Плотность и пористость древесины некоторых хвойных и лиственных пород

Влажность выражают обычно в % по отношению к массе сухой древесины. В древесине различают гигроскопическую влагу, связанную в стенках клеток, и капиллярную влагу, которая свободно заполняет полости клеток и межклеточное пространство.

Предел гигроскопической влажности (в среднем он составляет около 30%) соответствует полному насыщению стенок клеток древесины водой.

Полная влажность древесины (считая гигроскопическую и капиллярную влагу) может значительно превышать 30%. Например, влажность свежесрубленного дерева может колебаться от 40 до 120%, а при выдерживании древесины в воде ее влажность может возрасти до 200%. При длительном нахождении влажной древесины на воздухе она постепенно высыхает и достигает равновесной влажности.

Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Равновесная влажность комнатно-сухой древесины составляет 8…12%. Влажность воздушно-сухой древесины после продолжительной сушки на открытом воздухе составляет 15…18%.

Показатели свойств (плотность, прочность), полученные при испытании древесины различной влажности, для возможности сопоставления приводят к стандартной влажности, равной 12%.

Усушка, разбухание и коробление. Колебания влажности волокон древесины влекут за собой изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины до достижения ею предела гигроскопичностей стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий.

Усушка древесины происходит за счет удаления связанной влаги из стенок клеток, т.е. если влажность древесины становится меньше предела гигроскопичности, то усушка достигает максимального значения при полном удалении влаги, содержащейся в клеточных стенках.

Вследствие неоднородности строения, древесина усыхает в различных направлениях неодинаково. Вдоль оси ствола (вдоль волокон) максимальная линейная усушка сравнительно невелика - около 0,1% (1 мм на I м), в радиальном направлении 3…6% (3…6 см на 1 м), а в тангенциальном – 6…12% (6…12 см на 1 м).

При высушивании древесины от предела гигроскопичности (который характеризуется влажностью около 30%) до воздушно-сухого состояния (соответствующего 15…18% влажности) усушка составит примерно половину своего максимального значения. При высушивании до комнатно-сухого состояния (т.е. влажности 8…10%) усушка составит три четверти максимальной.

Объемную усушку (%) вычисляют, не учитывая продольной усушки, с точностью до 0, 1 % по формуле

, (1)

где и - размеры поперечного сечения образца при данной начальной влажности; - тоже, в абсолютно сухом состоянии.

Степень усушки древесины характеризуется коэффициентом объемной усушки ,который вычисляют на 1% влажности с точностью до 0,01% по формуле

. (2)

В этой формуле среднее значение предела гигроскопичности древесины различных пород принято равным 30%.

Усушка и разбухание древесины вызывают коробление и растрескивание лесных материалов.

Коробление деревянных изделий (рис. 4) является следствием разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерности высыхания. Неравномерность усушки и коробление вызывают появление внутренних напряжений в древесине и растрескивание пиломатериалов и бревен. Широкие доски коробятся больше чем узкие, поэтому для настилки пола и столярных изделий применяют доски шириной 10…12 см.

Для предотвращения коробления и растрескивания деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Например, для столярных изделий влажность древесины не должна превышать 8…10%, а для наружных конструкций 15…18%.

Чтобы защищать древесину от последующего увлажнения, ее покрывают красками, лаком и эмалями. В круглом лесе и пиломатериалах трещины усушки образуются, в первую очередь, на торцах. Для уменьшения растрескивания торцы бревен, брусьев, досок обмазывают смесью из извести, соли и клея или другими составами.

Текстура - это рисунок древесины, зависящий от сочетания ее видимых элементов: годовых слоев, сердцевинных лучей, сосудов. Цвет и текстура древесины характерны для каждой породы дерева. Текстура дуба, чинары, бука, груши и некоторых других пород высоко ценится в отделочных работах. Древесные породы тропического пояса могут иметь своеобразные цвета, например древесина эбенового дерева - черный, бакута - темно-оливковый. Блеск древесины зависит от плотности и степени обработки. Блеск придается древесине полирования и покрытия лаками. Древесина теряет блеск при загнивании. Запах древесины зависит от содержания в ней смолистых, эфирных и дубильных веществ. Например, древесина лиственницы и сосны пахнет скипидаром.

Теплопроводность сухой древесины незначительна: сосны поперек волокон - 0,17 Вт/(м°С); вдоль волокон 0,34 Вт/(м°С). Теплопроводность древесины зависит от ее пористости, влажности и направления потока теплоты. Теплозащитные свойства древесины широко используются в строительстве.

Электропроводность древесины зависит от ее влажности. Древесина, используемая для электрической проводки (розетки, доски и т.п.), должна быть сухой. Электрическое сопротивление сухой древесины в среднем составляет 75×10⁷ Ом·см, а сырой древесины - в десятки раз меньше.

Механические свойства

Прочность древесины определяют путем испытания малых, чистых (без видимых пороков) образцов древесины. Прочность древесины характеризуется пределами ее прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе, скалывании. Кроме того, могут определяться условный предел прочности при местном смятии и предел прочностипри перерезании поперек волокон.

Прочность древесины зависит также от породы дерева, средней плотности, косвенно характеризующей пористость древесины, наличия пороков и влажности,

Прочность древесины понижается, когда ее влажность возрастает от 0 до З0% (до предела гигроскопической влажности), при этом в интервале влажности 8…20% понижение прочности прямо пропорционально приросту влажности:

, (3)

где -предел прочности образцов соответственно при 12% и фактической влажности в момент испытаний; - коэффициент изменения прочности при изменении влажности на 1%; при сжатии и изгибе = 0,04, при скалывании =.0,03; -влажность образца (%) в момент испытаний.

Предел прочности древесины с влажностью в момент испытания равной или больше предела гигроскопической влажности приводят квлажности 12% по формуле

, (4)

где - пересчетный коэффициент, имеющий различные значения для разных пород и вида испытаний (указан в соответствующих ГОСТах).

Основные физико-механические свойства древесины хвойных и лиственных пород, применяемых в строительстве, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: