Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental investigation and beam-theory-based analytical model of cross-laminated timber panels buckling behavior

Fabrizio Cristiano, Sciomenta Martina, Spera Luca, De Santis Yuri, Pagliaro Stefano, Di Egidio Angelo, Fragiacomo Massimo

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e172, 2023

EN

This paper investigates the buckling behavior of three-layered cross-laminated timber (CLT) panels, from both the experimental and analytical standpoints. Two different series of specimens are considered: the homogeneous ones, which are entirely made of beech, and the hybrid ones, whose inner layers are made of Corsican pine. The experimental tests aim to evaluate the failure limit loads of the specimens, when loaded by an increasing compression tip force. The analytical formulation is first obtained for a panel with a generic number of layers and after it is specialized for a three-layered panel. Timber layers are modeled as internally constrained planar Timoshenko beams linked together by adhesive layers, which are modeled as a continuous distribution of normal and tangential elastic springs. A closed-form solution of the buckling problem is obtained. The achieved Eulerian critical load of CLT panels depends on two parameters, which account for (1) the interaction between timber layers (due to the glue tangential stiffness) and (2) the rolling shear stiffness of the inner layer. Three different failure criteria are introduced to estimate the limit load. Finally, the analytical limit loads and the experimental ones are compared.

2

Colour stability of surface finishes on thermally modified beech wood

Slabejova Gabriela, Šmidriakowá Maria

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2021

|

No. 114

116--124

EN

Colour stability of surface finishes on thermally modified beech wood. The paper deals with the influence of the type of transparent surface finish on the change of colour of the surfaces of native beech wood and thermally modified wood. At the same time, the colour stability of three surface finishes on the surfaces of native and thermally modified beech wood was monitored. Beech wood was thermally modified at temperature of 125 °C for 6 hours. The thermal treatment was performed in a pressure autoclave APDZ 240, by the company Sundermann s.r.o in Banská Štiavnica. Three various types of surface finishes (synthetic, wax-oil, water-based) were applied onto the wood surfaces. The colour of the surfaces of native wood and thermally modified wood was measured in the system CIELab before and after surface finishing; the coordinates L*, a*, b*, C*ab and h*ab were measured. From the coordinates measured before and after surface finishing, the differences were calculated and then the colour difference ΔE* was calculated. Subsequently, the test specimens with the surface finishes were exposed to natural sunlight, behind glass in the interior for 60 days. The surface colour was measured at specified time of the exposure (10, 20, 30, 60 days). The results showed that the colour of the wood surfaces changed after application of the individual surface finishes; and the colour difference reached a change visible with a medium quality filter up to a high colour difference. The wax-oil surface finish caused a high colour difference on native wood and on thermally modified wood as well. On native beech wood, the lowest colour difference after exposure to sunlight was noticeable on the synthetic surface finish. On the surface of wood thermally modified, after exposure to sunlight, the lowest colour difference was noticeable on the surface with no surface finish.

3

Intensification of beech wood drying process using microwaves

Rajewska Kinga, Smoczkiewicz-Wojciechowska Anna, Majka Jerzy

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 2

179–-187

EN

This paper analyses the influence of the applied microwave power output on the intensification of drying in the context of process kinetics and product quality. The study involved testing samples of beech wood (Fagus sylvatica L.). Wood samples were dried in the microwave chamber at: 168 W, 210 W, 273 W, 336 W and 378 W power output level. For comparison, wood was dried convectively at 40 ◦C and 87% air relative humidity. The analysis of drying process kinetics involved nonlinear regression employing the Gompertz model. Dried samples were subjected to static bending tests in order to specify the influence of the applied microwave power on modulus of elasticity (MOE) and modulus of rapture (MOR). The obtained correlations of results were verified statistically. Analysis of drying kinetics, strength test results and Tukey’s test showed that the applied microwaves of a relatively low level significantly shortened the drying time, but did not cause a reduction in the final quality of dried wood, compared with conventional drying.

4

Wytrzymałość na rozciąganie oraz ścinanie drewna dębowego i bukowego zaatakowanego przez owady

Żelazny H., Bednarz B.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

102--103

PL

Jedną z wad drewna, do których powstania przyczyniają się czynniki biologiczne, są chodniki owadzie, czyli uszkodzenia spowodowane żerowaniem owadów i ich larw. Celem pracy było zbadanie, o ile z powodu wydrążonych chodników może zmniejszyć się wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien oraz na ścinanie w poprzek włókien drewna dębowego i bukowego. Do badań porównawczych użyto zdrowego wysuszonego drewna dębowego i bukowego oraz o dość licznych chodnikach głębokich. W ocenie wytrzymałości na rozciąganie wzdłuż włókien elementów z uszkodzoną strukturą przez owady w porównaniu ze zdrowymi odnotowano spadek tej wytrzymałości aż o 59% w przypadku drewna dębowego oraz o 37% w przypadku drewna bukowego. Badanie wytrzymałości na ścinanie w poprzek włókien zarówno drewna dębowego, jak i bukowego wykazało, że wydrążone chodniki nie przyczyniają się do osłabienia wytrzymałości.

EN

One of the disadvantages of wood, caused by biological factors, are larval sidewalks or impairments resulting from feeding of insects. The aim of this study was to examine how much it can decrease strength beech and oak wood due to deep sidewalks. For comparative studies used healthy and dry wood of beech and oak. Used also infected wood of beech and oak with deep sidewalks. Evaluation of the tensile strength along the fibers of the samples damaged by insects showed a decrease of 59% in case of oak wood and reduction of 37% in case of beech wood compared to the healthy wood of these species. Shearing test across the fibers of beech and oak wood showed that hollow sidewalks do not contribute to decrease of strength.

5

A comparative analysis of pine and beech wood classification according to Polish and EU norms

Barszcz A., Michalec K., Wąsik R.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2014

|

vol. 57, nr 193

135--145

EN

Investigations were carried out at timber storage sites (depots) on large-sized pine (110 pieces) and beech (130 pieces) wood from three forest districts within the territory of the Regional Directorates of the State Forests (RDSF) of Łódź, Lublin and Kraków. As a result of a comparison of both classification systems, it was proved that in the case of pine wood classified according to EU norms, the shares of the number of pieces and volume in classes B and C decreased, whereas they increased in class D when compared with Polish classification. Analogically, in the case of beech wood, a decrease in the share of the number of pieces and volume in classes A, B and D, and an increase in class C were recorded. Among the most common defects that influence the classification of both sorts of wood, open and burl knots as well as curvatures are recognised, while in the case of beech wood, shakes and galls (disease T stains) are encountered. The results of the classification determined differences in the wood value. According to the pricelists for wood standing in forest districts where the raw wood under investigation originated, it was established that the value of the pine wood classified according to the EU norm decreased by ca. 7.6% when compared with the value estimated using the Polish norm. The value of the beech wood was nearly identical in both cases, which was mainly due to the higher share of wood of class C and lower share of class D upon applying the EU standards, in comparison with the Polish classification system.

6

Deformation of beech wood – the sources and their identification before beech logs processing

Kúdela J., Gryc V., Tóth V.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2014

|

No. 87

121--125

EN

Longitudinal buckling is a very serious problem in production of solid wood panels assembled of beech lamellae joined alternatively breadthwise and longwise into large-sized blocks. The aim of our work was to identify the main factors causing misshaping of beech dowels in solid wood panels production, with the primary focus on identification of reaction tension wood in dowels and logs. According to our results, the most common source of longitudinal buckling of beech dowels was the presence and non-uniform distribution of tension wood in them. The tension wood occurrence in logs is possible to predict with a considerable confidence based on eccentric pith presence. The tension wood presence and distribution over the cross section are possible to identify if the cross-cut surface has been milled and its moisture content reduced under FSP. The tension wood can be discerned through its lighter hue and pearlescent-white gloss.

7

Elastic moduli of veneers in pine and beech plywood

Wilczyński M., Warmbier K.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2012

|

vol. 55, nr 188

47-57

EN

The paper presents the results of a study concerning the elastic moduli of veneers assembled in pine and beech plywood panels. The elastic modulus of veneers in the direction of the grain and the elastic modulus of veneers in the direction perpendicular to the grain were determined by bending plywood strips with their longitudinal axis parallel and perpendicular to the grain of the face plies. The effects of a resin type and the number of veneer plies in the plywood were evaluated. Three- and five-ply plywood bonded with urea and phenol resins were tested. The effect of glue lines in the plywood on the veneer elastic moduli was also evaluated.

PL

Właściwości fornirów w arkuszu sklejki różnią się od ich właściwości w stanie początkowym, przed prasowaniem arkusza. Forniry w sklejce mają większą gęstość, co jest wynikiem ich sprasowania i przesycenia klejem. Znajomość właściwości sprężystych tych fornirów umożliwi analizę naprężeń i odkształceń w elementach konstrukcyjnych wykonanych ze sklejki, w tym stosowanie teorii układów warstwowych. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących modułów sprężystości fornirów zawartych w sklejce sosnowej i bukowej. Obiektem badań były sklejki trzy- i pięciowarstwowe sklejone klejem mocznikowo- i fenolowo-formaldehydowym. W pierwszej części badań wyznaczono moduły sprężystości przy zginaniu pasm sklejek o osi podłużnej równoległej i prostopadłej do kierunku włókien w obłogach sklejki (rys. 1 i 2). Ich wartości przedstawiono w tabeli 2. Analiza wariancji wykazała, że moduły sprężystości przy zginaniu sklejki zależą od gatunku drewna sklejki, nie zależą natomiast od rodzaju użytego kleju (tabela 3). Na podstawie uśrednionych, dla sklejek z żywicą mocznikowo- i fenolowo-formaldehydową, wartości modułów sprężystości pasm sklejki, obliczono moduły sprężystości fornirów w sklejce: moduł w kierunku włókien i moduł w kierunku prostopadłym do włókien (tabela 4). Pominięto przy tym spoiny klejowe. Dla fornirów w sklejce pięciowarstwowej uzyskano nieco większe, o około 5%, moduły niż dla fornirów w sklejce trzywarstwowej. Moduły fornirów bukowych, zwłaszcza moduł w kierunku prostopadłym do włókien, są większe niż moduły fornirów sosnowych. Stopień anizotropii właściwości sprężystych forniru w jego płaszczyźnie, wyrażony jako stosunek modułu w kierunku włókien do modułu w kierunku prostopadłym do włókien, jest znacznie większy dla forniru sosnowego (około 26) niż dla forniru bukowego (około 16). Oszacowano błąd wynikający z pominięcia spoin klejowych przy wyprowadzeniu wzorów na moduły sprężystości forniru (tabela 5). Okazał się on mały.

8

Właściwości kompozytów polimerowo-drzewnych wykonanych z odpadów pozyskanych z przemysłu meblarskiego oraz budowlanego

Sałasińska K., Ryszkowska J.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 3

250-255

PL

W ramach projektu wytworzono kompozyty polimer-drewno, biorąc pod uwagę ich dalsze komercyjne zastosowanie. W tym celu wykorzystano odpady drzewne pozyskane z przedsiębiorstw zajmujących się stolarką budowlaną oraz produkcją mebli, zaś jako polimerowej osnowy użyto PE pochodzenia odpadowego, pozyskane z tych samych sektorów przemysłowych. W pierwszym przypadku jako osnowę wykorzystano folię HDPE, służącą do pakowania towarów, natomiast wypełnienie stanowiły wióry drewniane. Kompozyty z drugiej grupy wykonano z regranulatu LDPE, zaś jako napełniacza użyto drobno zmielonego drewna bukowego. W celu doboru optymalnego składu mieszanki w obrębie każdej grupy wytworzono kompozyty o zmiennej zawartości napełniacza. Ponadto dla kompozytów z drugiej grupy wykonano dwie serie materiałów, różniące się sposobem otrzymywania. Wytworzone materiały poddano serii badań obejmujących statyczną próbę rozciągania, oznaczenie gęstości i twardości, a także analizę termograwimetryczną (TGA). Analiza uzyskanych wyników pozwala potwierdzić trafność hipotezy dotyczącej wytworzenia kompozytów polimer-drewno z zaproponowanych surowców odpadowych, posiadających poszukiwane i konkurencyjne cechy fizykomechaniczne z punktu widzenia przedsiębiorstw, które dostarczyły od-pady. Zestawienie rezultatów, otrzymanych dla 1 grupy materiałów, pozwala wnioskować, iż kompozytem najbardziej predysponowanym do wykorzystania w meblarstwie jest kompozyt z 40% wsadem drzewnym. Natomiast w przypadku kompozytów wykonanych z odpadów pozyskanych z przedsiębiorstwa produkującego narzędzia budowlane najlepszymi właściwościami odznaczał się materiał z 20% zawartością buku, wykonany metodą dwuetapową.

EN

In the present project, wood-polymer composites for possible future commercial applications have been produced. The main objective of the present work was, except post-industrial waste management forming in one firm, to find materials, which posses the required properties satisfactory the engineer, economist and merchant. For this purpose, wooden by-products delivered by companies from building tools and furniture industries were used; as a polymer matrix, by-product PE obtained from those brands was applied. In the first composites group, HDPE packaging foil was used as a matrix, while pelleted wooden chips worked as a filler. The composites in the second group were produced from the LDPE regranulate, with finely ground beech wood used as a filler. In order to determine the optimal composition of the mix, composites with various wood-en filler content were prepared for each of the groups. Materials from first group was produced in two-stage process. In the first stage, mix was prepared, in the second stage samples were injected. For the second group composites, two series of materials were produced varying in the production method (one- or two-stage). The materials obtained were investigated for tensile strength, submitted to density and hardness determination, as well as thermogravimetric analysis (TGA). On the basis of the results' analysis, the hypothesis can be confirmed concerning the production of composites from by-product polymers and wood, with physical-mechanical properties required and competitive for the companies which had delivered the substrates. The comparison of the results obtained for materials from the first group leads to a conclusion that the composite with the 40% content of the wooden filler is the most required one for the furniture industry. Among composites from by-products delivered by the building tools company, the optimal properties were found to be possessed by the material with the 20% beech content, produced in a two-stage process.

9

Colour homogenisation of beech wood by steam treatment

Tolvaj L., Nemeth R., Varga D., Molnar S.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2009

|

vol. 52, nr 181

5-17

EN

In our study beech (Fagus silvatica L.) samples containing white and red heartwood were steamed to obtain colour homogenization. Wide range of steaming temperatures (80-120°C) was applied for wet (47%), semi-wet(28%) and dry (8%) samples. All temperature values were effective in minimizing the colour difference between white and red heartwood of beech. Below 100° C the colour change was similar irrespective of the temperature value. Determinative part of the colour change occurred during the first 12 hours of the process. It was found that the optimum homogenization time is 0.5-2 days depending on the applied temperature value. The initial moisture content had no effect on the colour change if it was above the fibre saturation point. The colour shift was less intensive in the case of initially dry samples than in the case of wet samples. Colour homogenization of beech wood by steaming below 100°C is not recommended if the timber is initially dry.

PL

Badania, których celem była homogenizacja barwy drewna, obejmowały parzenie próbek drewna bukowego (Fagus silvatica L.) z białą i czerwoną twardzielą. Zastosowano szeroki zakres temperatur parzenia (80-120°C) dla próbek wilgotnych (47%), półsuchych (28%) i suchych (8%). Wszystkie stosowane temperatury skutecznie zmniejszały różnice barwy pomiędzy białą i czerwoną twardzielą drewna bukowego. Po procesie parzenia w temperaturach poniżej 100°C zmiana barwy była na tym samym poziomie bez względu na zastosowaną temperaturę. Znaczące zmiany barwy wystąpiły podczas pierwszych 12 godzin procesu parzenia. Stwierdzono, że optymalnym czasem dla homogenizacji barwy jest okres od 0,5 do 2 dni w zależności od zastosowanej temperatury. Początkowa wilgotność drewna nie ma wpływu na zmiany barwy, jeśli jest ona powyżej punktu nasycenia włókien. W porównaniu z próbkami wilgotnymi, przesunięcie barwy w określonym kierunku było mniej intensywne. Jeśli drewno jest suche nie zaleca się homogenizacji barwy drewna bukowego poprzez parowanie poniżej 100°C.