МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

* Переиздание (сентябрь 1999 г.) с Изменениями №1, 2, утвержденными в январе 1980 г., октябре 1988 г. (ИУС 3-80, 1-89)

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.10.73 № 2364 дата введения установлена

01.07.74

Ограничение срока действие снято по протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификация (ИУС 5-6-93)

Настоящий стандарт распространяется на древесину и устанавливает методы определения модуля упругости при статическом изгибе.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 1142-78 и ИСО 3349-75 в части определения модуля упругости при статическом изгибе кондиционированных образцов.

Методы не распространяются на авиационные пиломатериалы и заготовки.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ

Метод предназначен для определения модуля упругости древесины при кондиционировании образцов по ГОСТ 16483.0-89.

1.1. Аппаратура

1.1.1. Машина испытательная по ГОСТ 28840-90, обеспечивающая скорость нагружения образца или перемещение нагружающей головки, позволяющая измерять нагрузку с погрешностью не более 1 %.

1.1.2. Приспособление, схема которого изображена на черт. 1, или подобное ему, для создания симметричной относительно длины образца зоны чистого изгиба, состоящее из двух опор и расположенных между ними двух нагружающих ножей.

1 - индикатор; 2 - держатель; 3 - скоба-упор; 4 - винт; 5 - образец
Черт. 1

Расстояние между центрами опор должно быть 240 мм, а между нагружающими ножами - 1/2 расстояния между центрами опор. Радиус закругления опор и ножей должен быть 30 мм.

1.1.3. Прибор для измерения прогиба образца в зоне чистого изгиба, состоящий из следующих умов:

- измерительного устройства линейных перемещений с погрешностью измерения не более 0,001 мм;

- приспособления для крепления устройства по нейтральной оси образца симметрично относительно середины его длины с расстоянием между точками закрепления, равным расстоянию между нагружающими ножами;

- приспособления, закрепляемого по нейтральной оси образца в середине его длины и используемого в качестве начала отсчета прогиба образца.

1.1.4. Штангенциркуль по ГОСТ 166-89 с погрешностью измерения не более 0,1 мм.

1.1.5. Аппаратура для определения влажности древесины по ГОСТ 16483.7-71.

1.1.1 - 1.1.5. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

1.2. Подготовка к испытанию

1.2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска сечением 20×20 мм и длиной вдоль волокон 300 мм.

1.2.2. Точность изготовления, влажность и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.

1.3. Проведение испытания

1.3.1. Испытание проводят при действии изгибающего усилия перпендикулярно радиальной поверхности образца, изгиб тангентальный. Допускается проводить испытания при радиальном изгибе.

1.3.2. На середине длины образца измеряют с погрешностью не более 0,1 мм ширину b в радиальном и высоту h в тангентальном направлениях при тангентальном изгибе. При радиальном изгибе измеряют ширину b в тангентальном и высоту h в радиальном направлениях.

1.3.3. Образец с закрепленным на нем по нейтральной линии прибором для измерения прогиба в зоне чистого изгиба нагружают по схеме, изображенной на черт. 2.

Черт. 2

Испытание образца выполняют с постоянной скоростью нагружения или постоянной скоростью перемещения нагружающей головки испытательной машины для обеспечения нагружения образца до 800 Н за 30 с. Когда нагрузка достигнет 800 Н, образец плавно разгружают до 200 Н, после чего вновь нагружают до 800 Н и разгружают до 200 Н. При последующих четырех нагружениях в момент достижения нагрузки 300 и 800 Н измеряют в течение не более 10 с прогиб с погрешностью не более 0,001 мм.

Если в диапазоне нагрузок от 300 до 800 Н деформация непропорциональна нагрузке, то верхний и нижний пределы нагружения изменяют так, чтобы получаемые величины прогиба были в пределах прямолинейного участка диаграммы «нагрузка-деформация», при этом верхний предел нагружения не должен превышать 50 % от разрушающей нагрузки.

Прямолинейный участок диаграммы определяют по результатам предварительных испытаний подобных образцов.

При использовании машины с электромеханическим приводом допускается проводить испытания с равномерной скоростью нагружения (1500 ± 300) Н/мин при условии достижения нагрузки 800 Н за 30 с. При этом условии допускается проводить испытания при скорости перемещения нагружающей головки испытательной машины (15 ± 5) мм/мин.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1.3.4. После испытания определяют влажность образцов в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.7-71.

Пробу для определения влажности вырезают длиной 30 мм из середины длины образца.

Минимальное количество испытываемых на влажность образцов должно соответствовать ГОСТ 16483.0-89.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.4. Обработка результатов

1.4.1. Модуль упругости древесины при кондиционировании образцов (E_W) в ГПа вычисляют по формуле

где p - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределами нагружения, Н;

l - расстояние между опорами;

b - ширина образца, мм;

h - высота образца, мм;

f - прогиб образца в зоне чистого изгиба, равный разности между средними арифметическими результатами измерения прогиба при верхнем и нижнем пределах нагружения, мм.

Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.

1.4.2. Модуль упругости (E_W) в ГПа пересчитывают на влажность 12 % по формулам:

для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности

где E_W - модуль упругости образца с влажностью W в момент испытания, ГПа;

α - поправочный коэффициент, равный 0,01 на 1% влажности;

W - влажность образца в момент испытания, %;

для образцов с влажностью, равной или больше предела гигроскопичности

где E_W - модуль упругости образца с влажностью W в момент испытания, ГПа;

 - коэффициент пересчета при влажности 30 %, равный: 0,80 - для хвойных пород; 0,89 - для кольцесосудистых пород; 0,77 - для бука; 0,82 - для березы и других рассеяннососудистых пород.

Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.

1.4.3. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.

1.4.4. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении 1.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ НЕКОНДИЦИОНИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ

2.1. Аппаратура по п. 1.1.

2.2. Под готовка к испытанию

2.2.1. Образцы изготовляют по п. 1.2.1.

2.2.2. Точность изготовления и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.

2.2.3. Образцы должны находиться до испытания в условиях, исключающих изменение их начальной влажности.

2.3. Проведение испытания по пп. 1.3.1 - 1.3.3. После испытания определяют влажность каждого образца с погрешностью не более 1% по ГОСТ 16483.7-71. Пробу на влажность длиной 30 мм вырезают из середины длины образца. Влажность образцов из свежесрубленной древесины не определяют.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Модуль упругости образца с влажностью в момент испытания (E_W) в ГПа вычисляют по формуле

где p - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределом нагружения, Н;

l - расстояние между опорами;

b - ширина образца, мм;

h - высота образца, мм;

f - прогиб образца в зоне чистого изгиба, равный разности между средними арифметическими результатами измерения прогиба при верхнем и нижнем пределах нагружения, мм.

Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.

2.4.2. Модуль упругости пересчитывают на влажность 12 % (E₁₂) в ГПа по формуле

где  - коэффициент пересчета, определяемый по таблице при известной плотности древесины.

Примечание. Коэффициенты пересчета  для промежуточных значений плотности определяют линейным интерполированием коэффициентов  для смежных значений плотности.

Пример. Коэффициент пересчета  для породы с плотностью 650 кг/м³ равен 0,820. Коэффициент  для породы с плотностью 700 кг/м³ равен 0,839. Коэффициент  для породы с плотностью 670 кг/м³ определяют по формуле

В случае, если определение плотности не производилось, модуль упругости (E₁₂) вычисляют в ГПа по формуле

где α - поправочный коэффициент, равный: 0,019 - для хвойных пород; 0,012 - для кольцесосудистых пород; 0,013 - для бука; 0,010 - на 1 % влажности - для березы и других рассеянно-сосудистых пород.

Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.

2.4.3. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.

2.4.4. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ
определения модуля упругости при статическом изгибе

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ
определения модуля упругости при статическом изгибе некондиционированных образцов

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

Информационные данные о соответствии ГОСТ 16483.9-73 и СТ СЭВ 1142-78

Разд. 1 ГОСТ 16483.9-73 соответствует СТ СЭВ 1142-78.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Введено дополнительно, Изм. № 1).