Похожие материалы:

 ΛΛΛ   

Анизотропные свойства древесины. В чем идеализация схемы анизотропии?

Древесный заполнитель представляет собой анизотропный, ортотропный материал неоднородного строения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (поперечный, радиальный, тангенциальный срезы). Исследование технологических свойств древесного заполнителя, влияющих на качество арболита, затруднено не токмо из-за анизотропности различных частей дерева (комель, ствол, ветви, заболонь, ядро), но и вследствие неоднородности строения в пределах одного годичного слоя ранней и поздней древесины.

Древесина анизотропна

 Древесный заполнитель представляет собой анизотропный, ортотропный материал неоднородного строения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (поперечный, радиальный, тангенциальный срезы). Исследование технологических свойств древесного заполнителя, влияющих на качество арболита, затруднено не токмо из-за анизотропности различных частей дерева (комель, ствол, ветви, заболонь, ядро), но и вследствие неоднородности строения в пределах одного годичного слоя ранней и поздней древесины. Рыхлые клетки древесины образуются весной в период роста дерева, более плотные клетки поздней древесины — осенью. В единице объема поздней древесины содержится больше древесного вещества, чем в ранней, посему поздняя древесина подвержена большим влажностным деформациям, вызываемым изменением содержания гигроскопической (связанной) влаги. Высокая степень анизотропности механических свойств древесины (и другого органического целлюлозного сырья) является также следствием ее морфологического строения.

В зависимости от породы древесины и направления нагрузки сопротивление сжатию поперек волокон в 6...I8 раз меньше чем вдоль волокон (для сосны средние значения, соответственно 5,8 МПа и 41,8 МПа).

Предел прочности при разрыве поперек волокон в радиальной плоскости у всех пород выше, чем при разрыве в тангенциальной плоскости (для сосны — соответственно 84,1...11,5 МПа и 3,2...2,5 МПа). Очевидно, что в последнем случае разрыв происходит преимущественно по слабой ранней зоне годичных слоев, тогда как при разрыве по радиальной плоскости он идет по ранней и плотной поздней зонам. С учетом этих свойств древесины, с нашей точки зрения, целесообразно использовать получаемую из нее дробленку с возможно меньшими размерами в радиальном направлении, а ежели принять во внимание набухание и усушку в тангенциальном направлении, то с сечением минимальным в двух поперечных направлениях. При работе на скалывание для древесины характерна хрупкость: сопротивление скалыванию сосны в радиальном направлении равно 6...8 МПа, в тангенциальном направлении — 5,9...7,7 МПа.

Механические свойствадревесины анизотропия свойств

Установлено, что прочность на разрыв поздней1 и ранней древесины сильно различается; поздняя древесина ели почти в три раза прочнее на разрыв, чем ранняя. По данным В. Е. Вихрова, физико-механические свойства ранней и поздней древесины лиственницы также неодинаковы. Поздняя древесина более чем в два раза тяжелее ранней (плотность ранней древесины — 383кг/м3, поздней — 863кг/м3); для поздней древесины характерна почти вдвое большая усушка. Прочность поздней древесины по сопротивлению на статический изгиб в три—пять раз выше, чем ранней (250 МПа и 48,3 МПа), сопротивление растяжению более чем в два раза выше (151,0 МПа и 44,2 МПа). Поверхностная пористость (в %), наоборот, у ранней древесины более чем в три раза выше чем у поздней (66 и 21%), объемная пористость первой почти в два раза больше чем у второй (75,3 и 46,7%).

 Разница между величиной усушки ранней и поздней древесины у лиственницы значительно больше, чем у сосны и ели, причем абсолютные значения усушки поздней древесины у лиственницы гораздо выше, чем у сосны и ели.

Видимо, одной из причин малой пригодности заполнителя из лиственницы является наибольшая, по сравнению с другими хвойными породами, анизотропные свойства древесины , способствующая развитию различных по величине влажност-ных деформаций в контактных зонах, что нарушает целостность структуры арболита. Между тем до настоящего времени получение арболита низкой прочности на дробленке из лиственницы объясняли исключительно большим содержанием в ней легкогид-ролизуемых веществ, замедляющих твердение цемента.

В чем идеализация схемы анизотропии?

Плоскость аг рассматривается как плоскость симметрии при условии, ежели кривизна годичных слоев мала в пределах рассматриваемого объема.

Анизотропность древесины

Плоскость rt перпендикулярную волокнам можно рассматривать как плоскость симметрии лишь при условии постоянства свойств по высоте ствола и при отсутствии сбега ствола.
Тангентальная плоскость at рассматривается как плоскость симметрии, ежели не считаться с различием свойств ранней и поздней древесины.

 ΛΛΛ