Физические свойства древесины

В строительной практике большое значение имеют физичес­кие свойства древесины. К ним в первую очередь относятся влажность, удельный и объемный вес и усушка.

Влажность. Растущее дерево содержит большое коли­чество воды (от 35 до 120% веса абсолютно сухой древесины).

Основная часть влаги находится в заболони, наименьшая - в ядре. При погружении древесины в воду ее влажность увели­чивается до 200%.
В древесине различают свободную и связанную (гигроскопи­ческую) влагу. Первая размещается в межклеточных и внутри­клеточных пространствах, она сравнительно быстро испаряется при сушке, причем объем и форма древесины остаются при этом неизменными.

Связанная влага пропитывает стенки клеток (в древесине ее находится до 30%). Она испаряется медленнее, чем свободная. Состояние древесины, при котором в ней находится максимум связанной влаги, соответствует точке насыщения во­локон. Древесина содержит также химически связанную воду в количестве не более 1%, но удалить ее, не нарушив структуры древесины, невозможно.

Испарение связанной влаги изменяет размеры древесины (усушка) и ее форму (коробление и растрескивание). При увлажнении сухой древесины происходит обратное явление - разбухание.

Удельный вес собственно древесного вещества, из кото­рого состоят оболочки клеток, у всех пород равен в среднем 1,54. Этот вес практического значения не имеет, так как древе­сина, помимо стенок клеток, имеет еще и межклеточные и вну­триклеточные пространства, которые заполнены воздухом или водой. Поэтому в расчетах пользуются не удельным, а объемным весом.

Объемный вес древесины имеет большое практическое значение, так как он определяет вес и технические качества дре­весных пород. Зависит он главным образом от влажности и плотности древесины. Чтобы сопоставить его (а также и проч­ность) для различных пород, обычно пользуются показателями при влажности древесины 15%.

Усушка. Спиленное дерево лишается притока воды, кото­рая ранее поступала в него через корни. Изготовляемые из свежесрубленных деревьев изделия содержат от 40 до 50% воды. При высыхании древесина уменьшается в размерах вследствие сокращения оболочек клеток при испарении из них влаги. Это явление и называется усушкой. Она начинается лишь в тот момент, когда влажность древесины становится ниже точки насыщения волокон.

Усушка древесины в разных направлениях неодинакова; так, вдоль волокон она составляет 0,1%, в радиальном направлении 3-6%, а в тангентальном 6-12%.

При высыхании древесины происходят также ее растре­скивание и коробление, вызываемые неравномерным усыханием   дерева в разных его частях.

Трещины от усушки по­являются как в круглых сор­тиментах (изделиях), так и в пиломатериалах, причем в по­следних их направление зави­сит от положения, которое за­нимает сердцевина по отноше­нию к плоскости сортимента (рис. 10).


Рис. 10 Трещины от усыхания дре­весины в брусках (а) и бревнах (б):
1 - при совпадении сердцевины с цент­ром; 2 - когда сердцевина находится за пределами плоскости бруса; 3 - когда сердцевина находится в одном из углов бруса; 4 - без коры; 5 - с корой; 6 - тре­щины при усыхании проходят и вдоль бревна.