Гигроскопичность и влажность
. Благодаря большой пористости (до 80%), древесина имеет большую внутреннюю поверхность и легко сорбирует влагу. Вода в ней может находиться в свободном и связанном состоянии.Свободная
(капиллярная) влага заполняет пустоты клеток, сосудов и межклеточное пространство. Связанная (гигроскопическая) влага находится в стенках клеток и сосудов.Насыщение стенок клеток гигроскопической влагой, когда пустоты и межклеточные пространства свободны от нее, называют пределом гигроскопичности или точкой насыщения волокон (в среднем 30 % влажности по отношению к весу абсолютно сухой древесины).
Усушка и разбухание
. Изменение влажности древесины от нуля до предела гигроскопичности вызывает увеличение ее линейных размеров, разбухание и снижение прочности, поскольку вода раздвигает стенки сосудов и клеток. Дальнейшее накопление свободной влаги в пустотах, уже существующих в древесине, не изменяет ее размеров и прочности. Равновесная влажность, которая достигается после длительной выдержки древесины в постоянных температурно-климатических условиях, составляет для открытого воздуха 15...18 %, а для помещения – 8...12 %.Неравномерность
формы и расположения клеток предопределяет особенности деформации изделий при высушивании в радиальном (3 %), тангентальном (5 %) и продольном (0.25 %) направлениях (рис. 7.2). Наибольшее коробление испытывают доски, отпиленные ближе к поверхности бревна, а их края выгибаются в сторону выпуклости годичных колец.Плотность и объемная масса.
В составе всех пород древесины преобладает одно вещество – целлюлоза. Поэтому истинная плотность для них приблизительно одинакова и равняется r = 1.54 г/см3.Средняя плотность
(другое название – объемная масса) разных видов древесины зависит от их структуры, условий роста, сохранения. Принято определять объемную массу при 12% влажности. Для разных пород деревьев она может изменяться в диапазоне r об = 0.54...0.9 г/см3.
Теплопроводность.
Высокопористое и волокнистое строение древесины обусловливает ее относительно низкую теплопроводность. Но, вследствие анизотропности, теплопроводность вдоль и поперек волокон различается приблизительно в 2 раза. Например, для сосны:l
вдоль = 0.35 Вт× г-1× град-1; l поперек = 0.17 Вт× г-1× град-1.Стойкость к агрессивным
средам. Древесина стойка к действию слабокислой и слабощелочной среды. Она начинает медленно разрушаться в кислой среде только, начиная с рН=2. В морской воде древесина сохраняется хуже, чем в пресной.Прочность.
Анизотропность древесины проявляется в ее механических свойствах.Прочность на сжатие
вдоль (Rcl) и поперек (Rcd) волокон, которая определяется на образцах 20´ 20´ 30 см, имеет соотношение Rcl : Rcd = 8:1. А именно: прочность на сжатие вдоль волокон составляет Rcl = 40...60 МПа.Прочность на растяжение вдоль (Rрl) и поперек (Rрd) волокон определяют на образцах 30´
30´ 350 см и 30´ 30´ 180 см, соответственно (см. рис.1.1). Прочность на растяжение вдоль волокон достигает Rрl = 70...123 МПа, а соотношение Rрl : Rрd = 25:1.Древесина имеет очень большую прочность на изгиб
(Rb = 70...110 МПа), поэтому ее используют для изготовления горизонтальных несущих изделий: балок, настилов, лаг и т.п..Прочность на скалывание у древесины тоже имеет большое значение, когда надо делать врубки, клеевые соединения. В большинстве древесных пород прочность на скалывание вдоль волокон достигает R
sl = 6...10 МПа, поперек – в 3-4 раза больше.На механические свойства древесины могут влиять разные факторы. Для древесины характерно, что чем она плотнее, тем и крепче. При
повышении влажности до границы гигроскопичности механические свойства древесины снижаются.