Реферат: Материаловедение и технология конструкционных материалов
Министерствообразования РФ
Пермскийгосударственный технический университет
Строительныйфакультет
Кафедрастроительных материалов и специальных технологий
Контрольноезадание №2
(по курсу«Материаловедение и технология конструкционных материалов»)
Вариант №4
Выполнила: студентка гр. ПГСз-
г.Пермь-2008г.
Содержание:
Задача №1
Задача №2
1. Области применения литых, подвижных и жестких бетонныхсмесей
2. Способы зимнего бетонирования
3. Классификация качественных углеродистых сталей по назначениюи их маркировке
4. Основные технические свойства битумов
5. Влияние влаги на свойства древесины
Список литературы
Задача №1.
Определить пористость затвердевшегоцементного теста из портландцемента, если содержание воды в нем 48%, а дляпрохождения реакции твердения требуется 20%. Плотность портландцемента 3,1 г/см/>.
1. Абсолютный объем, занимаемыйцементным тестом
/>
2. Абсолютный объем, занимаемыйцементным камнем
/>
3. Объем цементного теста без пор
/>
/>
Ответ: пористость затвердевшегоцементного теста = 34,9%
Задача №2.
Масса образца из древесины дуба 2х2х3см равна 8,6г, при сжатии вдоль волокон предел прочности его оказался равный37,3 МПа. Найти влажность, плотность и предел прочности дуба при влажности 15%,если масса высушенного такого же образца равна 7г.
Влажность деревянного образца вовремя испытания
/>
Плотность
/> г/см/>
Предел прочности
/>Мпа.
Ответ: влажность = 23%;
плотность = 0,58 г/см/>;
предел прочности =53,7МПа.
1. Областиприменения литых, подвижных и жестких бетонных смесей.
Литые бетонные смеси.
Благодаря применениюкомплексных химических добавок, включающих суперпластификатор, могут бытьполучены без увеличения расхода цемента нерасслаивающиеся самоуплотняющиесялитые бетонные смеси. Применение таких смесей взамен стандартныхвиброуплотняемых малоподвижных смесей, укладываемых с применением средств малоймеханизации на участках инженерного обустройства автомобильных дорог (съезды,переезды, остановочные площадки и т. п.) в городских стесненных условиях приустройстве проездов, тротуаров, а также при ремонте дорожных покрытий позволяетзначительно уменьшить затраты труда, повысить его производительность и на этойоснове получить экономический эффект при одновременном повышении качествастроительства и улучшения условий труда.
К литым самоуплотняющимсябетонным смесям относятся смеси, не имеющие внешних признаков расслоения,подвижность которых, измеренная непосредственно перед укладкой в конструкцию,характеризуется показателем осадки стандартного конуса 20 см и более по ГОСТ 10181.1-81.
Приготовление литыхстандартных бетонных смесей производится в два этапа с применениемавтобетоносмесителей.
Работы по применениюлитых бетонных смесей в строительстве покрытий и оснований следует производитьв соответствии со СНиП 3.06.03-85. приготовление и транспортирование исходноймалоподвижной бетонной смеси, устройство деформационных швов, уход засвежеуложенным бетоном и др.
Литые бетонные смесимогут применяться при строительстве монолитных оснований и покрытий, какоднослойных, так и двухслойных. Конструкция покрытия и всей дорожной одеждыопределяется проектом. Поперечный и продольный уклоны на участках покрытия(основания), где для бетонирования применяются литые самоуплотняющиеся бетонныесмеси, не должны превышать 3%.
Бетоны, полученные излитых смесей, распределяются и уплотняются в основном под действиемсобственного веса, что и определяет эффективность их применения. Онихарактеризуются таким же или меньшим на 3-7% по сравнению с бетонами из малоподвижныхсмесей расходом цемента и не уступают им по прочности, деформативности иморозостойкости.
Технико-экономическаяэффективность применения бетонов из литых смесей взамен стандартныхобеспечивается также значительным снижением трудозатрат при устройстве дорожныхоснований и покрытий, улучшением условий труда, уменьшением энергоемкости истоимости строительства.
Подвижные бетонные смеси.
Подвижностьбетонной смеси характеризуетсяизмеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси,подлежащей испытанию. Для определения подвижности, т.е. способности смесирасплываться под действием собственной массы, и связанности бетонной смесислужит стандартный конус. Он представляет собой усеченный, открытый с обеихсторон конус из листовой стали толщиной 1 мм. Высота конуса 300 мм, диаметр нижнего основания 200 мм, верхнего 100 мм. Внутреннюю поверхность формы-конуса иподдон перед испытанием смачивают водой. Затем форму устанавливают на поддон изаполняют бетонной смесью в три приема, уплотняя смесь штыкованием. Послезаполнения формы и удаления излишков смеси форму тотчас снимают, поднимая еемедленно и строго вертикально вверх за ручки. Подвижная бетонная смесь,освобожденная от формы, дает осадку или даже растекается. Мерой подвижностисмеси служит величина осадки конуса, которую измеряют сразу же после снятияформы.
В зависимости от осадки конусаразличают подвижные (пластичные) бетонные смеси, величина осадки конуса длякоторых составляет 1...12 см и более, и жесткие, которые практически не даютосадки конуса. Однако при воздействии вибрации последние проявляют различныеформовочные свойства в зависимости от состава и использованных материалов. Дляоценки жесткости этих смесей используют свои методы. Подвижность бетонной смесивычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Еслиосадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуетсяжесткостью.
Жесткие бетонные смеси.
Жесткостьбетонной смесихарактеризуется временем (с) вибрирования, необходимого для выравнивания иуплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе дляопределения жесткости. Цилиндрическое кольцо прибора (его внутренний диаметр 240 мм, высота 200 мм) устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцовставляют и закрепляют стандартный конус, который заполняют бетонной смесью вустановленном порядке и после этого снимают. Диск прибора с помощью штативаопускают на поверхность отформованного конуса бетонной смеси. Затемодновременно включают виброплощадку и секундомер; вибрирование производят дотех пор, пока не начнется выделение цементного теста из отверстий дискадиаметром 5 мм. Время виброуплотнения (с) и характеризует жесткость бетоннойсмеси. Ее вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробысмеси. В лабораториях иногда используют упрощенный способ определения жесткостибетонной смеси, предложенный Б.Г. Скрамтаевым. По этому способу испытаниепроводят следующим образом. В обычную металлическую форму для приготовлениякубов размером 20 ×20 × 20 см вставляют стандартный конус. Предварительно с него снимают упоры инемного уменьшают нижний диаметр, чтобы конус вошел внутрь куба. Наполняютконус также в три слоя. После снятия металлического конуса бетонную смесьподвергают вибрации на лабораторной площадке. Стандартная виброплощадка должнаиметь следующие параметры: кинематический момент 0,1 Н м; амплитуду 0,5 мм; частоту колебаний 3000 мин–1. Вибрациядлится до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов куба и ееповерхность не станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования (с)принимают за меру жесткости (удобоукладываемости) бетонной смеси. Время,необходимое для выравнивания поверхности бетонной смеси в форме, умноженное накоэффициент 1,5 характеризует жесткость бетонной смеси.
Литыеи подвижные смеси имеют жесткость 0, малоподвижные 15...20, жесткие 30...200 иособо жесткие 200 с. Применяют сверхжесткие, жесткие и подвижные бетонныесмеси.
2. Способы зимнегобетонирования.
Бетон, укладываемыйзимой, должен зимой же приобрести прочность, достаточную для распалубки,частичной нагрузки или даже для полной загрузки сооружения.
При любом способепроизводства бетонных работ бетон следует предохранять от замерзания доприобретения им минимальной (критической) прочности, которая обеспечиваетнеобходимое сопротивление давлению льда и в последующем при положительныхтемпературах способность к твердению без значительного ухудшения основныхсвойств бетона.
При бетонировании зимойнеобходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течениесрока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Это достигаетсядвумя способами: первый – использованием внутреннего запаса теплоты бетона;второй – дополнительной подачей бетону теплоты извне, если внутреннейнедостаточно.
При первом способенеобходимо применять высокопрочный и быстротвердеющий портландцемент. Крометого рекомендуется использовать ускоритель твердения цемента – хлористыйкальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси, вводя в неепластифицирующие и воздухововлекающие добавки, и уплотнять ее высокочастотнымивибраторами. Все это дает возможность ускорить твердение бетона при возведениисооружений и добиться того, чтобы бетон набрал достаточную прочность передзамораживанием.
Внутренний запас теплотыв бетоне создают путем подогрева материалов, составляющих бетонную смесь; крометого, в твердеющем бетоне теплота выделяется при химической реакции,происходящей между цементом и водой (экзотермия цемента).
В зависимости отмассивности конструкций и температуры наружного воздуха подогревают только водудля бетона либо воду и заполнители (песок, гравий, щебень). Воду можноподогревать до 90/>С, заполнители –до 40/>С, цемент не подогревают.Требуется, чтобы температура бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя былане выше 30/>С, так как при болеевысокой температуре она быстро густеет. Загустевание, т.е. потеря подвижностибетонной смеси, затрудняет укладку, а добавлять воду нельзя, т.к. вода понижаетпрочность бетона. Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивыдолжна быть не ниже 5/>С, а при укладкев тонкие конструкции – не ниже 20/>С.
В последнее времяприменяют новый способ – электроподогрев смеси в специальном бункеренепосредственно перед укладкой в конструкцию. В этом случае электрический токпропускают через смесь и разогревают ее до 50 – 70 />С.Разогретую смесь надо сразу же укладывать и уплотнять, т.к. она быстро густеет.
В процессе твердениябетона цемент выделяет значительное количество теплоты, зависящее от состава итонкости помола цемента, температуры бетона и срока твердения. Теплотавыделяется, главным образом, в первые 3 – 7 дней твердения. Чтобы сохранить еев бетоне на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые частибетона хорошей изоляцией (минеральной ватой, шевелином, опилками и т.д.),толщина которой определяется теплотехническим расчетом.
Описанный выше способзимнего бетонирования часто называют способом термоса, т.к. подогретая бетоннаясмесь твердеет в условиях теплоизоляции. Применение данного способарационально, если теплота, необходимая для его первоначального твердения,сохраняется в бетоне по крайней мере 5 – 7 сут.
Конструкции тонкие или сослабой теплоизоляцией, а также возводимые при очень сильных морозах, должныбетонироваться с подачей теплоты извне. Существуют следующие три разновидностиэтого способа.
Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой,окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам,вырезанным с внутренней стороны опалубки. Обычная температура пара 50 – 80 />С. При этом бетон твердеетбыстро, достигая в течение 2 сут такой прочности, которую он набирает за 7 сутнормального твердения.
Электропрогрев бетона, осуществляемый с помощьюпеременного тока. Для этого стальные пластинки-электроды, соединенные сэлектрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкциибетона в начале его схватывания или закладывают в бетон продольные электроды,или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. Послезатвердения бетона выступающие концы этих стержней срезают. Пластинчатыеэлектроды применяют, главным образом, для подогрева плит и стен, продольныеэлектроды и поперечные короткие стержни – для балок и колонн.
При бетонированиимассивных сооружений зимой целесообразно применять электропрогрев толькоповерхностного слоя бетона и углов сооружения (так называемый периферийныйэлектропрогрев), чтобы предохранить его от преждевременного замерзания.
Обогрев воздуха, окружающего бетон, производитсяследующим образом: устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в которомустанавливают временные печи, специальные газовые горелки (при этом нужнострого соблюдать противопожарные правила), воздушное отопление (калориферы) илиэлектрические отражательные печи. В тепляках ставят сосуды с водой, чтобысоздать влажную среду для твердения, или поливают бетон. Этот способ дорожепредыдущего и применяется при очень низких температурах, при малых объемахбетонирования, а также при отделочных работах.
Кроме описанных вышеспособов зимнего бетонирования, требующих подогрева составляющих бетона илисамого бетона, применяется холодный способ зимнего бетонирования, при которомматериалы не подогреваются, но в воде для приготовления бетона растворяютбольшое количество солей: хлористого кальция CaCl/>, хлористого натрия NaCl, нитрита натрия NaNO/>, поташа K/>CO/>. Эти соли снижают точку замерзанияводы и обеспечивают твердение бетона на морозе (хотя и очень медленное).Количество соли, добавляемое в бетон, зависит от ожидаемой средней температурытвердения бетона.
ТАБЛИЦА. Рекомендуемоесодержание противоморозных добавок в бетоне.
Температура твердения бетона, />С до
Содержание безводной соли, % массы цементаNaCl+ CaCl/>
NaNO/>
K/>CO
— 5 3+0 или 0+3 4 – 6 5 – 6 — 10 3,5+1,5 6 – 8 6 – 8 — 15 3,5+4,5 8 – 10 8 – 10 — 20 - - 10 – 12 — 25 - - 12 – 15Бетонная смесь с добавкойпоташа быстро густеет и схватываются, в результате ее труднее укладывать вопалубку. Чтобы сохранить удобоукладываемость бетонной смеси с поташом, в неедобавляют сульфитно-дрожжевую бражку или мылонафт.
Зимнее бетонирование сприменением противоморозных добавок – простой и экономичный способ. Однакобольшое количество соли, вводимой в бетон, может ухудшить структуру,долговечность и некоторые другие свойства. При эксплуатации конструкции вовлажных условиях возможна коррозия арматуры под действием хлористых солей(нитрит натрия и поташ коррозии не вызывают). Кроме того, образующиеся впроцессе твердения бетона с добавками едкие щелочи могут вступить в реакцию сактивным кремнеземом, содержащимся в некоторых заполнителях, и вызвать коррозиюбетона.
Поэтому бетон спротивоморозными добавками не рекомендуется применять в ответственныхконструкциях, в бетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации вовлажных условиях при наличии реакционноспособного кремнезема в зернахзаполнителя, а бетон с хлористыми солями – в железобетонных конструкциях.
3. Классификациякачественных углеродистых сталей по
назначению и ихмаркировка.
Сталь – основной конструкционный материал,применяемый в строительстве. По химическому составу стали подразделяют науглеродистые и легированные. Углеродистые стали содержат железо, углероди примеси (марганец, кремний, серу, фосфор), которые называют нормальными присодержании их в пределах нормы.
Решающее влияние намеханические свойства углеродистых сталей оказывает содержание в них углерода.При увеличении содержания углерода повышаются прочность, твердость иизносоустойчивость, но понижается пластичность и ударная вязкость, а такжеухудшается свариваемость.
При обозначении марокстали могут быть указаны: группы, по которым сталь поставляется (А – помеханическим свойствам, Б – по химическому составу, В – по механическимсвойствам и дополнительному требованию в отношении химического состава); методпроизводства (М – мартеновский, Б – бессемеровский, К –кислородно-конвекторный); дополнительные индексы (СП – спокойная сталь, пс –полуспокойная сталь, кп – кипящая сталь). В группе А обозначение «М» частоопускается, однако имеется ввиду сталь мартеновская, а при отсутствииобозначений сп, пс, кп подразумевается сталь спокойная.
Спокойная сталь болеекачественная, однако по стоимости она дороже кипящей. Полуспокойная стальзанимает по свойствам промежуточное положение между спокойной и кипящей, но врезультате незначительного расхода раскислителей стоимость ее меньше, чемспокойной.
Механическиехарактеристики стали зависят также от формы и толщины проката.
Углеродистые сталиобыкновенного качества применяются без термообработки. Углеродистую стальобыкновенного качества группы А изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3,Ст4, Ст5, Ст6, Ст7. по мере увеличения номера стали повышается содержаниеуглерода, а также прочность и твердость, но снижается пластичность и ударнаявязкость. Сталь группы Б изготовляют тех же марок, что и сталь группы А, ноперед маркой стали ставят букву Б (БСт0, БСт1кп). Сталь группы В изготовляютследующих марок: ВСт2, ВСт3, ВСт4 и ВСт5.
Качественнаяконструкционная углеродистая сталь поставляется по химическому составу и механическим свойствами выплавляется в кислородных конверторах и мартенах. Установлены следующиемарки качественной конструкционной углеродистой стали: 05кп, 08кп, 08сп, 08,10кп, 10сп, 10пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60. двецифры в марках показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
К конструкционнымуглеродистым сталям относится и автоматная; она с повышенным содержанием серы.Марки этой стали: А12, А20, А30, А35, А40. Буква А обозначает автоматную сталь;число, стоящее за буквой А – содержание углерода в сотых долях процента.Содержание серы от 0,06 до 0,2%, фосфора от 0,06 до 0,15%. Из этой сталиизготовляют на станках – автоматах крепежные детали.
Инструментальныеуглеродистые сталисодержат углерода более 0,65%. В зависимости от содержания примесей S и P и способа производства они делятся на качественные ивысококачественные, содержащие не более 0,03% S и 0,035% Р. Инструментальные стали могут быть качественные:У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13; высококачественные, с той же маркировкой идобавлением буквы А, например, У7А, У8А и т.д. в строительстве инструментальнаясталь применяется с обязательной термической обработкой (закалкой с последующимнизким или средним отпуском).
4. Основныетехнические свойства битумов.
Битумы относятся кнаиболее распространенным органическим вяжущим веществам. Элементарный составбитумов колеблется в пределах, %: углерода70 – 80, водорода 10 – 15, серы 2 –9, кислорода 1 – 5, азота 0 – 2. эти элементы находятся в битуме в видеуглеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом.
Физические свойствадля органических веществ характерны гидрофобность,атмосферостойкость, растворимость в органических растворителях, повышеннаядеформативность, способность размягчаться при нагревании вплоть до полногорасплавления. Эти свойства обусловили применение органических вяжущих дляпроизводства кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных материалов, атакже их широкое распространение в гидротехническом и дорожном строительстве.
v Плотность битумов в зависимости отгруппового состава 0,8 – 1,3 г/см/>;
v Теплопроводность (характерна дляаморфных веществ) 0,5 – 0,6 Вт/м*/>С;
v Теплоемкость 1,8 – 1,97 кДж/кг*/>С;
v Температурный коэффициент объемногорасширения при 25/>С от 5*10/> до 8/>;
v Устойчивость при нагреваниихарактеризуется: потерей массы при нагревании пробы битума при 160/>С в течении 5 ч (не более1%) и температурой вспышки (230 — 240/>С взависимости от марки);
v Водостойкость характеризуетсясодержанием водорастворимых соединений (в битуме не более 0,2 – 0,3% по массе);
v Электроизоляционные свойстваиспользуют при устройстве изоляции электрокабелей.
Физико-химическиесвойства:
1) Старение –процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийсяповышением хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действиемсолнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердыххрупких составляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел.
2) Реологическиесвойства битума зависят от группового состава и строения. Жидкие битумы соструктурой типа золь ведут себя как жидкости, течение которых подчиняетсязакону Ньютона. Твердые битумы со структурой типа гель, относятся к вязкоупругимматериалам, так как при приложении к ним нагрузки одновременно возникаетупругая (обратимая) и пластическая (необратимая) составляющие деформации. Дляописания процесса деформирования вязкоупругих тел используют реологическуюмодель Максвелла и др.
Физико-механическиесвойства:
Марку битума определяюттвердостью, температурой размягчения и растяжимостью твердость находят поглубине проникания в битум иглы (в десятых долях миллиметра). Температуруразмягчения определяют на приборе с условным названием «Кольцо и шар»,помещаемом в сосуд с водой; она соответствует той температуре нагреваемой воды,при которой металлический шарик под действием собственной массы проходит черезкольцо, заполненное битумом. Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением(см)образца битума (в виде восьмерки) при температуре 25/>С,определяемым на приборе – дуктилометре.
Марку битума определяют взависимости от назначения. По назначению различают битумы строительные,кровельные и дорожные. Основные требования, предъявляемые к строительным икровельным битумам, приведены в таблице:
маркатемпература размягчения, не ниже, />С
глубина проникания иглы при 25/>С 10/>мм
растяжимость при 25/>С, не менее, см
Строительные битумы БН 50/50 50 41-60 40 БН 70/30 70 21-40 3 БН 90/10 90 5-20 1 Кровельные битумы БНК 45/180 40-45 140-220 не нормируется БНК 90/40 85-95 35-45 то же БНК 90/30 85-95 25-35 »Строительные битумы применяютдля изготовления асфальтовых бетонов и растворов, приклеивающих и изоляционныхмастик, для покрытия и восстановления рулонных кровель. Кровельные битумыиспользуют для изготовления кровельных рулонных и гидроизоляционных материалов.Легкоплавким битумом марки БНК 45/180 пропитывают основу (кровельный картон), атугоплавкие битумы служат для покровного слоя.
5. Влияние влаги насвойства древесины.
Истинная плотность древесины изменяется незначительно,т.к. древесина всех деревьев состоит в основном из одного и того же вещества –целлюлозы. С увеличением влажности плотность древесины возрастает.Свежесрубленная древесина значительно тяжелее древесины воздушно-сухой, имеющейвлажность 15%.
Влажность выражают обычно в % по отношению кмассе сухой древесины. В древесине различают гигроскопическую влагу, связаннуюв стенках клеток, и капиллярную влагу, которая свободно заполняет полостиклеток и межклеточное пространство.
Предел гигроскопическойвлажности (в среднем он составляет около 30%) соответствует полномунасыщению стенок клеток древесины водой. Полная влажность древесины (считаягигроскопическую и капиллярную влагу) может значительно превышать 30%. Например,влажность свежесрубленного дерева может колебаться от 40 до 120%, а привыдерживании древесины в воде ее влажность может возрастать до 200%. Придлительном нахождении влажной древесины на воздухе она постепенно высыхает идостигает равновесной влажности.
Равновесная влажность зависит от температуры иотносительной влажности окружающего воздуха. Для определения равновеснойвлажности пользуются номограммой. Равновесная влажность комнатно-сухойдревесины составляет 8 – 12%. Влажность воздушно-сухой древесины послепродолжительной сушки на открытом воздухе составляет 15 – 18%.
Показатели свойств(плотность, прочность), полученные при испытании древесины различной влажности,для возможности сопоставления приводят к стандартной влажности, равной 12%. Принеобходимости численные характеристики древесины (например, предел прочности)пересчитывают к влажности 15%.
Усушка, разбухание икоробление. Колебаниявлажности волокон древесины влекут за собой изменение размеров и форм досок,брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины додостижения ею предела гигроскопичности стенки древесных клеток утолщаются,разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий.Свободная влага, заполняющая полости клеток, на размерах древесины неотражается. Усушка древесины происходит за счет удаления связанной влаги из стенок,т.е. если влажность древесины становится меньше предела гигроскопичности, тоусушка достигает максимального значения при полном удалении влаги, содержащейсяв клеточных стенках.
Вследствие неоднородностистроения древесина усыхает в различных направлениях неодинаково. Вдоль осиствола (вдоль волокон) максимальная линейная усушка сравнительно невелика –около 0,1% (1 мм на 1 м), в радиальном направлении 3 – 6% (3 – 6см на 1м), а втангенциальном – 6 – 12%(6 – 12см на 1м).
При высушивании древесиныот предела гигроскопичности (который характеризуется влажностью около 30%) довоздушно-сухого состояния (соответствующего 15 – 18% влажности) усушка составитпримерно половину своего максимального значения. При высушивании докомнатно-сухого состояния (т.е. влажности 8 – 10%) усушка составит три четвертимаксимальной.
Объемную усушку У/> вычисляют,не учитывая продольной усушки, с точностью до 0,1% по формуле
/>,
где /> и /> – размеры поперечногосечения образца при данной начальной влажности; />и/> - то же, в абсолютно сухомсостоянии.
Степень усушки древесиныхарактеризуется коэффициентом объемной усушки />, который вычисляют на 1 %влажности с точностью до 0,01% по формуле />
В этой формуле среднеезначение предела гигроскопичности древесины различных пород принято равным 30%.
Усушка и разбуханиедревесины вызывают коробление и растрескивание лесных материалов.
Коробление деревянныхизделий является следствием разницы в усушке древесины в тангенциальном ирадиальном направлениях и неравномерности высыхания. Неравномерность усушки икоробление вызывают появление внутренних напряжений в древесине ирастрескивание пиломатериалов и бревен. Широкие доски коробятся больше, чемузкие, поэтому для настилки пола и столярных изделий применяют доски шириной 10– 12см.
Для предотвращениякороблений и растрескивания деревянных изделий используют древесину с тойравновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Например, длястолярных изделий влажность древесины не должна превышать 8 – 10%, а длянаружных конструкций 15 – 18%. Чтобы защитить древесину от последующегоувлажнения, ее покрывают красками, лаком и эмалями.
В круглом лесе ипиломатериалах трещины усушки образуются, в первую очередь, на торцах. Дляуменьшения растрескивания торцы бревен, брусьев, досок обмазывают смесью изизвести, соли и клея или другими составами.
Теплопроводность сухой древесины незначительна: сосныпоперек волокон – 0,17 Вт/(м/>С); вдольволокон 0,34 Вт/(м/>С).Теплопроводность древесины зависит от ее пористости, влажности и направленияпотока теплоты. Теплозащитные свойства древесины широко используются встроительстве.
Электропроводность древесины от ее влажности. Древесина,используемая для электрической проводки (розетки, доски и т.п.), должна бытьсухой. Электрическое сопротивление сухой древесины в среднем составляет />, а сырой древесины – вдесятки раз меньше.
Список литературы:
1. И.А.Рыбьев«Строительное материаловедение»,
2. Г.И.Горчаков,Ю.М.Баженов «Строительные материалы»,
3. В.Г.Микульский,В.Н.Куприянов и др. «Строительные материалы»,
4. П.Ф.Шубенкин«Строительные материалы и изделия. Примеры задач с решениями».