Прогнозирование поведения строительных материалов при неблагоприятных условиях эксплуатации. Ярцев В.П - 44 стр.

UptoLike

Составители: 

Рис. 4.2. Закономерности набухания:
азависимость набухания от времени выдерживания в воде для ДВП;
бзависимость скорости набухания в воде после термостарения в течении
40 ч от обратной температуры
4.2. Значение физических констант набухания для древесных плит
Материал
Длительность термостарения,
ч
E, кДж/моль lgw
0
E/lgw
0
0 22,89 2,27 10,08
40 67,62 10,9 6,2
ДВП
200 83,07 11,2 7,41
0 10,62 0
ДСП
40 168,08 9,7 17,32
Как видно из таблицы, для древесных композитов до и после теплового старения энергия активации набухания
отличается незначительно. Это указывает на определяющую роль в процессе набухания связующего, а не древесного
наполнителя. Вторая константа (начальная скорость набуханияw
0
) для древесноволокнистых плит значительно больше,
что очевидно связано с минимальной плотностью волокнистого древесного наполнителя [44].
С увеличением времени теплового старения наблюдается резкий рост энергии активации и начальной скорости
набухания. Такое поведение констант древесных пластиков можно объяснить деструкцией химических связей
фенолоформальдегидной смолы
.
Важное значение при эксплуатации деревянных строительных изделий имеет влияние теплового старения на
прочность древесины. Тепловое старение древесины в лабораторный условиях проводили в термокамере при температуре
100 °С в течение 288 ч (рис. 4.3). Из рисунка видно, что в первые часы прогрева наблюдается резкое снижение прочности.
Затем процесс замедляется, а через 288 ч прочность древесины составляет 75 % от первоначальной, что совпадает со
значениями σ = f(τ, Т), рассчитанными по формуле (2.11) (80 %). Следовательно, при тепловом старении расчёт
долговечности древесины можно выполнять по уравнению (2.6) без введения дополнительных коэффициентов и
поправок [36].
Тепловое старение древесных композитов осуществлялось при температуре +80 °С. После заданного количества
времени образцы испытывали на кратковременную прочность при поперечном изгибе и твёрдость, а также при
длительном нагружении на долговечность (время до разрушения при заданном постоянном напряжении). При
кратковременных испытаниях фиксировали разрушающую нагрузку и глубину погружения индентора (металлического
шарика диаметром 5 мм) в течение 5 мин под нагрузкой 360 Н; при длительныхвремя от начала загружения до
разрушения образца. Результаты кратковременных испытаний представлены в табл. 4.3.
Набухание, %
t, с
18 °С
40 °С
а)
4
3
2
1
0
1
2
1 2 3 4 10
3
/Т, К
-1
lg w
0
, [%/с]
2
1
1 – ДВП
2 – фанера
3 – ДСП
3
5
б)
7 000 6 000 5 0004 000
3 000 2 000 1 000
18
16
14
12
10
8
6
18 °С
40 °С
28
26
24
22
20
исходный
после термостарения
в течение 40 ч