R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke

R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke R É G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke

27.12.2014 Views

3.2.2. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások (Izotópos módszer ) Az eljárás a térfogatsűrűség és a hajlítószilárdság kapcsolatán alapszik. A hibamentes faanyagok hajlítószilárdságával egyenes arányban változó sűrűség meglehetősen pontos becslést biztosít a hajlítószilárdságra. A sűrűség és a hajlítószilárdság között viszonylag jó a kapcsolat. A sűrűség növekedésével a hajlítószilárdság is nő. Mivel a sűrűség befolyásolja a rugalmassági modulust és a rugalmassági modulus összefügg a hajlítószilárdsággal, ebből következik, hogy a sűrűség és a hajlító szilárdság között is jó kapcsolatnak kell lennie. Ez a gondolatsor természetesen a másik oldalról való megközelítéssel is érvényes. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárásoknál a faanyag a sugárforrás és a sugárdetektor között halad át. A sugárzás áthaladásának mértékéből számolható a sűrűség, amelyből következtetnek a szilárdsági tulajdonságokra. 3.2.2.1. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások elméleti alapjai A faanyag sűrűsége: A faanyagok szilárdsági tulajdonságainak egyik legfontosabb befolyásoló tényezője a sűrűség. A homogén felépítésű testek sűrűségét a test tömege és térfogata határozza meg a következő képlet alapján: m Ahol: ρ [kg/m 3 ] (5) V p: a sűrűségi kg/m 3 ) m: a tömeg (kg) V: a térfogat (m 3 ) Inhomogén szerkezetű anyagok esetén az összefüggés az átlagsűrűséget adja meg. Minél kisebb azonban a minta térfogata, annál inkább függ a sűrűség attól is, hogy a fa mely részéről származik. A korai és késői paszta sűrűsége is jelentősen eltér egymástól. Szintén befolyásoló tényező az anatómiai irány és a fa belsejében kialakuló fahibák. A göcs sűrűsége mindig nagyobb, mint a fa többi részéé. A göcsök jelenléte nagyban rontja a korrelációt, hiszen ezek az egyébként sűrű szöveti szerkezetű részek rontják a hajlítószilárdságot. A korhadás csökkenti, az egészséges álgeszt pedig szintén növeli a sűrűséget. A faanyag pórusos szerkezetű higroszkópos anyag. Folyadékáramlás és gőzdiffúzió folyamatosan lejátszódhat benne, ha erre alkalmas körülmények közé kerül. A 30 %-os rosttelítettségi határ alatt vízfelvétel illetve leadás hatására mind a térfogata mind a tömege jelentősen változik. Rosttelítettségi határ felett főleg a tömege, de legújabb kutatások alapján, ha nagyon kis mértékben is, a térfogata is változik. A víz tehát Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 9/40

döntő befolyással van a sűrűségre. Faanyagoknál mindig meg kell adni, hogy a mért sűrűség milyen térfogatbázisra vonatkozik. Elméleti szempontból az abszolút száraz állapothoz tartozó m sz tömeg V sz . térfogat által kiszámítható: sűrűség a mérvadó. A szakirodalomban használatos a bázissűrűség fogalma is mint anyagjellemző: m sz ρ b V Ahol: t m sz : abszolút száraz tömeg (kg) V t : rosttelítettség feletti nedvességtartalomhoz tartozó térfogat (m 3 ) Az adott U % nettó nedvességtartalmú faanyag sűrűsége: m a ρ a V a Valamely U x nedvességtartalmú és p x sűrűségű faanyag sűrűségét előírt U nedvességtartalomra a következő módon lehet számítani: ( ) ρ u ρ x − α U x − U 3.2.2.2. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások mérőműszerei Ez idő szerint a gyakorlatban két típus működik a sűrűségmérés elve alapján: - Finnograder II., ISO-Grecomat. A FINNOGRADER Finnországban került kialakításra, mely az alábbi jellemzők egyidejű mérését és értékelését végzi: - Hőmérséklet, - Göcsarány, - Térfogati sűrűség, - Ferdeszálúság, - Nedvesség. A berendezés elvi működési sémáját az 7. ábra szemlélteti. Az ISO-GRECOMAT a volt NSZK-ban került kialakításra, s itt pillanatnyilag ez az egyetlen bevezetésre ajánlott berendezés. Elvi működési sémáját a 8. ábra szemlélteti. Ezen műszerekkel végzett sűrűségmérés elvét a 3.6.5. fejezetben, a későbbiekben részletesen tárgyalom. ρ sz m sz V sz Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 10/40

3.2.2. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások (Izotópos módszer )<br />

Az eljárás a térfogatsűrűség és a hajlítószilárdság kapcsolatán alapszik. A hibamentes faanyagok<br />

hajlítószilárdságával egyenes arányban változó sűrűség meglehetősen pontos<br />

becslést biztosít a hajlítószilárdságra. A sűrűség és a hajlítószilárdság között viszonylag jó a<br />

kapcsolat. A sűrűség növekedésével a hajlítószilárdság is nő. Mivel a sűrűség befolyásolja a<br />

rugalmassági modulust és a rugalmassági modulus összefügg a hajlítószilárdsággal, ebből<br />

következik, hogy a sűrűség és a hajlító szilárdság között is jó kapcsolatnak kell lennie. Ez a<br />

gondolatsor természetesen a másik oldalról való megközelítéssel is érvényes.<br />

A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárásoknál a faanyag a sugárforrás és a sugárdetektor<br />

között halad át. A sugárzás áthaladásának mértékéből számolható a sűrűség, amelyből<br />

következtetnek a szilárdsági tulajdonságokra.<br />

3.2.2.1. A térfogatsűrűség mérésén alapuló eljárások elméleti alapjai<br />

A faanyag sűrűsége:<br />

A faanyagok szilárdsági tulajdonságainak egyik legfontosabb befolyásoló tényezője a<br />

sűrűség. A homogén felépítésű testek sűrűségét a test tömege és térfogata határozza meg a<br />

következő képlet alapján:<br />

m<br />

Ahol: ρ [kg/m 3 ] (5)<br />

V<br />

p: a sűrűségi kg/m 3 )<br />

m: a tömeg (kg)<br />

V: a térfogat (m 3 )<br />

Inhomogén szerkezetű anyagok esetén az összefüggés az átlagsűrűséget adja meg. Minél<br />

kisebb azonban a minta térfogata, annál inkább függ a sűrűség attól is, hogy a fa mely<br />

részéről származik. A korai és késői paszta sűrűsége is jelentősen eltér egymástól. Szintén<br />

befolyásoló tényező az anatómiai irány és a fa belsejében kialakuló fahibák. A göcs<br />

sűrűsége mindig nagyobb, mint a fa többi részéé. A göcsök jelenléte nagyban rontja a<br />

korrelációt, hiszen ezek az egyébként sűrű szöveti szerkezetű részek rontják a<br />

hajlítószilárdságot. A korhadás csökkenti, az egészséges álgeszt pedig szintén növeli a<br />

sűrűséget. A faanyag pórusos szerkezetű higroszkópos anyag. Folyadékáramlás és gőzdiffúzió<br />

folyamatosan lejátszódhat benne, ha erre alkalmas körülmények közé kerül. A 30 %-os<br />

rosttelítettségi határ alatt vízfelvétel illetve leadás hatására mind a térfogata mind a tömege<br />

jelentősen változik. Rosttelítettségi határ felett főleg a tömege, de legújabb kutatások<br />

alapján, ha nagyon kis mértékben is, a térfogata is változik. A víz tehát<br />

Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 9/40

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!