Задача:

Примерно насколько дуб прочнее сосны на сжатие, если известно, что образец дуба тяжелее сосны в два раза, а масса сосны при 12%-й влажности равна 420кг?

Решение

в зависимости от средней плотности

R12 = d ρm12 – l,

где d, 1 - коэффициенты, зависящие от вида древесины: для дуба d =

850, l = 67; для сосны d = 920, l = 50; pm12 - средняя плотность

древесины при стандартной влажности 12 %, г/см3.

Rд = 850х 690 – 67=58,6433МПа

Rс = 920х 500 – 50=45,9950МПа

Отсюда следует, что дуб прочнее сосны на сжатие примерно в 1,2 раза.

Вопросы:

1. Перечислить основные ядровые, заболонные и спелодревесные породы древесины

Сделав только поперечный срез, вы можете наиболее четко рассмотреть строение древесины. Каждый брусок необтесанного дерева имеет кору – это кожа дерева, которая не используется в работе, ее обязательно нужно снимать. Под корой располагается зона роста дерева, которая практически не различима невооруженным глазом.

На свежем спиле с растущего дерева этот слой камбия представлен очень хорошо. После того как вы снимите кору, вам откроется тонкая прослойка влажной ткани зеленоватого цвета – это и будет камбий. За камбием расположена собственно древесина с годичными кольцами. Ее еще называют заболонью. В центре каждого дерева есть ядро, которое по цвету может сливаться с заболонью или иметь более темный цвет. В зависимости от этого разделяют заболонные породы древесины, где ядро не имеет ярко выраженной структуры и клетки расположены так же плотно, как и в заболони , и ядровые, где, соответственно, ядро хорошо различимо . Иногда заболонные породы дерева называют безъядровыми.

К ядровым древесным породам относятся все хвойные (сосна, кедр, ель, тис, лиственница) и некоторые лиственные породы, например дуб, ясень, тополь. Большинство лиственных пород составляет ряд заболонных, или безъядровых: береза, граб, ольха, клен.

Спелодревесные породы древесины — древесные породы с одинаковой окраской в поперечном сечении, у которых центральная часть ствола отличается от заболони только меньшей влажностью - ель, пихта, бук, липа и др.

2. Какие главные физико-химические процессы протекают при автоклавной обработке известково-песчаных камней?

Автоклавными силикатными изделиями называют изделия, изготовляемые из смеси извести и мелкозернистых материалов (песка, золы-уноса, шлаков, лессовидных суглинков), процесс твердения которых происходит в автоклавах под давлением пара 8-12 ат.

Изготовление цемента сопровождается химическими реакциями на всех стадиях технологического процесса. Огромный резерв увеличения выпуска, снижения стоимости и повышения качества цемента связан с химизацией его производства. Так, при введении в сырьевую смесь небольших доз разжижителей в виде сульфитно-дрожжевой бражки, триполифосфата натрия, метасиликата натрия,продуктов обработки щелочью бурого угля и других веществ значительно снижается влажность поступающего в печь шлама, в результате чего повышается производительность печи и понижается расход топлива на обжиг. Благодаря вводу в сырьевую шихту минерализаторов (плавиковый шпат, фосфогипс, фосфоросодержащие шлаки, кремнефтористый натрий, гипс и др.) интенсифицируется процесс обжига клинкера. Добавка к сырьевой смеси частично вместо части глинистого компонента фосфоросодержащих шлаков повышает производительность вращающихся печей на 8-10%, повышает марку цемента.

Связующим в силикатных бетонах является вяжущее, состоящее из гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, образующихся в результате физико-химического процесса, протекающего в паровой среде автоклава.

В зависимости от температуры пара, времени действия, удельной поверхности кремнеземистой составляющей, насыщенности известью и других факторов образуются минералы - гидросиликаты кальция (ксонотлит, тоберморит, гилебрандит и др.). Преобладание той или иной формы гидросиликата кальция в изделии диктует свойства материала. Управление процессом минералообразования путем правильного подбора смеси и установления режима термообработки позволяет создать материалы с заданными свойствами.

Первой операцией при изготовлении силикатных изделий является измельчение извести в мельнице и составление смеси в растворомешалке или бегунах.

Для активизации процессов минералообразования в массу вводят молотый песок либо перемалывают известь вместе с песком.

Для интенсификации процесса образования гидросиликатов кальция иногда в массу добавляют сульфат натрия (до 1%).

Одним из вариантов технологии производства силикатных изделий является предварительное смешивание и совместный помол в дезинтеграторе гашеной извести или молотой кипелки и песка. Материал, попадая под удар быстро вращающихся стержней, смешивается и частично измельчается. Недостатком этого способа является быстрое изнашивание пальцев и корзин дезинтегратора.

Второй операцией производства силикатных изделий является формование. Силикатный кирпич прессуется на специальных прессах под давлением (150-250)*105 н/м2 и укладывается автоматически на вагонетки. В процессе автоклавной обработки известь вступает с кремнеземистым компонентом в химическую реакцию, в результате которой образуются гидросиликаты кальция, скрепляющие зерна заполнителя в прочный монолит.

Химические процессы, происходящие на разных стадиях производства, можно представить в следующем виде:

1. Выделение водорода на стадии образования пористой структуры в сырце:

2. Образование гидроксидов и гидросиликатов на стадии набора сырцом пластической (транспортной) прочности:

3. Образование новых минералов (тоберморита) на стадии автоклавной обработки:

При производстве крупногабаритных ячеистых изделий большой толщины необходимо принять меры к уменьшению осадки массы. В этом случае до автоклавной обработки формы с залитой ячеистой массой выдерживают в течение 3-4 ч; хорошие результаты дает ввод в состав массы пористых добавок - шлака, керамзита и т. д.

Для сокращения срока выдерживания изделий до автоклава в смесь вводят небольшое количество хлористого кальция, растворимого стекла, гипса, сернокислого глинозема.

Одним из важнейших вопросов в технологии производства ячеистых бетонов является выбор порообразователя. Для изготовления пеносиликатных изделий хорошим пенообразователем является гидролизованная кровь (ГК). Для газосиликатных изделий применяют алюминиевую пудру.

В качестве добавки для регулирования скорости гашения извести применяют тонкомолотый гипс.

Формы перед заливкой ячеистой массы смазывают петролату-мом или смесью солярового масла и автола или выстилают полиэтиленовой пленкой.