Wytrzymałość na ściskanie trójwarstwowych płyt komórkowych

Abstract

The invention of a lightweight panel with the trade mark Dendrolight is one of the most distinguished wood industry innovations in the last decade. At present, three-layer cellular wood panels have wide non-structural application. The aim of the research was to evaluate the compression properties of three-layer cellular wood panels for structural application. 8 specimens were manufactured for both perpendicular and parallel compression tests for each of 6 structural panel models. Scots pine cellular wood and solid pine wood ribs were used as the core layer of the structural panels. The cellular wood core was placed in a horizontal or vertical direction. Solid Scots pine wood panels and birch plywood as top layer material were used. The common stress type in subfloor and wall panels is compression, therefore the influences of the cellular material orientation, ribs and top layer material on the sandwich-type structural panel compression strength were evaluated according to LVS EN 408. 15 [LVS EN 408]. Extra parameters, such as the moisture content and apparent density, were determined. Different structural models have a great effect on the compression strength of cellular wood material panels. The highest compression strength in a parallel direction, 17.5 MPa, was achieved with a structural model with cellular material placed vertically, with the ribs and top layers of solid timber, but in a perpendicular direction, 4.48 MPa was achieved with a structural model with cellular material placed vertically and the top layers of plywood. Solid wood ribs significantly influence the compression strength when the panels are loaded in a parallel direction.Wynalezienie płyty lekkiej oznaczonej znakiem towarowym Dendrolight stanowi jedną z najznakomitszych innowacji w przemyśle drzewnym w ostatniej dekadzie. Obecnie trójwarstwowe płyty komórkowe są szeroko rozpowszechnione w zastosowaniach niekonstrukcyjnych, tj. meblach, okładzinach wewnętrznych, produkcji drzwi oraz w przemyśle transportowym. Celem badań była ocena właściwości trójwarstwowych płyt komórkowych w zakresie ich wytrzymałości na ściskanie pod kątem zastosowań konstrukcyjnych. Dla każdego z sześciu modeli płyty konstrukcyjnej wytworzono osiem próbek do wykorzystania w badaniach wytrzymałości na ściskanie prostopadłe do kierunku włókien i ściskanie wzdłuż włókien. Jako rdzenia w płytach konstrukcyjnych użyto drewna komórkowego z sosny zwyczajnej oraz żeber z litego drewna sosnowego. Rdzeń z drewna komórkowego umieszczono w kierunku poziomym lub pionowym. Płyty z litego drewna sosny zwyczajnej oraz sklejka brzozowa zostały wykorzystane jako materiał na górną warstwę. Głównym rodzajem naprężenia występującym w warstwie podpodłogowej oraz w płytach ściennych jest ściskanie, zatem wpływ ukierunkowania materiału komórkowego, żeber i materiału z górnej warstwy na wytrzymałość na ściskanie płyt konstrukcyjnych różnowarstwowych został oceniony zgodnie z normą LVS EN 408 [2010]. Określono dodatkowe parametry, takie jak wilgotność i gęstość pozorną. Różne modele konstrukcyjne wywierają znaczny wpływ na wytrzymałość na ściskanie płyty z komórkowego materiału drzewnego. Najwyższą wytrzymałość na ściskanie w kierunku wzdłuż włókien, tj. 17,5 MPa, otrzymano w przypadku modelu konstrukcyjnego z umieszczonym pionowo materiałem komórkowym oraz z żebrami i górnymi warstwami wykonanymi z litego drewna, jednakże, w przypadku wytrzymałości na ściskanie w kierunku prostopadłym do włókiem, najlepszy wynik, tj. 4,48 MPa, uzyskano dla modelu strukturalnego, w którym materiał komórkowy umieszczono pionowo, a górne warstwy wykonano ze sklejki. Żebra z litego drewna wywierają znaczący wpływ na wytrzymałość na ściskanie, kiedy płyty są obciążane w kierunku wzdłuż włókien