Рис. 3.1. Образец для испытания древесины на способность удерживать гвозди и шурупы

Выдергивание гвоздей (шурупов) проводят при равномерной скорости захвата машины за 1 .3 мин.

Зафиксировав максимальную нагрузку, Н, вычисляют удельное сопротивление выдергиванию гвоздей (шурупов), Н/мм,

, (3.1)

где l — глубина забивания (ввинчивания) гвоздя (шурупа), мм.

Для каждого образца удельным сопротивлением выдергиванию гвоздей (шурупов) считают среднее арифметическое результатов двух определений.

Сопротивление выдергиванию гвоздей, прежде всего, зависит от направления. По данным МЛТИ, усилие, необходимое для выдергивания гвоздя, забитого в торец образца из древесины дуба, сосны, осины, ольхи или ели, на 10 .50 % меньше усилия, которое надо приложить для выдергивания гвоздя, забитого поперек волокон. Сопротивление выдергиванию гвоздей, забитых в радиальном и тангенциальном направлениях, практически одинаково.

С повышением плотности древесины сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа увеличивается; так, при древесине граба плотностью 730 кг/м3 вдавливание и выдергивание гвоздей требуют усилий примерно в 4 раза больше, чем при древесине сосны плотностью 440 кг/м3.

Чем выше влажность древесины, тем меньше усилие, необходимое для забивания гвоздя. Гвоздь, забитый в сырую древесину, после ее высыхания вытащить легче, чем гвоздь, забитый сразу в сухую древесину. Это объясняется тем, что в первом случае часть упругих деформаций переходит в «замороженные» и трение, удерживающее гвоздь в древесине, снижается.

Условия, необходимые для выдергивания шурупов (при прочих равных условиях), больше, чем для выдергивания гвоздей, так как в этом случае к трению присоединяется сопротивление волокон перерезанию и разрыву. Для шурупов одинакового с гвоздями диаметра, но вдвое меньшей длины это усилие оказалось в 2 раза больше.

4 Какие факторы определяют природную биостойкость древесины?

Биологические факторы действуют на древесину в большинстве случаев одновременно с физическими(главным образом температура и влажность среды), причем разрушение древесины происходит преимущественно от воздействия биологических факторов (грибов, а также насекомых, бактерий, вирусов).

Древесина одной и той же породы обладает различной стойкостью в зависимости от условий, в которых она эксплуатируется. В условиях, исключающих или крайне затрудняющих возможность развития грибов, древесина может сохраняться без разрушения весьма длительное время.

При неблагоприятных условиях службы (контакт с сырыми материалами, высокая влажность среды, переменная температура) древесина довольно быстро разрушается. В этом случае в ней появляются многочисленные трещины, нарушающие ее цельность, способствующие заражению спорами грибов и их быстрому развитию.

Древесина различных пород при хранении и в процессе службы разрушается с разной скоростью. Существенно влияют на стойкость древесины против грибов содержащиеся в ней смолистые и ядовитые вещества. Так, стойкость древесины сосны выше, чем древесины ели и пихты, что объясняется различным содержанием смолы, а стойкость древесины дуба выше, чем ясеня, из-за большего содержания дубильных и других экстрактивных веществ.

В пределах одной породы биостойкость зависит от плотности. Об этом свидетельствуют, например, результаты проведенных Г. А. Арзуманяном опытов по определению стойкости натуральной и искусственно уплотненной древесины сосновой заболони против пленчатого домового гриба. Оказалось, что за время испытаний у образцов натуральной древесины потеря массы составила 39,1 %, а у спрессованных образцов с плотностью почти в 2 раза больше — лишь 10,6 %.

С увеличением возраста стойкость древесины повышается. Как правило, ядро более стойко, чем заболонь. Замечено также, что ядро у хвойных пород имеет повышенную стойкость в наружных зонах. Стойкость древесины из нижней части ствола выше, чем из верхней части.

Представление о сравнительной стойкости древесины различных пород дают так называемые полигонные испытания. Образцы натуральной и обработанной антисептиками древесины размерами 15x15x220 мм устанавливали рядами в землю так, чтобы на поверхности находилась половина высоты образца. Ежегодно образцы извлекали из земли, обследовали их состояние и отмечали степень разрушения.

По результатам восьмилетних испытаний на полигоне Сенежской лаборатории ЦНИИМОДа (С. Н.Горшин и И.А.Чернцов) древесину 14 пород разделили на четыре группы. Стойкость была выражена в условных величинах-индексах (по отношению к стойкости заболони липы). Стойкая древесина имеет индекс от 9,1 до 4 (ядро лиственницы — 9,1; ядро дуба — 5,2; ядро ясеня — 4,9; заболонь ясеня и ядро сосны — 4,6; заболонь сосны — 4,0). У сред- нестойкой древесины индекс от 3,8 до 3,1 (спелая древесина пихты и ели, заболонь пихты, спелая древесина бука, заболонь ели и лиственницы), у малостойкой — от 2,5 до 2 (заболонь бука и граба, ядро вяза, заболонь дуба, клена, березы), у нестойкой — от lgf до 1 (центральная зона березы и ольхи, спелая древесина осины, заболонь ольхи, осины, липы).

По действующему с 1994 г. европейскому стандарту ЕН 350-2 все породы по стойкости древесины против грибов делятся на пять классов. К очень стойким относятся тик (Южная и Юго-Восточная Азия), эвкалипт (Австралия, Океания), гринхарт (Южная Америка) и др.; к стойким — дуб, акация белая, тис, каштан, махагони (Южная Америка) и др.; к малостойким — пихта, ель, вяз и др.; к нестойким — ольха, береза, бук и др. Эта классификация основана на сравнении стойкости ядровой зоны древесины разных пород; заболонь относится к нестойкой древесине. В стандарте также приведена классификация пород по стойкости к насекомым и морским древоточцам.

5 Назовите поштучные и групповые методы измерения объема лесоматериалов.

Поштучные методы измерения объема бревен. Эти методы учитывают сбег каждого бревна. По распространенному методу срединного сечения (метод Губера) в качестве модели для определения объема принят цилиндр с диаметром, равным диаметру бревна на середине его длины L. Объем вычисляют по формуле

(5.1)

Секционный метод, предусматривающий суммирование объемов цилиндров (секций), используют при автоматическом измерении диаметров в нескольких местах по длине бревна. Длина секций должна быть не более 0,2 м. Оба метода требуют раскатки бревен в один ряд.

Можно, согласно договору, установить объем без определения сбега каждого бревна. Тогда применяют метод верхнего диаметра и среднего сбега для партии бревен. В РД 13-2001 —00 приведены таблицы для определения объема бревна по его верхнему диаметру и длине при нормальном сбеге s= 1,0 см/м. Если по договору необходимо выборочное определение среднего сбега, то у каждого бревна выборки (не менее 500 случайно отобранных бревен) измеряют верхний d и срединный dc диаметры, а также длину бревна L и вычисляют сбег по формуле