Методы испытаний композиционных древесных материалов и модифицированной древесины

Слоистая клееная древесина. Правила отбора образцов и общие требования при испытаниях этого вида материалов установлены ГОСТ 9620-94. Испытания с целью определения плотности, водопоглоще-ния влагопоглощения и объемного разбухания проводят методами, изло­женными в ГОСТ 9621-72. Такие механические характеристики, как пределы прочности и модуль упругости при растяжении и сжатии, пределы прочности при скалывании и статическом изгибе, ударную вязкость опре­деляют по ГОСТ 9622-87 - ГОСТ 9626-90. При испытаниях на твердость, теплостойкость и маслостойкость используют ГОСТ 9627.1-75 - ГОСТ 9627.3-75. Способность к изгибу, формоустойчивость и изменение линей­ных размеров в зависимости от влажности воздуха определяют по ГОСТ 18066-72-ГОСТ 18068-72.

Фанера общего назначения. Влажность определяют по образцам площадью в плане не менее 25 см². Процедура испытаний такая же, как для малых образцов древесины.

Прочность при скалывании по клеевому слою определяют путем испытаний по схеме на рис. 113. Образец шириной b = 40 мм и длиной l = 95 мм (l ₂ = 20 мм) пропиливают на глубину 2-х или более слоев. Длина скалы­ваемой части l ₁ составляет 12,5 мм. Образец I размещают в приспособле­нии, прижимая к упорной планке 2. Усилия передают через захваты 3, до­водят образец до разрушения за 0,5-1,0 мин и определив максимальную на­грузку Р _тах, Н, определяют предел прочности, МПа, по формуле

. (124)

Испытания образцов фанеры ФСФ проводят после кипячения в воде в течение 1 часа, фанеры ФК - после вымачивания в воде в течение 24 ча­сов. Шероховатость фанеры определяют по ГОСТ 15612-85.

Рис. 113. Схема испытания фанеры на скалывание: 1 - образец; 2 - упорная планка; 3 – захваты

Массивная клееная древесина. Для этого ви­да композиционных материалов проводятся испыта­ния только самого клеевого соединения. Испытыва­ют на прочность при скалывании вдоль волокон, рас­калывании клиньями, растяжении клеевого торцевого соединения впритык, статическом изгибе и растяже­нии зубчатых клеевых соединений (ГОСТ 15613.1-84 - ГОСТ 15613.5-79). Кроме того, клеевые соединения испытывают на теплостойкость и морозостойкость (ГОСТ 18446-73) и атмосферостойкость (ГОСТ 19100-73), определяя прочность при скалывании вдоль волокон после соответствующих воздействий. Комбинированная клееная древесина. У столярных плит, пред­ставляющих этот вид материалов, влажность, а также предел прочности при скалывании по клеевому слою и статическом изгибе определяют теми же методами, что и у слоистой клееной древесины. Шероховатость опре­деляют по ГОСТ 15612-85.

Древесностружечные плиты. На методы испытаний ДСтП разрабо­тано много нормативных документов на разных уровнях стандартизации. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испыта­ний, а также сами методы определения физических свойств (влажности, плотности, разбухания по толщине, водопоглощения); предела прочности и модуля упругости при изгибе; предела прочности при растяжении пер­пендикулярно пласти плиты; удельного сопротивления выдергиванию гвоздей и шурупов регламентированы ГОСТ 10633-78 - ГОСТ 10637-78. Удельное сопротивление нормальному отрыву наружного слоя определяют по ГОСТ 23234-78, ударную вязкость- по ГОСТ 11842-76; твердость- по ГОСТ 11843-76, а покоробленность - по ГОСТ 24053-80. Кроме того, име­ется ряд методов, на которые разработаны ОСТ, ТУ. Рассмотрим кратко лишь те методы, которые позволяют определить показатели свойств ДСтП, указанные в § 62.

Влажность определяют сушильно-весовьш методом по образ­цам площадью в плане не менее 25 см². Плотность определяют при норма­лизованной влажности как отношение массы образца размером 100х100xh мм (h - толщина плиты) к объему, найденному измерением его длины, ширины, толщины. Водопоглощение и разбухание, %, определяют на таких же образцах после 24 часов вымачивания при t=20°C как прира­щение массы или размера по толщине, отнесенные к массе или толщине образца до увлажнения.

Прочность при растяжении перпендикулярно пласти плиты определяют на квадратных в плане образцах со стороной 50 мм. К образцу (рис. 114) приклеивают колодки 2 профильные (с пазом) из твердой древесины, металла или прямые из ДСтП под захваты 3. Дово­дят образец до разрушения и установив Р _тах по формуле, аналогичной (87), вычисляют предел прочности (в МПа).

Рис. 114. Схема испытания древесностружечных плит на растяжение перпендикулярно пласти:

1 - образец, 2 - колодки; 3 – захваты

Прочность при изгибе оп­ределяют на образцах шириной b=75 мм и длиной, равной 25-кратной номинальной толщине (h) плиты плюс 50 мм. Образец нагружают посередине пролета l =25h. Продолжительность нагружения 1,5 мин. Установив P_mаx, по формуле (90) вычис­ляют предел прочности (в МПа). Твердость определяют таким же способом, как статическую твердость древесины. Однако в данном случае диаметр индентора - металлического шарика равен 10 мм. При испытаниях устанавливают величину усилия, необходимого для вдавливания шари­ка на глубину 2 или 1 мм. Показателем твердости, как и для древесины, служит отношение нагрузки к площади проекции отпечатка. Шерохо­ватость измеряют согласно ГОСТ 15612-85, используя чаще всего профилографы.

Древесноволокнистые плиты. Все немногочисленные методы ис­пытаний древесноволокнистых плит регламентированы специализирован­ным ГОСТ 19592-80. Только определение теплопроводности мягких плит проводят согласно общему для строительных материалов ГОСТ 7075-87. Влажность определяют сушильно-весовым способом на образцах раз­мерами в плане 100x100 мм.

Плотность при нормализованной влажности определяют как у ДСтП. Водопоглощение определяют на таких же образцах после вымачи­вания в воде в течение 2 или 24 часов (в зависимости от марки плиты). Разбухание по толщине определяют одновременно с испытанием на водопоглощение. Прочность при изгибе определяют также как у ДСтП.

Арболит. Две основные физико-механические характеристики арбо­лита: плотность и предел прочности на сжатие устанав­ливают путем испытания образцов в виде куба размером 150x150x150 мм.

Влажность определяют сушильно-весовым методом по навеске начальной массой порядка 100 г. Для установления коэффициента тепло­проводности как и у ДВП проводят испытания согласно ГОСТ 7076-87.

Модифицированная древесина. Стандартизованы методы испыта­ний прессованной древесины. Эти методы принципиально не отличаются от методов испытания натуральной древесины. Основное различие - в раз­мерах образцов. За базисное принято сечение образца размером 15х15 мм.

Для прессованной древесины имеются ГОСТ 21523.3.1-93-21523.11-79, охватывающие методы определения температуропроводности, теплопроводности и теплоемкости, влажности, водо- и влагопоглощения, модулей упругости при изгибе, сжатии, растяжении; истирания, плотности. Определение ударной вязкости проводят по ГОСТ 20571-75, а давление набухания и линейное разбухание по ГОСТ 21312-75 и ГОСТ 21313-75.

Дата добавления: 2015-04-30