Лабораторная работа 7 Исследование древесных материалов на влажность Цель работы:

Лабораторная работа 7
Исследование древесных материалов на влажность
Цель работы: ознакомиться с методом
влажности древесины.
Оборудование материалы и инструменты:
1. Сушильный шкаф с терморегулятором.
2. Весы рычажные с разновесами.
3. Образцы древесных пород.
4. Калькулятор.
экспериментального
исследования
7.1. Теоретическое введение
Влажность - степень насыщения древесины водой, выраженная в процентах по
отношению к массе сухой древесины, т.е.
W
m m
m
0
0
100%
(8.1.)
где W - влажность древесины, %;
m- масса образца влажной древесины, г;
m0 - масса образца сухой древесины, г;
По степени влажности различают древесину:
- комнатно-сухую, влажность 8-12%;
- воздушно-сухую, влажностью 12-18%.
- полусухую, влажностью 18-23%.
- сырую, влажностью более 23%.
- мокрую, находящуюся долгое время в воде.
Влага содержится в древесине в двух состояниях: в связанном и свободном.
Связанная (гигроскопическая) влага находится в толще клеточных стенок и
удерживается физико-химическими связями. Изменение количества содержания
связанной влаги сопровождается изменением большинства свойств древесины.
Свободная влага содержится в полостях клеток и межклеточном пространстве. Она
удерживается только механическими связями. Свободная влага удаляется из древесины
значительно легче и оказывает меньшее влияние на изменение свойств древесины, чем
связанная. Например, удаление свободной влаги не сопровождается деформациями и
появлением трещин в древесине. Содержание свободной влаги в древесине может
колебаться в широких пределах свыше 30%.
Состояние древесины, при котором свободная влага отсутствует, а клеточные стенки
содержат максимальное количество связанной влаги соответствует пределу
гигроскопичности или пределу насыщения клеточных стенок. При температуре 15-20°С
влажность древесины, соответствующая пределу гигроскопичности, в среднем для всех
пород равна 30%. Если влажность древесины ниже 30%, то в древесине содержится лишь
гигроскопическая, или связанная влага. Если влажность выше 30%, то содержание влаги
распределяется следующим образом: 30% -связанной влаги, а остальная влага свободная.
За стандартную влажность древесины принята влажность, равная 12%.
Для определения влажности древесины чаще всего пользуются весовым и
электрическим методами.
Определение влажности электрическим методом осуществляется с помощью
электровлагомера. Действие этого прибора основано на изменении электропроводности
древесины в зависимости от ее влажности. Рабочей частью электровлагомера служат две
1
иглы с подведенными к ним проводами. При измерении влажности иглы влагомера
вкалывают в древесину, пропускают через них ток и по шкале прибора определяют
искомую влажность. Наиболее распространены кондуктометрические электровлагомеры
(ЭВА-2К), позволяющие измерять влажность от 7 до 60% непосредственно по шкале.
Основное преимущество электровлагомеров - быстрота определения влажности
(примерно 10 секунд), т.е. метод экспрессен и высокопроизводителен. Основными
недостатками метода являются невысокая точность погрешность составляет ±(2-3%) и
локальное определение влажности (т.е. местное, а не по всему объему).
В практике лабораторных анализов широко используется весовой метод, суть
которого состоит в том, что готовятся образцы древесины размером 20x20x30мм,
очищают их от опилок и пыли, нумеруют и определяют начальную массу с точностью до
0,01г на технических весах. Затем образцы помещают в сушильный шкаф и выдерживают
при температуре 376±2К. Выше 378 К температуру не поднимают во избежание
выделения смолы и разложения древесины. Первое взвешивание образца проводят через
30 минут после начала сушки, второе и последующие - через каждые 15 минут. Если
разница при двух последних взвешиваниях составит менее 0,02г, считают, что древесина
абсолютно сухая. Затем рассчитывают ее влажность.
Преимущество весового метода - довольно точное определение влажности
древесины при любом количестве влаги. Недостаток - длительность проведения
определения.
7.2. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с правилами взвешивания на рычажных весах, проверить их
исправность и установить на 0.
2. Очистить образец от опилок и пыли.
3. Взвесить образец с точностью до0,01г.
4. Включить сушильный шкаф и нагреть его до 376 К.
5. Поместить образец в сушильный шкаф на 30 мин.
6. Достать образец и охладить до комнатной температуры.
7. Взвесить образец, результат занести в таблицу.
8. Вновь поместить образец б сушильный шкаф и выдержать еще 15 мин.
9. Достать образец и так же, как и в предыдущий раз охладить до комнатной
температуры.
10. Взвесить образец, результат занести в таблицу 1.
11. Если разница во взвешиваниях по п.7 и п.10 больше 0,02г, то высушивание
продолжают дальше, помещая образец в сушильный шкаф каждый раз на 15 мин. И так
до тех пор, пока разница во взвешивании не превысит 0,02г.
Таблица 1.
4
Влажность
образца, %
3
2
Разница веса, г
Вес образца
после
высушивания, г
1
№ определения
веса после
высушивания
№ образца
Исходный вес
образца, г
Экспериментальные и расчётные данные
5
6
замер №1
замер №2
замер №3
2
12. Рассчитать влажность образца по формуле
W
m
исх
 mn
m
 100%
n
(7.2.)
где W- влажность образца, %.
mисх ,- исходная масса образца, г
m
n
масса абсолютно сухого образца, г.
12.Полученный результат занести в таблицу 1.
13. Рабочее место привести в порядок.
14. Результаты работы оформить в виде отчета
7.3. Контрольные вопросы
1. Что такое кондуктометрический метод определения влажности?
2. Какие основные физические свойства древесины?
3. В каком состоянии содержится влага в древесине?
4. Какими методами определяется влажность древесины?
5. Порядок определения влажности древесины весовым методом.
3