Физико-механические свойства древесины.

Истинная плотность = 1.54 г/см³

Средняя плотность - варьируется.

1. Влажность

По степени влажности древесина:

• Мокрая (100%)

• Свежесрубленная (35%)

• Воздушно-сухая (15-20%)

• Комнатно-сухая (8-13%)

• Абсолютно сухая (0%)

2. Гигроскопичность – свойство поглощать из воздуха парообразную воду

3. Усушка – уменьшение линейных размеров и объема при высыхании (происходит при испарении влаги). Самая большая усушка при тангенциальном направлении, самая маленькая - вдоль волокон. Определяется коэффициентом усушки.

4. Набухание - способность древесины увеличивать размеры и объем при поглощении воды.

5. Теплопроводность невелика, зависит от пористости, влажности, направления волокон, породы, плотности дерева и температуры. Вдоль волокон теплопроводность в 2 раза больше.

6. Водопроницаемость. Характеризуется количеством воды, профильтровавшейся через поверхность образца (г/см²)

7. Прочность при сжатии вдоль волокон в 3-6 раз больше, чем поперек.

Прочность на растяжение вдоль волокон в 2.5 раза больше, чем тот же при сжатии.

Прочность на статический изгиб - очень высокая, примерно 70% от прочности при растяжении.

Прочность на скалывание вдоль волокон невысокая 6-13 МПа, поперек в 3-4 раза выше.

13. Влажность древесины и её влияние на свойства древесины.

Влажность относится к основным физическим свойствам древесины и выражается в процентах по отношению к массе сухой древесины.

В древесине содержится гигроскопическая влага (связанная молекулярными силами в стенках клеток) и капиллярная влага (свободно заполняющая полости клеток и межклеточное пространство).

Крупные поры заполняются водой при непосредственном контакте древесины с водой. Тонкие поры и капилляры заполняются влагой из воздуха при гигроскопическом увлажнении.

Влажность, соответствующая предельному содержанию связанной молекулярными силами влаги при её отсутствии в свободном состоянии, называется пределом гигроскопичности (обычно составляет около 30%).

Полной влажностью называется содержание как гигроскопической, так и капиллярной влаги в древесине. Её значение может значительно превышать 30%.

При длительном нахождении влажной древесины на воздухе она постепенно высыхает и достигает равновесной влажности (упругость паров над поверхностью древесины оказывается равной упругости паров окружающего ее воздуха). Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха.

По степени влажности древесина:

• Мокрая (100%)

• Свежесрубленная (35%)

• Воздушно-сухая (15-20%)

• Комнатно-сухая (8-13%)

• Абсолютно сухая (0%)

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

Гигроскопическая вода, покрывая поверхность мельчайших элементов в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объём и масса древесины увеличиваются, а прочность снижается.

Свободная вода в полостях клеток, существенно не изменяет расстояния между элементами древесины и поэтому не влияет на ее прочность и объем, увеличивая лишь массу, теплопроводность и теплоемкость.

Изменение влажности древесины от нуля до предела гигроскопической влажности вызывает изменение ее линейных размеров и объема — усушку или разбухание, величина которых зависит от количества испарившейся или поглощенной ею влаги и направления волокон. Линейную усушку поперёк волокон определяют в двух направлениях – тангенциальном (7…12%) и радиальном (3…6%). Усушку вдоль волокон в виду её незначительной величины не определяют. Объёмная усушка составляет в среднем 12…15%.

Разница в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерность высыхания сопровождается возникновением внутренних напряжений в древесине, что может вызвать ее коробление и растрескивание.

Сушка древесины.

Искусственная (влажность до 6 %; в специальных камерах при температуре 60-70, бесконтактная); (контактная – между горячими пластинами пресса)

Сушка в жидкостях (например, в петролатуме). Влажную древесину погружают в ванну с маслянистым веществом, нагретым выше 100°С. Влага в древесине быстро нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар, имеющий упругость выше атмосферного давления, будет стремиться выйти из древесины в воздух, преодолевая сопротивление слоя масла. На этом и основан способ сушки древесины в ваннах с петролатумом.

Токами высокой частоты. Древесина — плохой проводник электрического тока. Будучи помещенной в электрическом поле ТВЧ между обкладками высокочастотного конденсатора, она обнаруживает способность быстро нагреваться. На этом свойстве и основана диэлектрическая сушка, или сушка ТВЧ.