Комплексное снабжение предприятий:
      +7(8182)23-10-08
Пиломатериалы, дома из северного леса:
 +7(8182)23-32-10
22.12.2009

Физические свойства древесины

Основными физическими свойствами древесины являются: влажность, пористость, гигроскопичность, усушка, разбухание, коробление, растрескивание, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, цвет, блеск, запах, текстура, вес.


Влажность древесины определяется количеством воды, содержащейся в ней, и выражается в процентном отношении веса этой воды к весу абсолютно сухого образца.


В растущем дереве влага играет положительную роль, являясь необходимым условием существования растительного организма. Наличие большого количества влаги в используемой для строительства древесине ведет к ее загниванию, а при неравномерном высыхании к растрескиванию и короблению.


Различают следующие степени влажности древесины: сырую (23% и выше), полусухую (18—23%), воздушно-сухую (12—18%) и сухую (8—12%). Древесина с высокой влажностью плохо обрабатывается, склеивается, окрашивается, лакируется, полируется и является более теплопроводной. В изделиях, изготовленных из древесины большой влажности (выше 25%), при высыхании появляются щели, нарушается жесткость сопряжений и плотность сплачивания элементов. Поэтому применение такой древесины для изготовления деревянных конструкций запрещается.


Для определения влажности древесины из доски или бруска на расстоянии 0,3—0,5 м от торца выпиливают образец толщиной 10—12 мм. Этот образец взвешивают на технических весах с точностью до 0,12 г, просушивают в сушильном шкафу при температуре до 100—105° и вновь взвешивают. Разность между двумя взвешиваниями будет равна весу испарившейся воды. Разделив этот вес на вес сухого образца и умножив результат на 100, получим влажность древесины. Если при первоначальном взвешивании образец весил 250 г, а после просушки 200 г, то абсолютная влажность его составит 250-200/200 Х 100 = 25%.


Для ускорения определения влажности древесины пользуются специальными приборами — электровлагомерами.


Древесина является очень пористым материалом. В среднем для разных пород пористость (отношение объема пор к общему объему древесины) составляет 30— 80%- Поры имеют различную величину и форму.


В прямой зависимости от пористости находится гигроскопичность древесины, т. е. способность материала впитывать влагу из окружающей его среды. Гигроскопичность является причиной постоянных изменений влажности, веса, размеров и форм древесины. Для понижения гигроскопичности поверхности изделий из древесины окрашивают масляными красками, эмалями, лаками и другими влагонепроницаемыми веществами.


Усушка заключается в том, что древесина, теряя при высыхании влагу, уменьшается в размерах, причем, неодинаково в различных направлениях. В продольном — до 0,1 %, в радиальном — от 3 до 5%, в тангентальном — до 10%.


Рис.1.Поперечные сечения досок и бруса
до и после их высушивания
Рис.2.Продольное коробление досок:
а — на широкую сторону, б — на кромку;
в — скручивание.

Разбухание возникает в результате нахождения древесины в помещении с повышенной влажностью или на открытом воздухе.
Коробление древесины происходит вследствие неравномерной усушки в разных направлениях. При сушке заболонные слои древесины, находящиеся ближе к коре, высыхают быстрее ядровых, поэтому заболонные доски коробятся больше. Выпуклость покоробленной доски всегда обращена в сторону сердцевины (рис. 1). Коробление бывает как поперечное, так и продольное (рис. 2).
Коробление древесины — одно из отрицательных ее свойств. Однако его можно уменьшить или даже воь.:е устранить. Например, чтобы собранный из досок щит не покоробило, необходимо при сборке его располагать доски годичными слоями в разные стороны (рис. 3). Если же щит собрать на шпонках или в наконечник, то после усушки доски вообще коробиться не будут. Растрескивание является результатом неравномерного высыхания наружных и внутренних слоев древесины (рис. 4). Трещины образуются сначала в торцах, а затем вдоль бревна или доски. При умелой сушке лесных материалов можно уменьшить растрескивание или вовсе ликвидировать его.

Рис.3. Расположение досок в щите.
а — неправильное; б — правильное.

Образованию трещин способствуют имеющиеся в древесине сердцевинные лучи, особенно у пород, у которых они хорошо развиты (дуб, бук). Окоренные бревна растрескиваются сильнее, чем неокоренные.
При длительном хранении на складах лесоматериалы необходимо защищать от попадания прямых лучей летнего солнца. Для этого рекомендуется устраивать навесы, заклеивать торцы досок бумагой или обмазывать их известковой краской.
Древесина имеет значительно меньшую теплопроводность, чем другие строительные материалы (кирпич, бетон, сталь). Объясняется это тем, что в ней имеется большое количество пор — пустот, заполненных воздухом, который является плохим проводником тепла. Теплопроводность зависит от породы древесины. Плотные породы (бук, дуб) лучше проводят тепло, менее плотные (сосна, ель) — хуже. Поэтому стены жилых зданий рекомендуется возводить из менее плотных пород.

Рис.4. Трешины: а — в окоренном бревне; б — в неокоренном бревне;
в — в пластине, г — в четвертине; д — в брусе.


Звукопроводность древесины по сравнению с некоторыми другими материалами несколько повышена. Поэтому при устройстве деревянных перекрытий и перегородок в жилых и общественных зданиях для уменьшения звукопроводности требуется применение дополнительных материалов в виде засыпок или проведение других мероприятий.
Электропроводность древесины зависит от степени влажности и породы дерева. У сухих и мягких пород она незначительна. Поэтому в сырых помещениях требуется тщательная изоляция электрических проводов.
Цвет является характерным признаком породы древесины и ее качества. Здоровая древесина всегда имеет равномерный цвет; наличие пятен свидетельствует о ее загнивании. Древесина березы, липы, осины, ели имеет обычно белый цвет. Ясень и дуб обладают бурым тоном, бук—красновато-белым, грецкий орех — темно-коричневым.
Цвет древесины может изменяться под влиянием атмосферных воздействий. Так, древесина свежесрубленной ольхи через некоторое время окисляется и изменяет светло-розовый цвет на розовый или желтый. Дуб, долгое время пробывший под водой, чернеет, Молодая древесина всегда светлее старой.
Древесина некоторых пород обладает блеском, который зависит от количества сердцевинных лучей. Из пород, растущих на территории России, блеском на радиальных разрезах отличаются клен, бук, дуб, кизил, белая акация; шелковый блеск свойственен древесине бархатного дерева.
Древесине можно придать искусственный блеск путем полировки, лакировки и вощения. Хорошо полируется орех, ясень, несколько хуже — дуб, бук, клен, груша, еще хуже — мягкие лиственные породы.
Запах древесины зависит главным образом от наличия в ней смол, дубильных и других веществ. Так как ядро содержит этих веществ больше, оно обладает более сильным запахом. В свежесрубленной древесине запах сильнее, при высыхании он ослабевает, а иногда изменяется. Среди наших пород наиболее сильным запахом обладает древесина хвойных пород, содержащая смолу. Практическое значение запах приобретает при употреблении древесины для изготовления тары под пищевые товары (сливочное масло, мед). По изменению запаха иногда можно судить о загнивании древесины.
Текстурой называется рисунок на срезе древесины, образующийся при перерезании волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура у разных пород разная и зависит от рельефности годичных слоев, разницы в окраске ранней и поздней древесины, положения сердцевинных лучей, а также направления волокон и плоскости разреза. Среди наших пород древесину с красивой текстурой дают дуб, ясень, орех и другие породы, имеющие хорошо развитые сердцевинные лучи. Породы со слабо развитыми сердцевинными лучами и неясно выраженными годичными слоями (липа, осина, береза) не дают красивой текстуры. Улучшение текстуры достигается покрытием древесины прозрачными лаками. Искусственную текстуру получают путем окраски или неравномерного прессования.
Различают два веса древесины: удельный и объемный. Удельным весом называется вес единицы объема древесины в плотном состоянии (без пустот и влаги). Он практически не зависит от породы дерева и в среднем равен 1,54 г/см3.
Объемный вес древесины представляет собой вес единицы объема в естественном состоянии с пустотами, влагой и т. д. и выражается в г/см3, кг/м3 или т/м3. Наиболее высокий удельный вес имеет древесина комлевой части ствола, в средней части он снижается, а в пределах кроны — вновь несколько повышается. Объемный вес ядровой древесины всегда больше заболонной.

Древесные породы по объемному весу (в воздушно-сухом состоянии) делятся на три группы: легкие, среднетяжелые и очень тяжелые. К легким породам относятся: сосна, ель, пихта, кедр, ива, осина, ольха, бархатное дерево; к среднетяжелым — лиственница, береза бородавчатая, рябина, дуб. клен, орех грецкий, яблоня, ясень; к очень тяжелым — акация белая, граб, груша, самшит, хурма, фисташка.


Источник информации: www.pulp.ru


Возврат к списку


Рейтинг@Mail.ru