвету

-белая – получают из малораспространенных беложгущихся глин

-окрашенная

Внешними признаками являются также глазурь, ангоб, наносимые на изделие тонким слоем для декоративного эффекта. Глазурь расплавляется при обжиге (блестящая), ангоб – спекается с основным изделием (матовый).

2) По назначению

-стеновые – применяются для стен, перегородок, сводов, заборов, печей, труб. Например, керамический кирпич, керамический камень (> =140мм). Кирпич может быть пустотелый и полнотелый (количество пустот =< 13%)

-облицовочная керамика – для создания лицевых слоев. Например, лицевой кирпич (обладает более хорошими техническими качествами), фасадная плитка, плитка для пола, для внутренней облицовки, мозаика

-санитарно-техническая керамика – для оснащения туалетов, ванн, мед.кабинетов

-трубы – канализационные (для устройства сточной канализации), дренажные (в мелиорации)

-кровельная керамика – черепица

-теплоизоляционная керамика – обладают высокой пористостью. Например, диатонитовые кирпичи, сегменты, пена.

 

18. Условия образования и состав и глин.

Глина - осадочные первичные породы, полученные в результате выветривания магматических и метаморфических пород.

СаО*Al₂O₃*2SiO₂+H₂O+CO₂=Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O+CaCO₃(полевой шпат анартит+вода+уг.газ=каолинит+кальцит)

Их пригодность оценивается по 4 видам и составам:

А) Вещественный

Содержание в глине глинистого вещества и примесей.

Примеси:

1) Кварц (песок). Он ухудшает формовочные свойства, зато улучшает сушильные свойства. До 70% и более - запесоченная глина.

2) Карбонаты кальция и магния. Могут содержаться в виде тонких и крупных частиц. Крупные отрицательно сказываются на прочности камня, влияют на кинетику спекания цемента (расширяются в 2 или 4 раза - “дутик”).

3) Соединения железа. Придают изделию окраску. Влияют на кинетику спекания. Вредность в FeS₂ (пирит в крупных зернах). Масса расплавляется, образуются черные точки (мушки).

4) Органика. Продукт жизнедеятельности живых организмов. Плюсы: наличие органики улучшает формовочные свойствава глин, пластичность. Минусы: ее выгорание повышает пористость изделия (когда сгорает полностью – ничего, когда не полностью, то черная сердцевина ухудшает качество керамики).

Б) Минеральный

Наличие глинистых минералов, входящих в состав глины. Бывает мономинеральная (один преобладающий минерал) и полиминеральная глина. Минералы каолинит, галлуазит, иллит, монтмориллонит и др. обеспечивают кристаллическое строение и дают название.

Например, каолин (преобладает каолинит); бентонит (преобладает монтмориллонит)

Только глинам присуща пластичность из-за строения.

В) Химический

Оксиды кремния, алюминия (два главных), железа, кальция, магния, калия, натрия. Хим. состав. Зависит от минерального. Позволяет оценить принадлежность глины.

Г) Гранулометрический

Показывает какие по размеру и сколько по количеству частиц содержится в глине. Классификация частиц:

1) глина (глинистая субстанция) < 0, 005 мм - гранула

2) пыль 0, 005-0, 15 мм

3) песок 0, 15-2 мм

Основные свойства глин.

1) Пластичность – способность деформироваться под внешними нагрузками и принимать необходимую форму без нарушения сплошности и сохранить ее после снятия нагрузки. Проявляется во влажном состоянии.

-высокопластичная (П> 20) – жирные на ощупь – «жирные»

-среднепластичная ( П=15-20)

-умеренно пластичная (П=7-15)

-малопаластичная (П = 3-7)

-непластичная (П< 3) – «тощие»

Пластичность можно регулировать.

 

2) Связующая способность– это способность связывать определенное количество непластичных компонентов, сохраняя необходимую прочность и формовочные свойства.

Выражается количеством нормального песка, способного связываться глиной с образованием массы с пластичностью = 7.

3) Воздушная усадка– уменьшение линейных размеров свежеотформованного изделия в процессе сушки.

 

 

4) Спекаемость(при обжиге)

Спекание – самопроизвольное упрочнение и уплотнение при обжиге.

5) Огневая усадка – изменение линейных размеров и объема изделия в процессе обжига.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: