Контрольная работа по прдмету "Материаловедение"

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….3

1. Характеристика макроструктуры древесины…………………………………...4

1.2 Свойства древесины………………………………………………………………4

1.3 Влажность древесины и свойства, связаннее с её изменением………………..5

1.4 Плотность древесины…………………………………………………………….7

1.5 Механические свойства древесины……………………………………………..8

1.6 Технологические свойства древесины………………………………………….9

1.7 Породы, применяемые в строительстве……………………………………….10

2. Эстетические свойства материалов – форма, рисунок (текстура) и значение их в формировании облика интерьера………………………………………………….20

3. Обычные виды штукатурок  – простая, улучшенная и высококачественная. Область применения…………………………………………………………………32

4. Требования, предъявляемые  к отделочным материалам для  внутренней отделки стен……………………………………………………………………………………46

5. Заключение………………………………………………………………………..49

6. Список литературы……………………………………………………………….50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Материаловедение - дисциплина, изучающая взаимосвязь строения, структуры со свойствами строительных материалов.

 Разнообразие свойств материалов  является главным фактором, предопределяющим  их широкое применение в технике.  Материалы обладают отличающимися  друг от друга свойствами, причем  каждое зависит от особенностей  внутреннего строения материала.  В связи с этим материаловедение  как наука занимается изучением  строения материала в тесной  связи с их свойствами. Основные  свойства материалов можно подразделить  на физические, механические, технологические  и эксплуатационные.

От физических и механических свойств  зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.

Среди механических свойств  прочность занимает особое место, так  как прежде всего от нее зависит  неразрушаемость изделий под  воздействием эксплуатационных нагрузок. Учение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных  частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых  прочностных свойств для обеспечения  надежности и долговечности изделий. . Все изделия и конструкции,  применяются в строительстве,  должны обеспечивать долговечность и надежность при длительной эксплуатации.  Долговечностью материалов,  называется свойство сохранять свои свойства на протяжении многих лет с перерывами на ремонты. Долговечность измеряют сроком службы без разрушения в конкретных климатических условиях и условиях эксплуатации. Надежность - общее свойство, характеризующее проявление всех остальных свойств в процессе эксплуатации. Надежность складывается из долговечности, безотказности и ремонтопригодности.

 

1. Характеристика макроструктуры древесины.

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры. Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе. Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев. У лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень) увеличение ширины годичных слоев происходит за счет поздней зоны и поэтому увеличиваются прочность, плотность и твердость. Для древесины лиственных рассеяннососудистых пород (береза, бук) нет такой четкой зависимости свойств от ширины годичных слоев.

2. Свойства древесины

Технические свойства древесины

Древесина, используемая в  современном строительстве, должна обладать нормальным строением, не иметь  недопустимых пороков, легко поддаваться  обработке, не изменять приданной ей формы, хорошо сопротивляться внешним  усилиям и противостоять действию воздуха и воды. Отмеченные качества определяют технические свойства древесины, которые разделяют на физические и механические.  
   Физические свойства древесины: цвет, текстура, влажность, объемный вес, теплопроводность, теплоемкость и т.д. 

Цвет древесины является важным признаком для определения ее породы и качества. Цвет древесины бывает различный - от беловатого (осина, пихта) до черного (черное дерево). Окраску придают красящие и дубильные вещества, смолы и продукты их окисления. Цвет имеет значение при отделке помещений (паркет, стеновые панели) и изготовлении художественных изделий.  
Текстура древесины - естественный рисунок, получающийся на поверхности того или иного разреза, зависит от строения древесины, расположения волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Улучшение текстуры достигается заполнением пор и покрытием прозрачными лаками. 

Вес древесины зависит от породы, ее строения и влажности. Различают объемный и удельный вес:

• Удельный вес древесины составляет в среднем 1,54 и почти не зависит от породы.
• Объемный вес древесины, то есть вес единицы объема древесины в ее естественном состоянии с содержащейся в ней влагой, смолистыми веществами и пр., зависит от породы дерева, влажности, возраста и места прорастания.

Теплопроводность  древесины - способность древесины проводить тепло, сравнительно невелика и зависит от породы дерева и расположения волокон.  
    Теплоемкость - способность древесины поглощать тепло складывается из теплоемкости абсолютно сухой древесины и теплоемкости воды. Теплоемкость абсолютно сухой древесины составляет 0,407 больших калорий на 1 кг древесины.

 

3. Влажность древесины и свойства, связанные                                с её изменением

То, что влажность окружающего  воздуха имеет большее влияние  на изделия из древесины, известно еще  с глубокой древности. При этом не настолько важна влажность как  таковая, как её резкие перепады. 
Теперь разберёмся, почему это происходит.

В древесине различают  две формы воды: связанную и свободную. 
Связанная вода находиться в клеточных стенках, а свободная содержится в полостях клеток и межклеточных пространствах. Связанная вода удерживается в основном физико-химическими связями, изменение её содержания существенно отражается на большинстве свойств древесины. 
Свободная вода, удерживаемая только механическим связями, удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины. 
Рассмотрим  основные свойства деформации древесины.  
Усушкой называется, уменьшение линейных размеров и объёма древесины при удалении из неё связанной воды. Удаление свободной воды не вызывает усушки. Чем больше клеточных стенок в единице объёма древесины, тем больше в ней связанной воды и выше время усушки. Усушка древесины не одинакова в разных направлениях: в тангенциальном направлении в 1,5-2 раза больше, чем в радиальном. Полная линейная усушка древесины наиболее распространённых отечественных пород в тангенциальном направлении составляет 8-10%, в радиальном 3-7%, а вдоль волокон 0,1-0,3%. Полная объёмная усушка находится в пределах 11-17%. Усушка древесины учитывается при распиловке брёвен на доски (припуски на усадку), при сушке пиломатериалов и т.д.

Коробление - изменение формы пиломатериалов и заготовок при сушке, а также распиловке и неправильном хранении. Чаще всего коробление происходит из-за различия усушки по разным структурным направлениям. Различают поперечную и продольную покоробленность. Продольная покоробленность бывает: по кромке, по пласти и крыловатость.

Влагопоглощение - способность древесины вследствие её гигроскопичности поглощать влагу (пары воды) из окружающего воздуха. Влагопоглощение практически не зависит от породы. Способность к поглощению влаги является отрицательным свойством древесины. Сухая древесина, помещённая в очень влажную среду, сильно увлажняется, что ухудшает её физико-механические характеристики, снижает биостойкость и т.д. Чтобы защитить древесину от влияния влажного воздуха, поверхность деревянных деталей и изделий покрывают различными лакокрасочными и плёночными материалами. 
Разбухание - увеличение линейных размеров и объёма древесины при повышении в ней содержания связанной воды. Разбухание происходит при выдерживании древесины во влажном воздухе или воде. Это - свойство, обратное усушке, но подчиняется, в основном, тем же закономерностям. Наибольшее разбухание древесины наблюдается поперёк волокон, а наименьшее - вдоль волокон.

4. Плотность древесины

Плотность. Это свойство характеризуется массой единицы объёма материала, и имеет размерность в кг/м³ или г/см³.

а) Плотность древесинного вещества p_д.в., г/см, т.е. плотность материала клеточных стенок, равна: p_д.в. = m_д.в. / v_д.в., где m_д.в. и v_д.в. - соответственно масса, г, и объем, см³, древесинного вещества.Этот показатель равен для всех пород 1,53 г/см³, поскольку одинаков химический состав клеточных стенок древесины.

б) Плотность абсолютно сухой древесины p₀ равна: p₀ = m₀ / v₀, где m₀, v₀ - соответственно масса и объём древесины при W=0%. Плотность древесины меньше плотности древесинного вещества, так как она включает пустоты (полости клеток и межклеточные пространства, заполненнве воздухом). Относительный объём полостей, заполненных воздухом, характеризует пористость древесины П: П = (v₀ - v_д.в.) / v₀ * 100, где v₀ и v_д.в. - соответственно объём образца и содержащегося в нём древесинного вещества при W=0%. Пористость древесины колеблется в пределах от 40 до 80%.

в) Плотность влажной древесины: p_w = m_w / v_w, где m_w и v_w - соответственно масса и объём древесины при влажности W. Плотность древесины зависит от её влажности. При влажности W < W_пн плотность изменяется незначительно, а при увеличении влажности выше W_пннаблюдается значительный рост плотности древесины.

г) Парциальная влажность древесины p`<sub>w</sub> характеризует содержание (массу) сухой древесины в единице объёма влажной древесины:p`_w = m₀ / v_w, где m₀ - масса абсолютно сухой древесины, г или кг; v_w - объем, см³ или м³, древесины при данной влажности W.

д) Базисная плотность древесины выражается отношением массы абсолютно сухого образца m₀ к его объёму при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок V_max: p_Б = m₀ / v_max. Этот основной показатель плотности, который не зависит от влажности, широко используется для оценки качества сырья в деревообработке, целлюлозно-бумажной промышленности и в других случаях.  По плотности древесины при 12% влажности породы делят на 3 группы: с малой (Р₁₂ < 540), средней (550 < P₁₂ < 740) и высокой(P₁₂ > 740) плотностью древесины.

5. Механические свойства древесины

Главным показателем  механических свойств древесины  является ее прочность, способность  противостоять расщеплению при  воздействии внешних сил. Для  определения технологичности очень  важным показателем будет твердость, т.е. сопротивляемость обработке различным  инструментом. Большое значение имеют плотность древесины, влажность, показатели усушки, разбухания, теплопроводности.

Плотность, влажность, усушку и разбухание уже  рассмотрены. Осталось рассмотреть  теплопроводность и звукопроводимость.

Теплопроводность.

Способность древесины проводить  тепло от одной поверхности к  другой. Теплопроводность зависит от ее влажности и объемного веса. Влажная древесина имеет более  низкий коэффициент теплопроводности. Вес древесины зависит от породы: хвойные имеют меньшую плотность, а следовательно, и меньшую теплопроводность. Превосходство по теплопроводности дерева над кирпичом очевидно, поскольку  кирпичные стенки толщиной 510 мм (в  два кирпича) обладают такими же термоизоляционными свойствами, как и стена из деревянного  бруса толщиной 100 мм, а по стоимости  эти материалы несравнимы. К тому же, деревянные стены "накапливают" тепло и распределяют его по всему  помещению. В таком доме будет  тепло даже в самый лютый мороз.

 

Звукопроводность.

Свойство дерева проводить  звук. Звук в различных направлениях распространяется с неодинаковой интенсивностью. Звукопроводность древесины вдоль  волокон в 4-5 раз выше, чем поперек  волокон.

6. Технологические свойства древесины

От технологических свойств  древесины зависят приемы и режимы ее обработки, качество изделий, их внешний  вид и прочность. 
К технологическим свойствам древесины относятся:

• способность удерживать металлические крепления;
• способность к гнутью;
• износостойкость;
• сопротивление раскалыванию. 

Способность древесины удерживать металлические крепления важна  при соединении деталей с помощью  гвоздей, саморезов и т. д. 
Способностью к гнутью называется способность древесины изгибаться для придания ей криволинейной формы. Некоторые столярные изделия, элементы мебели, лыжи и другие изделия изготавливают из гнутой древесины. Наибольшей способностью к гнутью обладают лиственные кольцесосудистые породы (ясень, дуб) и рассеянно-сосудистые породы (береза). Способность к гнутью древесины хвойных пород невелика. При увеличении температуры и влажности способность древесины к гнутью значительно увеличивается. Износостойкость древесины характеризуется ее способностью противостоять износу, т.е. разрушению в результате трения. Износостойкость древесины имеет значение при изготовлении полов, паркета, лестниц. Сопротивлением раскалыванию называется способность древесины сопротивляться разделению на части вдоль волокон под действием клина.