Вимірювання вологості деревини різними методами

ДЛЯ НОТАТОК

Лабораторна робота № 9

ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ДЕРЕВИНИ РІЗНИМИ МЕТОДАМИ

Мета роботи: Вивчити методи вимірювання вологості деревини різними методами.

При виконанні роботи треба отримати такі знання та

уміння:

Знання:

- роль вологи в дереві;

- розташування вологи в деревині;

- вплив вологи на деревину (при зберіганні, використанні і т.д.);

- яку вологість називають абсолютною та відносною;

- методи визначення вологості

Уміння - навчитись вимірювати вологість електронним вологоміром ЕВ- 2К.

Обладнання та матеріали, вологомір ЕВ-2К, зразки деревини.

Короткі теоретичні відомості

Для характеристики вологості деревини використовують два поняття абсолютна вологість і відносна вологість.

Під абсолютною вологістю розуміють кількість води в 1 м³ деревини.

Під відносною вологістю розуміють відношення абсолютної вологості до маси сухої деревини виражене у відсотках.

За ступенем вологості розрізняють деревину кімнатно-суху(вологістю 8...12%), повітряно-суху (вологістю 12...18 %), напівсуху(вологістю 18...23%). Деревину вологістю більше 23 % називають сирою, а якщо вона знаходиться довгий час у воді - мокрою. Волога знаходиться у деревині у двох станах: у зв'язаному та вільному.

Зв'язана (гігроскопічна) волога знаходиться у товщі стінок клітин і утримується фізико-хімічними зв'язками. Зміна кількості зв'язаної вологи супроводжується зміною більшості властивостей деревини.

Література

1. Ашкенази Е. К. Анизотропия древесин и древесных материалов. - М.: Леспром, 1978. - 224 с.

2. Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголев В.П. Химия древесин и целлюлозы - М.: Леспром, 1978 - 368 с.

3. Деревянные конструкции и детали. Под ред. Хрулева В.М - М.: Стройиздат, 1983. - 288 с.

4. Буглай Б.М., Гончаров Н.А. Технология изделий из древесин - М.: Леспром, 1990 - 588 с.

5. Соломатов В.И. Строительные биотехнологии и биокомпозиты - М.: МИИТ, 1998.

6. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесотовароведения - М.: МГУП Экология,

2001 - 340 с.

7. Дерево в строительстве. Тематическая подборка // Строительное материалн.-2003.- №5.

- 63 с.

Питання для самоконтролю

1.Яку вологість деревини називають абсолютною та відносною?

2.Яку вологість у деревині називають зв'язаною, а яку вільною?

3. Як циркулює волога у деревині?

4. Яка фізична суть роботи вологоміра?

Завдання до роботи

1. Вивчити відомості про вологість деревини.

2. Навчитись користуватись приладом ЕВ-2К.

3.Виміряти вологість сосни, осики та вільхи. 4.Скласти звіт про роботу.

Вільна волога розміщується у клітинах та міжклітинному просторі. Вона утримується тільки механічними зв'язками. Видаляється з деревини значно легше і має менший вплив на зміну властивостей деревини. Наприклад, видалення вільної вологи не супроводжується деформаціями та появою тріщин у деревині. Вміст вільної вологи у деревині може коливатись у межах від 30 до 100%.

Стан деревини, при якому вільна волога відсутня, а стінки клітин вміщують максимальну кількість зв'язаної вологи, відповідає межі гігроскопічності або межі насичення стінок клітин. При температурі 15-20 °С вологість деревини, відповідна межі гігроскопічності, у середньому для всіх порід близька до 30%.

Якщо вологість деревини - нижче 30%, то у деревині наявна лише гігроскопічна або зв'язана волога. Якщо вологість вище 30 %, то у деревині міститься 30 % зв'язаної вологи, а інша волога вільна.

За рекомендацією комісії з стандартизації при Раді Економічної Взаємодопомоги (РЕВ) за стандартну вологість деревини прийнята вологість, рівна 12 %.

Для вимірювання вологості деревини найчастіше використовують вагові та електричні методи.

При ваговому методі випилюють зразки призматичної форми розмірами 20x20x30 мм, очищають від опилок та пилу, номерують і визначають початкову масу з точністю до 0,01г. Потім зразки поміщають у сушильну шафу і витримують при температурі 376 К (вище 376 К температуру не підіймають, щоб уникнути виділення смоли і розкладання деревини).

Перше зважування зразка проводять через 30 хвилин після початку сушки; друге і послідуючі через кожні 15 хв.

Якщо різниця при двох останніх зважуваннях складає менше 0,02г, вважають, що деревина абсолютно суха. Після цього знаходять її вологість.

Вимірювання вологості по перерізу та визначення середньої вологості сортаментів

Для визначення відхилень вологості по перерізу матеріалу та середньої вологості у даному перерізі необхідно з сортаменту вирізати зразок розміром 50 мм вздовж волокон. Для вимірювання локальної вологості зразка, треба його розколоти по лінії вимірювання поверхневої вологості та провести необхідну кількість локальних вимірювань у внутрішніх шарах деревини з обох половинок зразка, занурюючи голки вздовж волокон паралельно пластинам.

У випадку необхідності визначити відхилення вологості по ширині сортаменту, то зразок може бути розколотий на більшу кількість частин. Вимірювання проводяться аналогічно. Після цього підраховується окремо середня вологість поверхневих та внутрішніх шарів. Середня вологість секції визначається як їх напівсума. Результати округлюються до 0.1%.

Методика вимірювання вологості деревини

При вимірюванні вологості деревини вологоміром ЕВ-2К, необхідно врахувати, що вологість вимірюється в зоні занурення електродів датчика на глибині не більше

20 мм від поверхні. Оскільки на електропровідність деревини впливають дефекти будови деревини та вади, такі як сучки, тріщини, смоляні кишені, гнилі, синіва та інші, то вимірювання слід проводити на здорових ділянках деревини. Крім того на результати вимірювань дуже впливає нерівномірність властивостей деревини, нерівномірність розподілу солей та перепади вологості по перерізу та довжині матеріалу.

Для усунення впливу на результати вимірювання розмірів матеріалу, вимірювання проводять на декількох: ділянках сортаменту по довжині, ширині та товщині матеріалу, а також не проводять вимірювання на ділянках місцевого поверхневого зволоження деревини.

Перевага вагового методу - досить точне визначення вологості. Вологість можна визначити за допомогою електровологоміра. Дія цього приладу основана на зміні

електропровідності деревини в залежності від її вологості. Робочою частиною вологоміра служать голки з підведеними до них провідниками. Голки електровологоміра вколюють в деревину, пропускають через них струм і за циферблатом приладу визначають вологість. У лабораторній роботі вимірювання вологості проводиться приладом ЕВ-2К.

Рис. 9.1 Електронний вологомір ЕВ – 2К

Рис. 9.2 Електрична схема вологоміра ЕВ – 2К

Підготовка приладу до роботи

1. Прилад, взятий з складу та після транспортування повинен бути витриманий у приміщенні з температурою 20°С на протязі 24 годин.

2. Після довгого зберігання прилад треба включити у мережу та прогріти на протязі 2 год.

3. Встановити прилад в горизонтальне положення та приєднати заземлення до клеми "Земля".

Виміряна вологість	Температурна поправка на 1°С
Береза, дуб, бук	Сосна, ялина
	0.07	0.09
	0.08	0.10
	0.08	0.10
	0.09	0.11
	0.10	0.11
	0,10	0.12
	0.10	0.12
	0,10	0,12
	0,10	0,13
	0,11	0,14
	0,11	0,15
	0,13	0,17
	0,15	0,20
	0,17	0,24
	0,20	0,30

Таблиця 9.2 Температурна поправка на 1°С

Покази приладу	Вологість деревини
Сосна	Ялина	Береза	Бук і дуб
		7,7 8,8 10,10 11,1 12,3 13,4 15,7 18,0 20,2 22,5 24,7 27,0 29,3 31,8 34,0 39,5 45,2 56,0 69,2	6,6 7,6 8,6 9,6 10,5 11,6 13,5 15,4 17,4 19,4 21,3 23,2 25,2 27,1 29,2 33,0 39,0 49,0 59,0	5,7 6,7 7,6 8,5 9,4 10,2 12,0 13,9 15,7 17,5 19,3 21,0 22,9 24,7 27,0 31,0 36,0 45,0 55,0

Таблиця 9.1 Перевідна таблиця показів вологоміра при вимірюванні вологості деревини різних порід

4. До включення вологоміра в мережу перевірити спів падання стрілки з відміткою "НШ" шкали вимірювального приладу і в разі необхідності встановити її за допомогою коректора.

5. За допомогою шнура включити прилад у мережу з напругою, вказаною на приладі.

6. Прогріти прилад на протязі 15 хв.

7. Вибрати необхідний діапазон вимірювання приладу та встановити перемикач діапазонів приладу "Д" в необхідне положення.

8. Встановити стрілку приладу на відмітку "НШ", повертаючи ручку резистора "Установка НШ" (тільки при роботі на першому діапазоні).

9. Натиснути кнопку "КШ" і встановити стрілку приладу на відмітку "КШ" шкали приладу, повертаючи ручку резистора "Установка КШ".

10. Якщо при відпущеній кнопці "КШ" стрілка приладу не встановлюється на відмітку "НШ", операції п.п. 8 та 9 повторити (тільки при роботі на першому діапазоні).

Порядок роботи

1. Після підготовки приладу до роботи вколоти голки датчика у деревину. Голки датчиків повинні вколюватись вздовж волокон у здорову деревину.

2. Коли стрілка приладу зупиниться, але не пізніше як за 10 сек. після вколювання голок датчика, провести підрахунок вологості з похибкою до 0,1% при показах приладу до 12%, з похибкою до 0,2 %.при показах приладу від 12 до 30% та похибкою до 1% при показах приладу більше 30%.

3. Перевести покази приладу у вологість деревини даної породи по перевідній таблиці, розмішеній на кришці приладу та у таблиці 1.

Значення вологості для показів приладу, не вказаних у таблиці, обчислюються за формулою:

W₂=N₂W₂/N₁,

де N₂- показ приладу,

N₁ - найближче до N2 табличне значення показу приладу,

W₂ - табличне значення вологості деревини даної породи, відповідне N1,

W₂ - вологість деревини даної породи при 20 °С.

Якщо температура деревини відрізняється від 20°С, то значення вологості визначається:

W₃ =W2 + α (20-t°),

де Wз - вологість деревини даної породи при температурі вимірювання,

t - температура деревини при вимірюванні,

α- температурна поправка на 1° (знаходиться по таблиці 2).

Дата добавления: 2015-09-29