Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Ответы на экзаменационные вопросы по архитектурному материаловеденью - файл 1.doc


Ответы на экзаменационные вопросы по архитектурному материаловеденью
скачать (833.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc834kb.03.12.2011 23:27скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5
Реклама MarketGid:
Загрузка...
1.Физические свойства строительных материалов

-- Средняя плотность

характеризует массу единицы объема материала в естественном состоянии (вместе с порами). Эта важная физическая характеристика определяется путем деления массы образца на его объем

--Истинная плотность — масса единицы объема однородного материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без учета пор, трещин или других полостей, присущих материалу в его обычном состоянии.

--Насыпная плотность – масса единицы объема сыпучего материала,в рыхло-насыпном состоянии, с учетом пустот между его единицами.

--Пористость — степень заполнения объема материала порами.

Величина пористости и размер пор в значительной мере влияют на прочность материала.

От пор отличаются пустоты. Они значительно крупнее пор и всегда отчетливо видны, располагаясь между зернами насыпного материала
2.Гидрофизические свойства строительных материалов

--Гигроскопичность

свойство пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности напрямую зависит от величины пор в материале, от его структуры, температуры относительной влажности воздуха. Если материалы обладают одинаковой пористостью, но у одного поры мельче, чем у другого, то он обладает большей гигроскопичностью.

Гидрофильными называют материалы, активно притягивающие молекулы воды. К ним относится глина, минеральные вяжущие - цемент и гипс. Гидрофобными называются материалы, отталкивающие воду. Это битумы, полимеры, стекло.

-- Влажность

это количество воды, содержащийся в материале в естественном состоянии.бывает относительная и абсолютная. Так же различают

-капилярная( заполняет капилляры, субкапиляры и мелкие поры и удерживается в них капиллярными силами

-адсорбционной( вл. Поглащаемая из воздуха поверхностью частиц строительного материала.кол-во ее зависит от влажности воздуха.)

-гидратная ( входит в состав кристаллов.

-- Вода затворения-

количество ее, которое входит в технические соображения, в состав сырьевых, бетонных и растворных смесей.

-- Водопоглощение

- свойство материала впитывать и удерживать воду.

-- Водостойкость - способность материала сопротивляться разрушительным действиям влаги. -- --- Влагоотдача - способность материала отдавать воду при наличии соответствующих условий в окружающей среде (повышении температуры, снижении влажности воздуха, движении воздуха). Влагоотдача характеризуется количеством воды, которое теряется материалом за сутки при относительной влажности воздуха 60% и при температуре 20°С.

--Морозостойкость

способность материала в насыщенном водой состоянии выдержать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости. Благодаря высокой плотности и низкому водопоглощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.
3.Теплотехнические свойства.

--Теплопроводность

способность материала проводить через свою толщу тепловой поток, возникающий под влиянием разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Это свойство характеризуется теплопроводностью, которая показывает количество теплоты, которое проходит через стенку толщиной 1 м и площадью 1 м2 при перепаде температур на противоположных поверхностях в 1°С в течение 1 часа.

-- Теплоемкость

-характеризует способность материала накапливать теплоту при нагревании, причем с повышением теплоемкости больше может выделяться теплоты при охлаждении материала. Температура в комнате, например, может сохраняться устойчивой более длительный период при повышенной теплоемкости использованных материалов для пола, стен, перегородок и других частей помещения, поглощающих теплоту в период действия отопительной системы.

-- Огнестойкость характеризует способность строительных материалов выдерживать без разрушения действие высоких температур в течение сравнительно короткого промежутка времени (пожара). В зависимости от степени огнестойкости строительные материалы разделяют на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы в условиях высоких температур не подвержены воспламенению, тлению или обугливанию. Трудносгораемые материалы под воздействием высоких температур тлеют и обугливаются, но при удалении огня процессы горения, тления или обугливания полностью прекращаются. Сгораемые материалы воспламеняются и горят или тлеют под воздействием огня или высокой температуры, причем горение или тление продолжается также после удаления источника огня. Среди них — древесина, войлок, битумы, смолы и др.

Если источник высокой температуры (выше 1580°С) действует на материал в течение длительного периода времени (соприкосновение с печами, трубами, нагревательными котлами и т. п.), а материал сохраняет необходимые технические свойства и не размягчается, то его относят к огнеупорным.. Материалы, способные длительное время выдерживать воздействие высоких температур (до 1000°С) без потери или только с частичной потерей прочности, относят к жаростойким, например жаростойкий бетон, керамический кирпич, огнеупорные материалы и др.

-- Термостойкость — способность выдерживать чередование (циклы) резких тепловых изменений, нередко с переходом от высоких положительных к низким отрицательным температурам.
^ 4.Механические свойства.

-- Прочностью

называется способность материала противостоять разрушению под воздействием внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Прочность материала характеризуется пределом прочности при трех видах воздействия на него — сжатии, изгибе и растяжении.

-- Упругость
это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать после снятия их первоначальную форму и размеры. К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.

--Твердость

способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.

-- Истираемость

характеризуется величиной потери первоначальной массы, отнесенной к 1 м2 площади истирания. –

--- Хрупкость

свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации. Хрупкие материалы: кирпич, природные камни, бетон, стекло и т. д.

--Пластичность

свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости. К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.

-- Сопротивление удару

способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы.
5.Генетическая классификация горных пород.




6.Отличительные признаки породообразующих материалов.
-- Блеск

свойство, основанное на способности минералов отражать от своей поверхности свет.

^ Минералы по блеску делятся на две группы:

- минералы с металлическим блеском, поверхность которых в

отраженном свете напоминает блеск поверхности свежего излома металлов

(пирит, серный колчедан, свинцовый блеск и др.);

- минералы с неметаллическим блеском. Неметаллический блеск

может быть различным:

- стеклянный, напоминающий блеск поверхности стекла (кальцит, горный хрусталь);

- алмазный, самый интенсивный, напоминающий стеклянный блеск (алмаз, сфалерит);

- перламутровый, отливающий радужными цветами (полевой шпат, слюда); -шелковистый (асбест, селенит);

- жирный блеск (тальк, кварц);

- восковой блеск (халцедон).

-- Твердость

способность минерала противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Если испытываемый минерал мягче, чем тот предмет или минерал, которым вы царапаете по его поверхности, то на нем остается след - царапина. По твердости минералы можно разделить на четыре группы:

- мягкие минералы - ноготь оставляет на них царапину(тальк, графит,

гипс);

- минералы средней твердости - ноготь не оставляет на них царапины, минерал не оставляет царапины на стекле (ангидрит, кальцит);

- твердые минералы - оставляют царапину на стекле, но не оставляют ее на горном хрустале (кварц, полевые шпаты);

- очень твердые минералы - оставляют царапину не только на стекле, но и на горном хрустале (топаз, корунд, алмаз).

-- Черта.

Мягкие минералы и минералы средней твердости в последующем делятся по цвету черты.

Есть минералы, цвет порошка которых резко Отличается от цвета минерала. Кальцит бывает бесцветный, белый, желтый, зеленый, голубой, черный. Порошок у кальцита белый, независимо от цвета минерала. Для получения порошка минерала применяется шероховатая фарфоровая пластинка, так называемый "бисквит".

-- ^ Растворимость минералов в кислотах.

Некоторые минералы, имеющие в своих составах углекислые соли, под действием соляной кислоты (10-%раствор) выделяют в виде пузырьков углекислый газ -минерал вскипает (кальцит, доломит, магнезит, сидерит).

-- Цвет.

минералы совершенно бесцветные, например, горный хрусталь. Другие минералы имеют цвет, присущий веществу, из которого они состоят, например, зеленый - у малахита, красный - у рубина, золотистый - у пирита. Для них цвет может быть объективной характеристикой.

Ряд минералов имеет самые разнообразные цвета: кварц - белый, розовый, зеленый, дымчатый (раухтопаз), фиолетовый (аметист), водянопрозрачный (горный хрусталь), желтый (цитрин).

У некоторых минералов цвет может быть ложным, возникающим в результате интерференции световых лучей при отражении их от внутренних плоскостей прозрачного минерала (Лабрадор).

-- Спайность - способность минерала раскалываться при ударе по определенным кристаллографическим плоскостям. Это свойство связано с внутренним строением минерала и не зависит от внешней формы. Плоскости спайности параллельны плоскостям кристаллической решетки.

Спайность у различных минералов выражена в различной степени. Она может быть:

- весьма совершенной - минерал легко расщепляется на пластинки (слюда, гипс, графит);

- совершенной - при раскалывании минерал дает ровные, блестящие поверхности спайности; может быть выражена в одном направлении (топаз), в двух направлениях (полевые шпаты) или в трех направлениях (кальцит);

- спайность отсутствует (кварц, корунд).

--Излом

характеристика поверхности раскалывания минерала. Излом может быть:

- ступенч. (кальцит, полевой шпат); -раковистый (горный хрусталь);

- землистый (рыхлые агрегаты);

- игольчатый (асбест);

- зернистый (мрамор); -занозистый (роговая обманка).

--Агрегаты

скопления минералов, Наиболее часто встречаются следующие агрегаты:

- зернистые - сросшие зерна минералов (пирит, апатит);

- плотные - зерна не различимы даже в лупу (халцедон);

- землистые - напоминает внешним видом рыхлую почву

(каолинит);

игольчатые, призматические - удлиненная форма кристаллов (роговая обманка); листоватые, пластинчатые - кончиком перочинного ножа легко отделяются пластинки (слюда).


7 . Породообразующие минералы изверженных (магматических) пород.
Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы.

^ К породообразующим минералам магматических горных пород относятся:

Осн. Признаки: блеск, твердость, спайность

- кварц( SiO2)- прозрачный, голубой, желтый, черный. ( не действует ничего, кроме павиковой кислоты).обладает высокой прочностью нажатия – до 2000 м ПА. Ср. плотность 2, 65( для кварца постоянная), спайность отсутствует, твердость по моосу= 7. ( сам в нее входит).

SiO2 b H2O - водный, аморфный кварц.

Породы: гранит, кварцевый парфин, кварцовый песок.

- Полевые шпаты: -плагиоклаз (альбит , анортит) и ортоклаз (Or)

ортоклаз – раскалываеться, больш. Спаиность = 90град., твердость по моосу – 6; цвет белый, желт, красн, плотность высок.= 2,6.

Породы: гранит, габбро, лабродорит.

Подверг. Хим. Выветриваниям под возд. Углекислоты воздуха, в рез-те образ. Каолинит.

- слюды: образ. В результ. Окисления биотита. Обладает весьма совершенной спаиностью.

Породы: пости все.

- темноокрашенные: пироксины( росовая обманка) и амфиболы( оливин)

Породы: диорит, габбро, базальт, диабаз.

Отич. Высокой плотностью, выс. Твердостью, выс. Вязкостью при ударах, выс. Морозостойкостью. Плотностью 3-4 %
8. Породообразующие минералы осадочных пород.

Горные породы, возникшие путём осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников на поверхности суши, в морских и океанических бассейнах. Осаждение может происходить механическим путём (под влиянием силы тяжести и изменения динамики среды), химическим (из водных растворов при достижении ими концентраций насыщения и в результате обменных реакций), а также биогенным (под влиянием жизнедеятельности организмов). Породообразующие минералы:

-Каолинит – продукт хим. Выветривания полевых шпатов. Предст. Собой рыхлые масс белого, желтого, серго, кремового цвета.( без примесей – белого цвета) из него получ. Ценную беую глину. Используют в изготовл. Фарфора. Плотность=2.6. тердость небольшая.

-Кальцит – СаСо3 – минерал, вход в состав всех горных пород – известняков, мрамора и тд. Тв .=3( вкл. В состав шкалы Мооса) Спайность совершенная в 3х направлениях. Цвет белый, прозрачный, зеленый, желтый, черный. Бурно вскипает при действии HCL.

-аморфный кремнезем – в отлич от кристалл входит в соства диатолистовх, трепловых и опловых пород. Исп. В изготовлении портланд-цементов.

- Гипс- твердость = 2. Спайность весьма совершенна, цвет прозрачный, белый, сероватый. Обладает заметной растворимостью в водею исп в производстве гипсоых вяжущих веществ.

-ангидрид- CaSО4 – безводный гипс, залагает вместе с гипсами. ТВ. =2-3. Плотность=2,6. Растворяется в воде и превращается в двуводный гипс.

- Магнезит- MgCO3. ТВ. По Моосу= 4. Спайность совершенна в 3х направлениях. Реагирует с нагретой HCL, не исп в кач-ве строит. Камня, а применяется в пр-ве магнезиальных вяжущих вещетв.

-Доломит- ТВ. 2-3. Порошок диолита реагирует с раствором HCL, Исп. В кач-ве строительного камня, а также в пр-ве магнезиальных вяжущих веществ и огнейпоров.

9.Основные изверженные(магматические) горные

породы.Происхождение, состав, св-ва, применение.

^ Изверженные горные породы- изверженные горные породы, образовавшиеся из расплавленной магмы при её застывании и кристаллизации. По условиям застывания среди М. г. п. различают два основных типа:

- излившиеся застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях.

-глубинные, застывшие в толще земной коры среди других горных пород.

Изверженные горные Породы:

-Массивные( глубинные: гранит,диорит, гиббро, лабродорит. Излившиеся: кварцевый парфир, бескварцевый, трахит, парферит, базальт,диабаз.)

- обломочные (сцентрированные ( вулканический туд, вулк. Трассы) и рыхлые( вулканический песок, вулк. Пемза))

Изверженные ГП глубинные хар-ся ярковыраженной зернисто-кристаллической структурой, т.к основание их происходит медленно на большой глубине под воздействием вышележащих слоев. Поэтому эти гп обрадают повышенной прочностью,пониж водопоглащаемостью,высокой морозостойкостью, след долговечностью.

Излившиеся ГП остывали на неб глубине или на поверхности этой землив рез чего хар-ся скрытокристаллической структурой. Чаще всего встречаються пористые и невысокой плотности разновидности морозостойкостью и долговечностью, так же выветриванием.

^ Химический состав

Определение вещественного состава магматических горных пород производится путем установления в них процентного содержания химических элементов (их окислов) и породообразующих минералов. Химический состав горных пород выражают окислами соответствующих химических элементов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O и K2O. Химический состав пород не соответствует химическому составу магмы, из которой они образовались

^ Минеральный состав

Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

Применение

Из магматических пород в строительстве наиболее широко применяют кварцевые и бескварцевые (полевошпатовые) порфиры. Кварцевые порфиры по своему минеральному составу близки к гранитам. Прочность, пористость, водопоглощение у порфиров в общем сходны с показателями этих свойств, присущими гранитам. Но порфиры более хрупки и менее стойки вследствие наличия крупных вкраплений.

Бескварцевые (полевошпатовые) порфиры по своему составу близки к сиенитам, но в связи с иным генезисом обладают худшими физико-механическими свойствами.
10.Основные осадочные горные породы. Происхождение и их виды.

Осадочные горные породы - один из видов горных пород, которые образовались в результате осаждения солей в высыхающих водоемах - химические осадки, скопления остатков растительного и животного мира - органогенные, а также в результате разрушения массивных горных пород магматического или осадочного происхождения - обломочные. * К химическим осадкам относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

^ По условиям образования их разделяют на три группы:

1) химические( гипс, магнезит,долонит, известняк.) , возникшие как следствие жизнедеятельности организмов.

2) органические( известняк, мел, ракушечник,трепел, диатомит) возникшие как следствие жизнедеятельности организмов.

3)механические

-рыхлые( песок, глина, щебень,гравий)

- сцементные.

Применение:

Чаще всего применяются в строит-ве известняки (хим. Или органического происхождения)

Примен. В кач-ве строительного камня:

фундамент,

бутовая кладка,

облицовка,

изгот. Ступеней,

Так ж в пр-ве вяжущих веществ:

- строительная известь

- портландцемент
^ 12.Виды изделий из природного камня, применяемою для наружной и внутренней облицовки здании.

В качестве облицовочного камня в строительстве в основном используются

--гранит, --габбро, --лабрадорит, --мрамор --сланец..

Делятся на изделия, получаемые выпиливанием (пиленые) и выкалыванием (колотые).

Лицевая поверхность изделий может быть полированной, гладкой матовой, термообработанной, фактур — точечной, «скала» и др

Как и в случае изготовления

--пиленых облицовочных плит,

--пиленые архитектурные изделия с полированной и гладкой матовой фактурой в

--цокольных плит из этих горных пород допускается заполнение каверн и раковин на их лицевой поверхности мастикой того же цвета, что и цвет естественного камня, если не нарушаются эксплуатационные и декоративные свойства плиты.

--плит из цветного мрамора и мраморизованного известняка(внутренняя отделка) допускается одна трещина тектонического характера шириной не более 0,05 мм и длиной до трети изделия, к тому же такие изделия допускается использовать лишь для внутренних работ.


^ 11.Метаморфические горные породы. Происхождение, их виды

Метаморфические (видоизмененные) породы образуются в природе в результате изменения состава и строения осадочных и изверженных пород. Процессы метаморфизма проходят при повышенных температурах без расплавления или растворения, при воздействии высоких давлений и сдвиговых деформаций. результате может произойти перекристаллизация минералов, глубоко измениться строение, т. е. образоваться совершенно новые породы, более плотные и в большинстве случаев с ясно выраженной кристаллической структурой.

В строительстве применяют

--гнейсы,

Гнейсы по минералогическому составу являются аналогами гранита и имеют сланцевое строение. Используют гнейсы преимущественно как облицовочные плиты, в виде бутового камня для кладки  фундаментов  и  стен  неотапливаемых  зданий,  для

тротуаров.

--глинистые сланцы,

Глинистые сланцы состоят из уплотненных сланцевых глин. Цвет темно-серый, иногда черный. Глинистые сланцы раскалываются  на  тонкие плитки,  обладают   высокой   атмосферостойкостью и долговечностью, что позволяет использовать их в качестве кровельного материала.

--мраморы,

 Мрамор — кристаллическая порода, образовавшаяся из известняков или доломитов. Кристаллы соединены без цементирующего вещества. Прочность мрамора до 300 МПа. Твердость небольшая — 3,0...3,5. Он сравнительно легко пилится на плиты и хорошо полируется. Применяют мрамор для облицовки внутренних частей зданий, так как снаружи зданий полировка быстро утрачивается. Это объясняется слабой химической стойкостью мрамора при воздействии на него атмосферы.

--кварциты.

Кварциты — метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, так что цементирующее вещество неразличимо. Кварциты стойки против выветривания, прочность достигает 400 МПа. Используют кварциты для облицовки зданий, опор мостов, а также как сырье для производства динасовых огнеупорных изделий.


^ 13. Флюатирование и аванфлюатирование. Для чего оно?

Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называют выветриванием.

Основные причины разрушения каменных материалов в сооружениях:

a) растворяющее действие воды, усиливающееся растворенными в ней газами (SO2, CO2 и др.);

б) замерзание воды в порах и трещинах, сопровождающееся появлением в материале больших внутренних напряжений;

в) резкое изменение температур, вызывающее появление на поверхности материала микротрещин.

Стойкость материалов против выветривания тем выше, чем больше их относительная плотность (меньше пористость) и меньше растворимость. Все мероприятия по защите каменных материалов от выветривания направлены на повышение их поверхностной плотности и на предохранение от воздействия влаги. Этого можно достичь конструктивными мерами, к числу которых относятся обеспе-чение хорошего стока воды и придание камням плотной и гладкой поверхности, например зеркальной. Стойкость против выветривания пористых материалов существенно повышается при создании на их лицевой поверхности плотного водонепроницаемого слоя или гидрофобизацией. Одним из способов повышения поверхностной плотности камня является флюатирование.

Флюатация (флюатирование) - пропитка лицевой поверхности каменной плитки специальным уплотняющим составом (например, 20-%-ым водным раствором кремнефтористого магния и кремнефтористого цинка). Флюатирование — способ, применяемый для известняков. При пропитывании их раствором флюатов Кесслера (солей крем нефтористоводородной кислоты) получается целый ряд трудно растворимых в воде соединений. Эти нерастворимые соединения защищают камень или бетон от разрушения выветривания.

Аванфлюатирование — способ, применяемый для камней, не содержащих СаС03. В этом случае камень перед флюатированием пропитывают составом, содержащим известковую или иную соль, с которой флюат дает нерастворимые соединения.

Т.е. аванфлюатирование применяется, если конструкция выполнена из камня или бетона с крупными порами, а также с малым содержанием углекислого кальция, ее предварительно обрабатывают раствором хлористого кальция и после просушки — раствором соды (аванфлюатирование), вследствие чего образуется карбонат кальция

CaCl2+Na2CО3 = CaCО3+ 2 NaCl.

Уплотнение камня происходит в результате последующего флюатирования.

^ 14.Достоинства и недостатки древесины как строительного материала.

Достоинства древесины как материала

-- Малая плотность при относительно высокой прочности.

-- Малая теплопроводность.

Теплопроводность древесины возрастает с увеличением плотности и влажности.
-- Хорошая обрабатываемость режущими инструментами.
--Возможность склеивания.
--Легкая гвоздимость.
-- Способность хорошо окрашиваться, лакироваться, полироваться, красивая текстура (рисунок, образующийся на поверхности древесины следствие перерезания анатомических элементов).
--Способность благодаря упругости хорошо поглощать звуки, возникающие при ударе и вибрации. ----Стойкость к действию растворов кислот и щелочей; в связи с этим древесину хвойных пород применяют для изготовления емкостей, труб.
--^ Способность к изгибу, что имеет существенное значение при гнутье древесины. Более высокой способностью к изгибу отличается древесина лиственных пород.
-- Сравнительно большая износостойкость.
--Свойства "предупреждать" (потрескиванием) при критических нагрузках о своем скором разрушении.

^ Недостатки древесины как материала

-- Анизотропность, т.е. изменение механических характеристик в зависимости от породы, места произрастания, зоны в поперечном сечении ствола (заболонь, ядро, сердцевина), направления волокон, наличия пороков и их расположения, влажности и других факторов; это затрудняет отбор материала для ответственных изделий и сооружений.
-- ^ Изменение размеров и формы в результате усушки, разбухания, коробления, особенно под воздействием изменения температуры и влажности воздуха..
-- Растрескивание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединения (в емкостях, деревянных трубах, судах и т.п.).

--^ Низкое сопротивление раскалыванию. Однако это свойство имеет положительные значения при заготовке колотых сортиментов.
--Загнивание, повреждение насекомыми, возгорание в неблагоприятных условиях службы
^ 15.Микро- и макростроение древесины.

Макроструктура – это видимая невооруженным глазом или при небольшом увеличении (до 6 раз) внутренняя или поверхностная часть материала. В строительном материаловедении принято различать структуры поверхностного и внутреннего слоев.

^ Структура древесины отличается значительной неоднородностью. Это видно невооруженным глазом на главных разрезах ствола ( 23 а) - поперечном 1, радиальном 2 и тангенциальном 3. Поперечным (торцовым) называют разрез, проходящий перпендикулярно оси ствола. Радиальный разрез проходит вдоль оси ствола по радиусу или диаметру поперечного сечения. Тангенциальный разрез образован плоскостью, параллельной оси ствола и рассекающей поперечное сечение по хорде.

Выделяют следующие основные элементы макроструктуры:

--Сердцевина - узкая центральная часть ствола ( 236). Она представляет собой рыхлую, слабую ткань первичного образования, легко поддается загниванию. В досках и брусках толщиной до 50 мм сердцевина, как правило, не допускается.

--Ядро - это внутренняя зона древесного ствола, большей частью темноокрашенная.

--Заболонь - светлая наружная зона ствола, окружающая ядро. В основном она состоит из живых клеток.

--Камбий ~ тончайший слой из полностью живых клеток, способных к росту и делению на большую часть, откладываемую в сторону древесины, и меньшую часть - в сторону от центра, где расположен следующий слой в виде луба (внутренний слой коры).

-- ^ Годичные слои представляют собой ежегодный прирост древесины. Каждый годичный слой состоит из ранней и поздней древесины. Ранняя древесина образуется весной, поздняя - к концу лета. ранняя древесина более пористая и слабая, а поздняя - более плотная и прочная. Чем больше в годичном слое поздней древесины, тем выше механические свойства породы.

Микроструктура древесины представлена большим числом мельчайших клеток. Оболочки клеток состоят в основном из органического вещества - целлюлозы. Это природный полимер, нерастворимый в воде и органических растворителях. Целлюлоза образует систему первичных волокон, называемых микрофибриллами. Первичные волокна расположены в оболочках клеток в несколько слоев.

Древесина состоит из 40...50 % целлюлозы, 20...30 % лигнина, 15...30 % гемицеллюлозы и 1...3 % смол, масел и дубильных веществ.  Волокна ориентированы в основном вдоль оси ствола. Стенки клеток древесинного вещества сравнительно тонкие. Ориентированное расположение волокон служит причиной неодинаковых свойств древесины в радиальном, тангенциальном и продольном направлениях. Полости клеток, на которые приходится значительная часть объема, формируют вместе с межклеточными промежутками большую пористость древесины.

Свойства древесины характеризует комплекс показателей, в число которых входят внешний вид, цвет, текстура, плотность, пористость, влажность, усушка, прочность, твердость, способность удерживать металлические крепления.

Текстура ~ это рисунок, образующийся на поверхности древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Древесина хвойных пород обладает, как правило, простой и однообразной текстурой.

.^ Плотность древесины  независимо от породы дерева плотность принимают равной 1530 кг/м3Пористость древесины связана с ее плотностью. С уменьшением средней плотности от 800 до 300 кг/м3 пористость возрастает с 55 до 80 %. Следовательно, большую часть объема древесины занимают поры.

^ 16.Влажность древесины и зависимость ее свойств от влажности.

Если образец абсолютно сухой древесины выдерживать длительное время во влажном воздухе, то его масса вначале будет возрастать, а затем стабилизируется. Связано это с тем, что водяные пары конденсируются в стенках клеток древесины. Влагу, накапливающуюся в стенках клеток, называют связанной или гигроскопической. Состояние древесины, при котором клеточные стенки максимально насыщены водой, а в полостях клеток находится только воздух, характеризуется пределом гигроскопичности. Для большинства пород влажность, соответствующая пределу гигроскопичности при комнатной температуре, составляет 30 % по массе.

При насыщении древесины капельно-жидкой водой заполняются не только стенки, но и полости клеток. Влагу, находящуюся в полостях клеток, называют свободной или капиллярной. Она не влияет на разбухание и прочность древесины, но может изменить другие физические свойства.

Учитывая большое влияние влажности, условились все свойства определять при стандартной влажности, равной 12 %. Этот показатель соответствует влажности сухой древесины, которая хранится в комнатных условиях.
  1   2   3   4   5



Скачать файл (833.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации