Свойство древесины. Гигроскопическая и капиллярная влажность. Равновесная, комнатная и стандартная влажность. Усадка, коробление и разбухание. Теплопроводность.

Равновесная влажность - влажность древесины, соответствующая сочетанию температуры и относительной влажности воздуха, в котором она находится. Комнатная влажность -8-10 %. Влажность 12% считается стандартной для древесины. Разбухание - увеличение размеров древесины при поглощении связанной воды.Из-за неравномерного удаления влаги при сушке древесины возникают напряжения, к-рые приводят к тому, что фактич. уменьшение линейных размеров (усадка) поверхностных и внутр. зон сечения доски отличается от их свободной усушки. По перепаду усадки, измеренной в крайних и центральной точках кромки доски (дифференциальная усадка), можно контролировать процесс развития напряжений в пиломатериалах при сушке. Усадка учитывается при распиловке брёвен на доски, размеры сечения к-рых устанавливают с припусками на усушку. Коробление. Изменение формы пиломатериалов и заготовок при сушке, а также выпиловке и неправильном хранении называется короблением. Чаще всего коробление происходит из-за различая усушки по разным структурным направлениям. Различают поперечную и продольную покоробленность. Способность материала поглощать влагу из воздуха называется гигроскопичной влажностью древесины. Капиллярная(свободная) влага в древесине заполняет полости клеток и межклеточное пространство в условиях водопоглощения при контакте древесины с водой. Теплопроводность определяет способность древесины проводить тепло и характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, который представляет собой количество тепла, проходящего в течение 1 ч через плоскую стенку площадью 1 м² и толщиной 1 м при разности температур на противоположноных сторонах стенки 1° С.

22.Прочность, твердость, модуль упругости древесины. Зависимость от влажности.

При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Основным показателем деформативности служит коэффициент пропорциональности — модуль упругости. Модуль упругости вдоль волокон Е = 12-16 ГПа, что в 20 раз больше, чем поперёк волокон. Чем больше модуль упругости, тем более жёсткая древесина. С увеличением содержания связанной воды и температуры древесины, жёсткость её снижается. В нагруженной древесине при высыхании или охлаждении часть упругих деформаций преобразуется в «замороженные» остаточные деформации. Они исчезают при нагревании или увлажнении.

Влага существенно влияет на физические и механические свойства древесины. Усушка и разбухание древесины происходит при изменении ее влажности. С увеличением влажности уменьшается прочность дерева. Существенное влияние на прочность древесины влияет только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении количества связанной влаги прочность древесины уменьшается. А электропроводность значительно повышается при насыщении ее влагой. Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Прочность древесины зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. Она характеризуется пределом прочности — напряжением, при котором разрушается образец. Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Твердость зависит от плотности древесины и неодинакова по всем направлениям. По степени твердости древесные породы делят на три группы: мягкие — ель, сосна, кедр, пихта, тополь, липа, осина,; твердые — лиственница, береза обыкновенная, бук, дуб, рябина, клен, грецкий орех, ясень, яблоня; очень твердые — акация белая, граб.

23. Породы древесины. Плотность,пористость. Применение.

Плотность образца при влажности в момент испытания вычисляют по формуле

где: mw - масса образца при влажности W, кг; aw,bw,lw - размеры образца при влажности W. Плотность каждого образца с влажностью, отличающейся от нормализованной, пересчитывают на влажность 12% по формуле [кг/м3] где w 12K - коэффициент пересчета при влажности образцов менее или равной 30% берегся из таблицы. Если влажность образца более 30%, коэффициент вычисляется по формулам: для бука, граба и лиственницы для остальных пород где: W - влажность образца в момент испытания, %. Если испытываемые образцы с нормализованной влажностью, то плотность пересчитывают на влажность 12% по формуле где: К - коэффициент объемного разбухания; W - влажность образца в момент испытания, %.

Пористость древесины определяется объемом внутренних пустот и выражается в процентах от объема древесины в абсолютно сухом состоянии. Пористость зависит от плотности древесины: чем больше плотность, тем меньше пористость древесины. Значение пористости колеблется от 40 до 77 %. Сосна. Это основная порода древесины для строительства с высокими свойствами, легко обрабатываемая. Используется также для шпал, столбов, рудничных стоек, мостов, столярно-мебельного производства и других целей. Ель по физико-механическим свойствам и стойкости против гниения уступает сосне. Обрабатываемость хуже, чем у сосны. Применяется там же, где и сосна. Кроме того, является сырьем для целлюлозно-бумажного производства. Лиственница по физико-механическим показателям стоит выше всех хвойных пород. Очень стойкая против гниения. Обрабатывается труднее сосны и ели. Склонна к растрескиванию при сушке. Используется для гидротехнических сооружений, свай, столбов, шпал, различных стоек и других целей при экономической целесообразности. Кедр. Имеет мягкую, легкообрабатываемую древесину. Применяется в столярно-мебельном производстве, для производства карандашей, как местный материал в строительстве. Пихта. Древесину пихты применяют вместо древесины ели, но с учетом ее пониженных физико-механических показателей и повышенной загниваемости. Лиственные породы. Дуб. Стоек против гниения. Имеет красивую текстуру и цвет. Дуб применяется в гидротехническом строительстве, для производства паркета, столярных изделий, фанеры, дубовой клепки. Широко используется в судостроении. Ясень. Древесина высокой прочности и вязкости, малой склонности к растрескиванию. Прочнее дуба. Применение ясеня во многом аналогично применению дуба. Используется преимущественно для изготовления спортивного инвентаря и в мебельном производстве. Вяз. Применяется в обозном и фанерно-мебельном производстве. Береза. По промышленному значению занимает первое место среди лиственных пород. Применяется для получения лущеного шпона, фанеры, строительных изделий, паркета. Легко загнивает при повышенной влажности. Осина. Древесина мягкая, легкая. Осина - основное сырье для производства спичек. Используется для производства древесностружечных плит и фанеры. Часто загнивает на корню. Бук. Бук -спело-древесная порода с прочной и красивой древесиной. Прочность несколько ниже, чем у дуба. Бук мало стоек против гниения. Хорошо гнется. Используется в столярно-мебельном производстве, для изготовления паркета, строганного шпона. Из бука изготовляют чертежные принадлежности.