Технология композиционных материалов

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

<

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный технологический университет»

Факультет механической технологии древесины

Кафедра технологии деревообработки

отчет

по лабораторным работам

(ТКМ. 000000. 108. ПЗ)

Руководитель:

______________ Криворотова А. И.

(подпись)

___________________________

(оценка, дата)

Разработал:

студент группы 44-1

______________ Иванов И. А.

(подпись)

Содержание

<

<

Изготовление цементно-стружечных плит

Приборы и материалы: лабораторный гидравлический пресс, сушильный шкаф, шаблон с пуансоном, металлическая матрица, рабочий стол, металлические прокладки, весы технические, весы товарные, поддон толщиной 4 мм, древесные частицы влажностью не более 20%, вяжущее - портландцемент М-500, сернокислый алюминий, хлористый кальций, жидкое стекло, вода, машинное масло, ортофосфорная кислота.

1 Расчет сырья

Размеры формы: <, , .>

Плотность плиты: <>

Компоненты необходимо смешивать в следующих пропорциях:

стружка : цемент : < : : вода = 40 : 100 : 1,5 : 3,5 : 55>

    1. Расчет массы плиты

<>

    1. Расчет компонентов смеси

< >

где m - масса плиты, кг;

n - количество каждого компонента в плите;

< - масса искомого компонента смеси.>

<>

    1. <

Продолжительность цикла прессования рассчитывается по формуле:

<>

<>

где < - время на загрузку матрицы в пресс;>

< - время на смыкание плит пресса;>

< - время на поднятие давления;>

< - время на выдержку под давлением;>

< - время на сброс давления;>

< - время на размыкание плит пресса;>

< - время на выгрузку кассеты из пресса.>

<>

<>

Лабораторная работа № 2

<

Цель работы: изготовление плит на каустическом магнезите в лабораторных условиях.

Приборы и оборудование: лабораторный гидравлический пресс, смеситель, рабочий стол, шаблон с пуансоном, весы технические, весы товарные.

Материалы: древесные частицы, каустический магнезит, хлористый магний, бишофит.

2.1 Методика проведения работы

Количество компонентов на одну плиту рассчитывается, исходя из размеров, плотности плиты и соотношения компонентов смеси:

<>

< массовых частей, т.е. сумма массовых частей составляет 300.>

2.2. Расчет массы плиты

< (2.1)>

где < - плотность плиты, ;>

< - объем плиты, .>

<>

2.3. Расчет необходимого количества древесных частиц и окиси магния

Расчет каждого компонента плиты определяется с учетом их соотношения при помощи следующей пропорции:

< (2.2)>

где 300 - сумма соотношения массовых частей всех компонентов плиты;

<

< - масса плиты, кг;>

< - масса древесных частиц, кг.>

<>

<>

<>

2.3 Выбор режима прессования

По справочной литературе определяем основные параметры прессования.

Температура прессования: <>

Давление прессования: <>

<>

Продолжительность прессования: < при >

< при >

< при >

2.4 Технология приготовления минерально-стружечной смеси

  1. Приготовить жидкость затворения: растворить в воде бишофит при температуре воды (18...20) °С и залить в ёмкость для распыления.

  2. Древесные частицы поместить в смеситель.

  3. При включенном смесителе распылить жидкость затворения на стружку (по окончании распыления перемещать 5 -7 минут).

  4. Всыпать в смеситель каустический магнезит, перемещать в те­чение 1 мин.

  5. Включить смеситель и перемешать в течение (10. .12) мин.

  6. На сетчатый поддон установить шаблон.

  7. Формировать пакет в шаблоне.

  8. Уплотнить пакет с помощью пуансона.

  9. Загрузить пакет в пресс, установить режим и прессовать плиту.

  10. Выгрузить готовую плиту.

Охлаждение плит производить в вертикальном положении (при от­крытых пластях). Выдержка плиты до испытания не менее 7 суток.

Лабораторная работа № 3

Изготовление арболита

Цель работы: изучение физико-механических свойств арболита:

а) расчет компонентов состава арболита;

б) изготовление образцов арболита;

в) анализ прочности, водопоглощения, набухания, усадки, сорбционного увлажнения.

Приборы и материалы: сушильный шкаф, шаблон с пуансоном, металлическая матрица, рабочий стол, весы технические, весы товарные, древесные частицы влажностью не более 20%, вяжущее - портландцемент М-500, хлористый кальций, вода.

<

Размеры формы: <, , .>

Плотность плиты: <>

    1. Расчет массы плиты

<>

    1. Расчет компонентов смеси

По таблицам определяем ориентировочный расход компонентов арболитовой смеси.

Расход минерализатора (CaCl) принимаем в количестве 2% к весу цемента.

<>

3.3 Изготовление образцов

Образцы арболита могут готовиться в металлических или деревян­ных формах, заранее смазанных отработанным маслом. Размер образцов зависит от цели их изготовления.

Подготовка массы для изготовления арболита производится в сле­дующем порядке:

  • рабочая смесь дробленой древесины подается в мешалку;

  • при перемешивании в мешалку заливается заранее установленное<

  • в мешалку подается цемент и смесь вновь перемешивается в течение 3 мин. до однородного по виду состава.

После этого осуществляется взвешивание нужного количества фор­мовочной смеси в пластмассовых чашах на весах ВНЦ (расход смеси на 1 образец - кубик устанавливают заранее), взвешенная смесь подается в фор­мы и уплотняется ручным прессом (трамбованием, вибрацией и т.д.) с фик­сацией массы в формах с помощью крышек.

В фиксированном состоянии образцы выдерживают в течении 1 су­ток, после чего их извлекают из форм, взвешивают, замеряют и оставляют на стеллажах для последующего вызревания и испытаний.

<

Изготовление ГСП

Цель работы: изготовление ГСП в лабораторных условиях.

Приборы и материалы: лабораторный пресс, сушильный шкаф, матрица, весы технические, древесные частицы с влажностью не более 20 %, гипс, вода.

1 Порядок выполнения работы

1.1 Расчет сырья на 1 плиту

< (4.1)>

где < - плотность, 1000 кг/м2;>

< - объем.>

<>

<>

1.2. Расчет компонентов смеси

< (4.2)>

Массовое соотношение:

вода : стружки : гипс = 30 : 30 : 100

<>

<>

<>

<

Испытания физико-механических свойств композиционных материалов

Цель работы: изучить физико-механические свойства цементно-стружечных плит и арболита.

Приборы и материалы: испытательная машина марки М-500, приспособления для испытания образцов на механическую прочность, штангенциркуль, сушильный шкаф марки СЭШ, весы марки ВЛТ.

1 Порядок выполнения работы

1.1 Определение влажности композиционных материалов.

Влажность композиционных материалов определяется на образцах размером 15