Специфические качества древесины обусловлены структурными особенностями. Природный материал представляет собой совокупность натуральных полимеров с цепными гибкими молекулами. Нестандартность строения объясняет своеобразие поведения древесины и созданных из нее материалов под нагрузкой. Характер деформаций определяет комплекс воздействий, состоящий из внешних усилий и возникших внутри материала напряжений.
Чтобы с высокой точностью прогнозировать поведение древесины, проводят лабораторные испытания. На основании исследований проектировщики, конструкторы, технологи рассчитывают допустимые и предельные деформационные изменения. Результаты позволяют определить несущую способность, эксплуатационную долгосрочность.
Виды испытаний для определения механических характеристик древесины
Приложение усилий к изделиям и конструкциям из древесины сопровождается возникновением деформаций 3-х разновидностей. Упругие деформации проявляются вследствие обратимых изменений расстояний между волокнами. Высокоэластичная разновидность сопряжена с перегруппировкой частиц. Обратимые деформации не отражаются на объеме материала.
Вязко-текучие деформации возникают при воздействии напряжений, превышающих предельные значения эластичности. При этом инкрустирующая древесину гемицеллюлоза или лигнин переходят из твердой фазы в эластичное состояние. Изменения становятся необратимыми, так как нарушаются связи и перераспределение усилий между структурными составляющими.
Основные нормативные документы, устанавливающие правила определения механических характеристик при испытаниях древесины и созданных из нее материалов:
- ГОСТ 9622-2016. Стандарт регламентирует правила испытаний слоистой древесины, столярных и фанерных панелей. Исследования позволяют получить сведения о модуле упругости и предельной прочности при растяжении, пределе прочности при необратимом разрушении образца. Аналогичные испытания модифицированной древесины регламентирует ГОСТ 21523.9.
- ГОСТ 9623-87. В нормативном документе приведена технология исследования древесных слоистых пластиков, столярных и фанерных панелей на устойчивость к сжатию. Измеряется предел прочности, определяется модуль упругости. Тесты прессованной древесины проводят способами, которые устанавливает ГОСТ 21523.8.
- ГОСТ 9624-2009. Регламент испытаний разработан для слоистой клееной древесины. Методика применяется для определения предельной прочности при скалывании по линии склеивания компонентов и по древесине.
- ГОСТ 9625-90. В стандарте изложена методика исследования устойчивости слоистой клееной древесины к изгибающему усилию, прилагаемому в 3х точках. Нагрузку в статическом режиме передает испытательный аппарат, концентрацию в точках обеспечивает специализированное приспособление. Испытания модифицированной древесины производят по предписаниям ГОСТа 21523.7.
- ГОСТ 11843-76. Методики стандарта предназначены для измерения показателей твердости древесностружечных панелей. Испытания проводят с применением приспособления, установленного в универсальный лабораторный аппарат. Слоистую клееную древесину тестируют способом, изложенным в ГОСТе 9627.1.
- ГОСТ 15613.1. Регламент устанавливает правила определения сопротивляемости клеевых соединений массивной древесины скалывающим усилиям, направленным вдоль древесных волокон.
- ГОСТ 15613.5-79. Нормативный документ регламентирует технологию испытаний зубчатых клеевых соединений массивной древесины на стойкость при воздействии разрывными нагрузками.
- ГОСТ 20571-75. Документ излагает последовательность лабораторных работ при тестировании модифицированной древесины на сопротивляемость резким единичным ударам концентрированной силы. Параметры ударной вязкости определяются для 10 проб, нагретых и охлажденных в диапазоне от -100º до +50º C. Для ДСП разработан ГОСТ 11842-76.
Древесина относится к категории анизотропных материалов, поэтому образцы для испытаний изготавливают в продольном и поперечном по отношению к волокнам направлении.
Машины и приспособления для тестирования древесины
В испытаниях, проводимых с целью получения численных показателей механических параметров древесины и выполненных из нее продуктов, требуются:
Компетентные менеджеры-эксперты из компании «ГОСТ» готовы обстоятельно проконсультировать, помочь в выборе оборудования для производственных и исследовательских лабораторий.