Экспериментальные исследования физико-механических свойств термированной древесины

封面

如何引用文章

全文:

详细

Обоснование. Древесина является наиболее распространенным и актуальным отделочным и строительным материалом. Но в последнее время становится известным и популярным термодерево, которое лишено многих недостатков и отличается от обычной древесины усовершенствованными параметрами и более глубокой сферой применения в отделке.

Цель — изучение влияния термической обработки на физико-механические свойства лиственницы.

Методы. Термодревесина — древесина, которая прошла термическую обработку при высоких температурах (180−230 °С) без добавления каких-либо химических веществ. Термомодификация происходит при температуре 180–230 °С и выше в течение 24–72 часов. В результате термообработки поры древесины закупориваются, что препятствует прохождению влаги в дерево. Питательная среда превращается в несъедобную для плесени, грибов и насекомых, и исходный материал приобретает ряд новых полезных свойств:

–влагостойкость — гигроскопичность уменьшается в 3–5 раз, равновесная влажность составляет 3–5 %;
–уменьшается теплопроводность — на 25–30 %, что обеспечивает хорошие теплоизолирующие свойства;
–повышается твердость (по Бринеллю на 3–5 %) и износостойкость поверхности;
–благородный темный цвет по всей толщине древесины. Цвет зависит от параметров обработки;
–снижаются плотность и вес — на 5–10 %.

Термодерево находит применение в строительстве, производстве мебели, ландшафтном дизайне и других отраслях. Часто его используют в местах повышенной влажности, с перепадами температурного режима. На улице: фасад, терраса, в местах непосредственного соприкосновения с водой, применяют при отделке саун и парных, как альтернативу красивым и дорогим экзотическим породам.

Результаты. Для проведения сравнительного анализа физико-механических свойств термированной и нетермированной лиственницы применялись стандартные методы лабораторных исследований. Измерения проводились с использованием специализированного оборудования, что позволяло оценить такие характеристики, как прочность на сжатие. В исследовании использовались образцы лиственницы, подвергнутые термической обработке при температуре 180–220 °C, и контрольные образцы без обработки (рис. 1).

 

Рис. 1. График испытания термированной лиственницы

 

Выводы. Результаты исследований показали, что термическая обработка существенно влияет на свойства лиственницы (табл. 1 и 2).

 

Таблица 1. Результат испытания лиственницы

№

Координаты точки на диаграмме

Вдоль волокон

Поперек волокон

1

Предел пропорциональности в МПа σПЦ=PПЦ·10-3A=

0,031

0,0032

2

Напряжение при разрушении в МПа σp=PP·10-3A=

0,025

0,0028

3

Относительная деформация, соответствующая пределу
пропорциональности εПЦ=∆lПЦl=

–0,52

–0,21

 

Таблица 2. Результат испытания термированной лиственницы

№

Координаты точки на диаграмме

Вдоль волокон

Поперек волокон

1

Предел пропорциональности в МПа σПЦ= PПЦ·10-3A

0,06

0,0042

2

Напряжение при разрушении в МПа σp=PP·10-3A

0,048

0,0033

3

Относительная деформация, соответствующая пределу
пропорциональности εПЦ=∆lПЦl=

–0,5

–0,206

 

Прочность на сжатие вдоль волокон у термированной лиственницы возросла до 30 %, что свидетельствует об улучшении ее механических характеристик. Термомодифицированная древесина является инновационным материалом, обладающим рядом существенных преимуществ перед обычной древесиной. Приобретенные свойства делают ее более эффективной в применении. Дальнейшие исследования и разработки в области термомодификации древесины позволят расширить возможности ее применения и оптимизировать технологические процессы.

全文:

Обоснование. Древесина является наиболее распространенным и актуальным отделочным и строительным материалом. Но в последнее время становится известным и популярным термодерево, которое лишено многих недостатков и отличается от обычной древесины усовершенствованными параметрами и более глубокой сферой применения в отделке.

Цель — изучение влияния термической обработки на физико-механические свойства лиственницы.

Методы. Термодревесина — древесина, которая прошла термическую обработку при высоких температурах (180−230 °С) без добавления каких-либо химических веществ. Термомодификация происходит при температуре 180–230 °С и выше в течение 24–72 часов. В результате термообработки поры древесины закупориваются, что препятствует прохождению влаги в дерево. Питательная среда превращается в несъедобную для плесени, грибов и насекомых, и исходный материал приобретает ряд новых полезных свойств:

–влагостойкость — гигроскопичность уменьшается в 3–5 раз, равновесная влажность составляет 3–5 %;
–уменьшается теплопроводность — на 25–30 %, что обеспечивает хорошие теплоизолирующие свойства;
–повышается твердость (по Бринеллю на 3–5 %) и износостойкость поверхности;
–благородный темный цвет по всей толщине древесины. Цвет зависит от параметров обработки;
–снижаются плотность и вес — на 5–10 %.

Термодерево находит применение в строительстве, производстве мебели, ландшафтном дизайне и других отраслях. Часто его используют в местах повышенной влажности, с перепадами температурного режима. На улице: фасад, терраса, в местах непосредственного соприкосновения с водой, применяют при отделке саун и парных, как альтернативу красивым и дорогим экзотическим породам.

Результаты. Для проведения сравнительного анализа физико-механических свойств термированной и нетермированной лиственницы применялись стандартные методы лабораторных исследований. Измерения проводились с использованием специализированного оборудования, что позволяло оценить такие характеристики, как прочность на сжатие. В исследовании использовались образцы лиственницы, подвергнутые термической обработке при температуре 180–220 °C, и контрольные образцы без обработки (рис. 1).

 

Рис. 1. График испытания термированной лиственницы

 

Выводы. Результаты исследований показали, что термическая обработка существенно влияет на свойства лиственницы (табл. 1 и 2).

 

Таблица 1. Результат испытания лиственницы

№

Координаты точки на диаграмме

Вдоль волокон

Поперек волокон

1

Предел пропорциональности в МПа σПЦ=PПЦ·10-3A=

0,031

0,0032

2

Напряжение при разрушении в МПа σp=PP·10-3A=

0,025

0,0028

3

Относительная деформация, соответствующая пределу
пропорциональности εПЦ=∆lПЦl=

–0,52

–0,21

 

Таблица 2. Результат испытания термированной лиственницы

№

Координаты точки на диаграмме

Вдоль волокон

Поперек волокон

1

Предел пропорциональности в МПа σПЦ= PПЦ·10-3A

0,06

0,0042

2

Напряжение при разрушении в МПа σp=PP·10-3A

0,048

0,0033

3

Относительная деформация, соответствующая пределу
пропорциональности εПЦ=∆lПЦl=

–0,5

–0,206

 

Прочность на сжатие вдоль волокон у термированной лиственницы возросла до 30 %, что свидетельствует об улучшении ее механических характеристик. Термомодифицированная древесина является инновационным материалом, обладающим рядом существенных преимуществ перед обычной древесиной. Приобретенные свойства делают ее более эффективной в применении. Дальнейшие исследования и разработки в области термомодификации древесины позволят расширить возможности ее применения и оптимизировать технологические процессы.

×

作者简介

Самарский государственный технический университет

编辑信件的主要联系方式.
Email: kurtomyshev2005@gmail.com

студент, группа 23ФПГС108, факультет промышленного и гражданского строительства

俄罗斯联邦, Самара

Самарский государственный технический университет

Email: Babkind79@icloud.com

студент, группа 23ФПГС108, факультет промышленного и гражданского строительства

俄罗斯联邦, Самара

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Рис. 1. График испытания термированной лиственницы

下载 (24KB)
索引源数据

版权所有 © Картомышев Е.Р., Бабкин Д.А., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可