SPRAWOZDANIE Z MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Badanie drewna.

Opracowali:

Rafał Nowicki

Piotr Świerczek

Jakub Kubalewski

Bartosz Krzemiński

Grupa I

Budownictwo

Semestr I

BYDGOSZCZ 2007

I Oznaczenie wymiarów tarcicy wg PN-EN 1309-1

Pomiar grubości przeprowadziliśmy przy użyciu przyrządu pomiarowego z podziałką o dokładności 0,1mm. Zmierzyliśmy grubość w kierunku prostopadłym do płaszczyzny w trzech miejscach: dwa w pobliżu czół w odległości co najmniej 150mm, pozostałe w dowolnym miejscu miedzy nimi. Miejsca pomiaru były czyste i bez wad. Zarejestrowaliśmy najmniejszą zmierzoną grubość.

Pomiar szerokości przeprowadziliśmy przy użyciu przyrządu pomiarowego z podziałką o dokładności 0,1mm. Zmierzyliśmy szerokość w trzech miejscach w kierunku prostopadłym do osi podłużnej sztuki: dwa w pobliżu czół lecz w odległości co najmniej 150mm, pozostałe w dowolnym miejscu między nimi. Miejsca pomiaru były czyste i bez wad. Zarejestrowaliśmy najwęższą zmierzoną szerokość.

Pomiar długości przeprowadziliśmy przy użyciu przyrządu pomiarowego z podziałką o dokładności 0,1mm

Rzeczywistą wilgotność mierzyliśmy za pomocą elektrycznego wilgotnościomierza oporowego.

Ocenę wymiarów przeprowadziliśmy wg PN EN 1313-1

Wilgotność odniesienia 20 %.

Numer próbki	Długość [mm]	Szerokość [mm]	Grubość [mm]
2	25,20	19,78	19,72
4	24,69	19,57	19,78
6	24,35	19,78	19,79

Uwaga: Grubość i szerokość tarcicy zmienia się o:

∙ +0,25% na 1% przyrostu wilgotności ponad 20%

∙ -0,25% na 1% spadku wilgotności poniżej 20 %

Dopuszczalne odchyłki wymiarów przekroju przy wilgotności 20 %

∙ dla grubości i szerokości ≤ 100mm +3mm

-1mm

∙ dla grubości i szerokości > 100mm +4mm

-2mm

II Oznaczenie wilgotności

Wilgotność drewna określaliśmy wg PN-EN 13183-2 metodą elektrometryczną.

II(a) Oznaczenie wilgotności drewna metodą elektryczną PN-EN 13183-2

Metodę elektrometryczną zastosowaliśmy, ponieważ tarcica miała wilgotność w przedziale 7-30 % . Nasza tarcica nie była:

∙ zwilżona na powierzchni

∙ zabezpieczona środkami ochrony drewna

∙ po obróbce termicznej, ani chemicznej

Pomiarów dokonywaliśmy w miejscach pozbawionych wad i zanieczyszczeń drewna.

Wilgotnościomierz elektryczny zastosowany w badaniu umożliwiał pomiar wilgotności z dokładnością do 0,1 %

Wilgotność zmierzyliśmy na każdej płaszczyźnie w odległości równej 0,3 szerokości płaszczyzny od obu krawędzi:

∙ w dowolnych miejscach w odległości nie mniejszej niż 0,3m od czoła - dla tarcicy o długości powyżej 0,6m.

Miejsca pomiaru wybrane zostały w sposób losowy. Liczba miejsc pomiarów równa była 3. Liczba pomiarów w miejscach równa była 3, przy czym odległość między poszczególnymi pomiarami wynosiły 10-15mm, w celu uniknięcia przypadkowego błędu spowodowanego przez przebicie elektrodą niewidocznej wady drewna. Za wynik pomiaru przyjęliśmy średnią arytmetyczną trzech pomiarów o wartościach najbardziej zbliżonych do siebie.

• Wykonanie oznaczenia

• Dobraliśmy elektrodę do badanych elementów (0,3 grubości sztuki).

• Zmierzyliśmy temperaturę otoczenia.

• Ustawiliśmy odpowiedni gatunek drewna ( sosna).

• Sondę połączyliśmy przewodem z wilgotnościomierzem.

• Wbiliśmy sondę w badane drewno na pełną głębokość tak, żeby pomiar odbywał się pod katem prostym w stosunku do przebiegu włókien.

• Pomiar odczytaliśmy w czasie 2-3 sekund od chwili jego wyświetlenia na ekranie.

• Wyniki zestawiliśmy zgodnie z tabelą 1.1

Jako końcowy wynik podaliśmy wartość średnią, obliczoną wg wzoru.

k

W=1/k * ∑ W_i ( dokładność do 0,1 % z zaokrągleniem w górę)

i =1

Gdzie :

k - liczba miejsc pomiarowych

Określenie stanu wilgotnościowego tarcicy:

• Tarcica mokra - powyżej 30 %

• Tarcica podsuszona - od 20 do 30 %

• Tarcica powietrzno-sucha - od 15 do 19 %

• Tarcica sucha - od 8 do 14 %

Tabela 1.1

Miejsce pomiaru (i)	Odczyt z miernika			Wilgotność rzeczywista Wi %
		Wilgotność bezwzględna
		Nr pomiaru
		1	2	3
I	23,1	23,4	23,6	23,3667
II	24,2	24,1	24,1	24,1334
III	22,0	22,3	22,5	22,2667

Temperatura otoczenia 25°C

∑ W_i = 69,7668

W=1/3 * ∑ W_i = 23,3 %

( tarcica podsuszona)

III Oznaczenie twardości statycznej drewna.

Oznaczenie twardości przeprowadziliśmy wg PN-90/D-04109.

Metoda ta polega na wciskaniu w drewno (przekrój poprzeczny) kulki stalowej o średnicy 11,284 mm na głębokość jej promienia ( czyli 5,642) i dającej wcisk, którego rzut ma powierzchnię 1 cm². Siła obciążająca powodująca zagłębienie się kulki w drewno jest miarą twardości H_J wyrażonej w N.

Próbka o wymiarach 50x50x50 mm była wykonana w ten sposób, że włókna drzewne przebiegały równolegle do jej krawędzi podłużnych. Próbka nie posiadała wad drewna.

• Wykonanie oznaczenia

• Przygotowaną próbkę drewna umieściliśmy pomiędzy płytkami oporowymi maszyny wytrzymałościowej i ustawiliśmy na niej kulkę w miejscu przecięcia przekątnych powierzchni próbki.

• Próbkę obciążyliśmy ze stałą prędkością tak, że uzyskaliśmy żądaną głębokość wgniotu w ciągu 1- 2 min.

• Badanie przerwaliśmy po zagłębieniu się kulki na głębokość równą jej promieniowi.

• Zanotowaliśmy wskazanie siłomierza z dokładnością do 1 % ( sosna 3,6 kN , dąb 7,6 kN)

Twardość statyczna próbki o wilgotności W oblicza się z dokładnością do 1 N, wg wzoru

H_W = P

P - siła obciążająca przy wgniataniu kulki na głębokość 5,64 mm

Przeliczenie twardości próbki o wilgotności W % do wilgotności 12 % wykonuje się wg wzoru.

P _sosny = 3,6 kN P _dębu = 7,6 kN

H₁₂ = H_W [ 1 + α ( W -12) ]

W- wilgotność próbki w chwili badania

Α - 0,03 - współczynnik przeliczeniowy

IV Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie wzdłuż włókien.

Oznaczenie przeprowadziliśmy wg PN-79/D-04102 na próbce. Pomiar badanego przekroju próbki wykonaliśmy bezpośrednio przed oznaczeniem w połowie długości próbki, w kierunku promieniowym (a) i stycznym (b), z dokładnością do 0,01mm.

• Wykonanie oznaczenia

• Próbkę umieściliśmy na środku płyty przegubowej maszyny wytrzymałościowej w ten sposób, aby kierunek działania siły ściskającej był równoległy do jej podłużnej osi.

• Próbkę obciążyliśmy równomiernie ze stałą prędkością tak dobraną, aby zniszczenie nastąpiło w czasie 90- 30 sekund od chwili rozpoczęcia obciążenia.

• Odczytaliśmy siłę potrzebną do zniszczenia próbki z dokładnością 1 % siły niszczącej. (29 kN)

Wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien próbki o wilgotności W, w chwili badania ( R _cW) obliczymy z dokładnością do 0,5 MPa, wg wzoru.

R _cW = P _max / a *b

W którym:

P _max - siła zużyta do zniszczenia próbki, N ( 29 kN)

a - wymiar próbki w kierunku promieniowym, mm ( 19,79 )

b - wymiar próbki w kierunku stycznym, mm ( 19,69 )

R _cW = 29 kN / 19,79 mm *19,69 mm

R _cW = 29000 N / 0,01979 m * 0,01969m

R _cW = 74422882,62 N /m²

1N/m² = 1Pa

R _cW = 74422882,62 Pa

R _cW = 74,42288262 MPa

R _cW = 74 MPa

Średnia wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien próbek laboratoryjnych wykonanych z jednej próbki pierwotnej obliczana jest jako średnia arytmetyczna ( w ćwiczeniach z trzech próbek ) wytrzymałość poszczególnych próbek laboratoryjnych, wynik obliczeń zaokrągla się do 0,5 MPa.

Otrzymane wyniki można porównać z poniższą tabelą

Gatunek drewna	Gęstość objętościowa kg/m^3	Twardość statyczna N	Wytrzymałość, MPa
						na ściskanie wzdłuż włókien	na rozciąganie wzdłuż włókien	na zginanie statyczne
Dąb Jesion Buk Sosna Świerk jodła	710 750 730 550 470 520	6700 7600 7800 3000 2900 3100	53 47 53 44 43 40	90 104 135 104 90 84	78 99 105 78 66 60

Przeciętne właściwości techniczne różnych gatunków drewna przy wilgotności 12 %

---