AI01 Cvicebnice - 8 Drevo - Ústav stavebního zkušebnictví

8 ZKOUŠENÍ DŘEVA
Zkoušky přírodního (rostlého) dřeva se provádí na rozměrově přesně určených vzorcích bez
suků, smolnatosti, dřeně a jiných vad. Z výsledků těchto zkoušek usuzujeme na vlastnosti dřeva
i s vadami. U dřeva určeného pro stavební konstrukce se zjišťují hlavně jeho fyzikálně
mechanické vlastnosti. Tyto vlastnosti jsou různé z hlediska průběhu vláken ve dřevě, a proto se
mnohé zkoušky provádějí ve více směrech (Obr. 19.). Na výsledky zkoušek má velký vliv také
vlhkost dřeva.
Obr. 19.: Směry zkoušení vlastností dřeva.
8.1 STANOVENÍ VLHKOSTI DŘEVA (ČSN 49 0103)
8.1.1 Podstata zkoušky
Hmotnostní vlhkost dřeva stanovíme jako procentuální podíl hmotnosti vody obsažené
ve vlhkém vzorku ku hmotnosti téhož vzorku ve stavu vysušeném.
8.1.2 Zkušební zařízení a pomůcky
• Váhy a přesností 0,01g.
• Sušička umožňující regulování teploty v rozmezí (103 ± 2)°C.
• Exsikátor s hygroskopickou látkou.
8.1.3 Měřené a stanovené veličiny
m1
m2
W
hmotnost zkušebního tělesa ve stavu vlhkém v g.
hmotnost zkušebního tělesa po vysušení v g.
vlhkost dřeva v %
8.1.4 Zkušební postup
Norma předepisuje pro zkušební tělesa tvar pravoúhlého hranolu o objemu (10 ± 2) cm3,
přednostně pak se základnou 20 × 20 mm a délkou podél vláken (25 ± 5) mm.
Vlhké zkušební těleso se zváží s přesností 0,01 g. Zkušební těleso se vysuší při teplotě (103 ±
2)°C do ustálené hmotnosti (t.j. změna hmotnosti mezi dvěma váženími prováděnými po dvou
57
hodinách nepřekročí 0,01 g). Poté se ochladí v exsikátoru a vzápětí rychle zváží (aby přírůstek
vlhkosti nebyl větší než 0,1%) s přesností 0,01 g.
Vlhkost zkoušeného vzorku dřeva W v % se vypočtěte ze vztahu:
m1 ‐m2
W=
*100
m2
8.1.5 Vyhodnocení
Výsledek zkoušky vlhkosti se uvede s přesností 1,0 %.
8.1.6 Úkol
Proveďte zkoušku stanovení vlhkosti na připravených vzorcích dřeva.
Zkušební vzorek
A
B
Popis zkušebního
vzorku
m1 [g]
m2 [g]
Výpočet
W [%]
Závěr:
8.2 STANOVENÍ OBJEMOVÉ HMOTNOSTI DŘEVA (ČSN 49 0108)
8.2.1 Podstata zkoušky
Měřením rozměrů a vážením tělesa s přirozenou vlhkostí W zjistíme jeho objem a hmotnost.
Protože dřevo snadno přijímá vodu, rozlišujeme tři různé objemové hmotnosti dřeva:
• Objemová hmotnost při vlhkosti W ‐ je hmotnost objemové jednotky dřeva při vlhkosti W.
• Objemová hmotnost v suchém stavu ‐ je hmotnost objemové jednotky zcela vysušeného
dřeva.
• Redukovaná objemová hmotnost ‐ je hmotnost zcela suchého dřeva v objemové jednotce
dřeva o vlhkosti nad mezí nasycení buněčných stěn, která činí přibližně 30 %.
Ve cvičení se bude zjišťovat objemová hmotnost dřeva s přirozenou vlhkostí W (v % hmotnosti),
která má pro stavební praxi největší význam.
58
8.2.2
Zkušební zařízení a pomůcky
• Posuvné měřítko.
• Analytické váhy.
8.2.3
Měřené a stanovené veličiny
mw
aw, bw
lw
ρw
hmotnost zkušebního tělesa při vlhkosti W v kg.
příčné rozměry zkušebního tělesa při vlhkosti W v m.
délka zkušebního tělesa při vlhkosti W v m.
objemová hmotnost zkušebního tělesa při vlhkosti W v kg/m3.
8.2.4
Zkušební postup
Norma předepisuje pro zkušební tělesa tvar pravoúhlého hranolu se základnou 20 × 20 mm
a délkou podél vláken (25 ± 5) mm. Rozměry zkušebního tělesa se změří posuvným měřítkem
s přesností 0,1 mm. Hmotnost zkušebního tělesa se zváží s přesností 0,01 g.
Objemovou hmotnost ρw dřeva při vlhkosti v době zkoušky W v kg/m3 vypočítáme podle vzorce:
mw
ρW =
aw *bw *lW
8.2.5
Vyhodnocení
Vypočtené hodnotu objemové hmotnosti ρw se zaokrouhlí na 5 kg/m3.
8.2.6 Úkol
Proveďte zkoušku stanovení objemové hmotnosti při vlhkosti W na připravených vzorcích.
Zkušební vzorek
A
B
Popis zkušebního
vzorku
mw [g, kg]
aw [mm, m]
bw [mm, m]
lw [mm, m]
Výpočet
ρw [%]
Závěr:
59
8.3 STANOVENÍ PEVNOSTI V TLAKU VE SMĚRU VLÁKEN (ČSN 49 0110)
8.3.1 Podstata zkoušky
Podstatou zkušební metody je zjištění maximálního zatížení při porušení zkušebního tělesa
v tlaku a výpočet tlakového napětí v průřezu při tomto zatížení.
8.3.2 Zkušební zařízení a pomůcky
•
•
Posuvné měřítko.
Zkušební lis se zkušebním přípravkem.
8.3.3 Měřené a stanovené veličiny
Fmax
a, b
W
α
бw
б12
maximální zatížení v N.
rozměry průřezu zkušebního tělesa v mm.
vlhkost dřeva v %.
opravný vlhkostní koeficient stejný pro všechny dřeviny, α = 0,04.
mez pevnosti v tlaku ve směru vláken při vlhkosti zkušebního tělesa W v N/mm2.
mez pevnosti v tlaku ve směru vláken při referenční vlhkosti zkušebního tělesa W =
12 % v N/mm2.
8.3.4 Zkušební postup
Zkušební tělesa mají tvar pravoúhlého hranolu se základnou
20 × 20 mm a délkou ve směru vláken 30 mm. V polovině
výšky zkušebního tělesa se změří rozměry průřezu
s přesností 0,1 mm. Vlastní provedení zkoušky je znázorněno
na obrázku (Obr. 20.). Zkušební těleso se vloží do přípravku
na dvě destičky z kalené oceli dotýkající se kulovými povrchy.
Rovnoměrně se zatěžujte při konstantní rychlosti namáhání.
Odečte se maximální zatížení Fmax při porušení vzorku.
Mez pevnosti v tlaku ve směru vláken бw v N/mm2 při
vlhkosti zkušebního tělesa W se vypočítá dle vztahu:
Fmax
бw =
a*b
Zjištěná mez pevnosti бw se přepočítá pro 12% vlhkost dřeva
na б12 v N/mm2 podle vzorce:
Obr. 20.: Uspořádání zkoušky
б12 = бw 1+αW‐12
pevnosti v tlaku ve směru
vláken.
8.3.5 Vyhodnocení, závěr
Výsledek zkoušky pevnosti v tlaku ve směru vláken zaokrouhlete na 0,5 N/mm2.
8.3.6 Úkol
Proveďte zkoušku stanovení pevnosti v tlaku ve směru vláken při vlhkosti W na připravených
vzorcích dřeva.
60
Zkušební vzorek
A
B
Popis zkušebního
vzorku
Fmax [N]
a [mm]
b [mm]
W [%]
Výpočet
бw [N/mm2]
Výpočet
б12 [N/mm2]
Závěr:
61
9 POUŽITÁ LITERATURA
• VYMAZAL, T. a kolektiv, Stavební látky - cvičebnice, CERM, Brno, 2010
• CIKRLE, P., AMBROSOVÁ, V., HAVLÍKOVÁ, D., Zkoušení stavebních materiálů, laboratorní
cvičení, CERM, Brno, 1997, ISBN 80-214-0641-0
• ČSN 49 0103 Drevo. Zisťovanie vlhkosti pri fyzikálnych a mechanických skúškach
• ČSN 49 0108 Drevo. Zisťovanie objemovej hmotnosti
• ČSN 49 0110 Drevo. Medza pevnosti v tlaku v smere vlákien
• ČSN 72 2603 Skúšanie tehliarskych výrobkov. Stanovenie hmotnosti, objemovej hmotnosti
a nasiakavosti
• ČSN 72 2605 Skúšanie tehliarskych výrobkov. Stanovenie mechanických vlastností
• ČSN EN 196-1 Metody zkoušení cementu - Část 1: Stanovení pevnosti
• ČSN EN 196-3 Metody zkoušení cementu - Část 3: Stanovení dob tuhnutí a objemové stálosti
• ČSN EN 197-1 Cement - Část 1: Složení, specifikace a kritéria shody cementů pro obecné
použití
• ČSN EN 206-1 Beton - Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda
• ČSN EN ISO 527 -4 Plasty - Stanovení tahových vlastností - Část 4: Zkušební podmínky pro
izotropní a orthotropní plastové kompozity vyztužené vlákny
• ČSN EN 771-1 Specifikace zdicích prvků - Část 1: Pálené zdicí prvky
• ČSN EN 772-13 Zkušební metody pro zdicí prvky - Část 13: Stanovení objemové hmotnosti
materiálu zdicích prvků za sucha a objemové hmotnosti zdicích prvků za sucha (kromě
zdicích prvků z přírodního kamene)
• ČSN EN 772-16 Zkušební metody pro zdicí prvky - Část 16: Stanovení rozměrů
• ČSN EN 933-1 Zkoušení geometrických vlastností kameniva - Část 1: Stanovení zrnitosti Sítový rozbor
• ČSN EN 933-2 Zkoušení geometrických vlastností kameniva - Část 2 : Stanovení zrnitosti Zkušební síta, jmenovité velikosti otvorů
• ČSN EN 998-1 Specifikace malt pro zdivo - Část 1: Malty pro vnitřní a vnější omítky
• ČSN EN 998-2 Specifikace malt pro zdivo - Část 2: Malty pro zdění
• ČSN EN 1015-2 Zkušební metody malt pro zdivo - Část 2: Odběr základních vzorků malt
a příprava zkušebních malt
• ČSN EN 1015-3 Zkušební metody malt pro zdivo - Část 3: Stanovení konzistence čerstvé
malty (s použitím střásacího stolku)
• ČSN EN 1015-10 Zkušební metody malt pro zdivo - Část 10: Stanovení objemové hmotnosti
suché zatvrdlé malty
• ČSN EN 1015-11 Zkušební metody malt pro zdivo - Část 11: Stanovení pevnosti zatvrdlých
malt v tahu za ohybu a v tlaku
• ČSN EN 1097-3 Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva - Část 3: Stanovení
sypné hmotnosti a mezerovitosti volně sypaného kameniva
• ČSN EN 10002-1 Kovové materiály - Zkoušení tahem - Část 1: Zkušební metoda za okolní
teploty
• ČSN EN 12390-3 Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 3: Pevnost v tlaku zkušebních těles
• ČSN EN 12390-5 Zkoušení ztvrdlého betonu - Část 5: Pevnost v tahu ohybem zkušebních
těles
• ČSN EN 12620 Kamenivo do betonu
62
Stavební látky - cvičebnice k předmětu AI01
Ing. Věra Heřmánková, Ph.D. a kolektiv
© Ondřej Anton, Petr Cikrle, Věra Heřmánková, Barbara Kucharczyková,
Pavel Schmid, Tomáš Vymazal, Petr Žítt
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta stavební
Ústav stavebního zkušebnictví
ISBN 978-80-214-4047-0
Brno, Duben 2010
Tato publikace neprošla redakční ani jazykovou úpravou.
63