Читайте также:
|
|
Свойства древесины подразделяются на физические, механические, химические и биологические.
Физическими называются такие свойства древесины, которые можно определить без нарушения целостности испытуемого образца, без изменения его химического состава. К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, объемная масса, влажность, гигроскопичность, водопроницаемость, теплопроводность, звукопроводность, пористость, усушка, разбухание и коробление, газопроницаемость и др.
Внешний вид древесины определяется ее цветом, блеском и текстурой. Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества. Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет и различный цвет: от белого (осина, ель, липа) до черного (черное дерево). Блеск древесины зависит от количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Плотная древесина обладает обычно большим блеском (бук, клен, ильм, платан, акация). Текстурой называется рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годовых слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины в направлении разреза. Запах древесины определяют находящиеся в ней смолы, эфирные масла, дубильные и другие вещества. В свежесрубленном состоянии древесина имеет более сильный запах, чем после высыхания. Ядро пахнет сильнее заболони.
Объемная масса характеризует древесину при стандартной 15 % влажности. От ее величины зависят строительно-технические свойства. Отношение веса вещества к весу воды, взятому в одинаковом объеме, называется удельным весом данного вещества. Удельный весь древесинного вещества составляет в среднем 1,49–1,57 г/см3. Так как древесина имеет поры, то в практике важен вес единицы объема древесины в ее естественном состоянии, т.е. объемный вес древесины. Объемная масса древесины в воздушно-сухом состоянии колеблется в значительных пределах – от 380 кг/м3 для очень легких пород деревьев (пихта сибирская) до 1050 кг/м3 для наиболее тяжелых (саксаул, фисташка). В зависимости от величины объемной массы в воздушно сухом состоянии древесину можно разделить на следующие группы: породы легкие, объемный вес до 0,55 (сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, осина, каштан, ива, черемуха); породы среднетяжелые, объемный вес 0,56–0,75 (лиственница, тис, берест, вяз, береза, ильм, бук, дуб, клен, рябина, черешня, яблоня, ясень, можжевельник); породы очень тяжелые, объемный вес выше 0,76 (акация белая, береза железная, граб, груша, самшит, саксаул, фисташник, хмелеграб, кизил).
В практике приняты следующие понятия, характеризующие степень влажности срубленной древесины: мокрая (находящаяся долгое время в воде) – доходит до 150–200 %; свежесрубленная древесина: для хвойных пород 80–100 %, для мягких лиственных пород 60–93 %, для твердых лиственных пород – 36–78 %; транспортная – влажность не выше 22 %; воздушно-сухая – 15–20 %, комнатно-сухая – 8–13 %,. Влажность древесины длительное время находящейся на воздухе с постоянной относительной влажностью и температурой, называется равновесной, а влажность, соответствующая предельному содержанию гигроскопической влаги – точкой насыщения волокон. Древесина обладает высокой гигроскопичностью, ее влажность изменяется в зависимости от относительной влажности воздуха.
Гигроскопичность (влагопоглощение) – способность древесины поглощать пары воды из окружающего воздуха и отдавать содержащуюся в ней влагу. Гигроскопичность является отрицательным свойством древесины, так как обусловливает изменение плотности, объемной массы, теплопроводности и прочности древесины, изменяемость размеров деревянных конструкций в процессе их эксплуатации в зданиях и сооружениях, восприимчивость к бактериальному поражению. Водопроницаемость древесины определяется количеством воды, профильтровавшейся через поверхность образца за определенное время (г/см3) и зависит от породы древесины, ее исходной влажности, характера среза и других факторов. В процессе испарения гигроскопической влаги происходит уменьшение линейных и объемных размеров древесины.
Теплопроводность древесины невелика и зависит от объемной массы, характера пор и влажности, при увеличении плотности и влажности теплопроводность увеличивается. Теплопроводность древесины неодинакова: в направлении вдоль волокон коэффициент теплопроводности примерно в 1,5–3 раза больше, чем поперек.
Звукопроводностью называется свойство материала пропускать сквозь свою толщу звук. Древесина является хорошим проводником звука, который распространяется в ней в 2–17 раз быстрее, чем в воздухе. Большая звукопроводность древесины является ее отрицательным свойством, вызывая необходимость применения звукоизолирующих материалов. Звук распространяется быстрее вдоль волокон и медленнее поперек волокон (особенно в тангенциальном направлении). Сырая и загнившая древесина проводит звук значительно хуже сухой и здоровой. Резонансные свойства древесины зависят от однородности ее строения и объемного веса. Наилучшими резонирующими свойствами обладает древесина ели, кавказской пихты и кедра сибирского.
Электропроводность древесины подвержена значительным изменениям и зависит от ее породы, температуры, направления годовых слоев и влажности. С повышением температуры и влажности электропроводность древесины увеличивается.
Пористость древесины хвойных пород колеблется от 46 до 80%, лиственных – от 32 до 80%.
Усушка, разбухание и коробление. При увлажнении сухой древесины до достижения ею предела гигроскопичности стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий. Усушка древесины происходит за счет удаления связанной влаги из стенок клеток. Вследствие неоднородности строения древесина усыхает в различных направлениях неодинаково. При разбухании и усушке происходит коробление и растрескивание лесных материалов. Коробление вызывает появление внутренних напряжений в древесине и растрескивание пиломатериалов и бревен.
Механическими называются свойства древесины оказывать сопротивление действующим на нее внешним механическим силам (нагрузкам). Механические свойства древесины в значительной степени зависят от объемной массы, с повышением которой увеличивается прочность. С повышением влажности прочность уменьшается. К механическим свойствам древесины относятся прочность, упругость, твердость, вязкость, хрупкость. Во многих деревянных конструкциях древесина работает на сжатие, смятие, скалывание, изгиб и реже на растяжение как вдоль, так и поперек волокон. У хвойных пород предел прочности при сжатии вдоль волокон в 10–12 раз больше, чем поперек, а у лиственных – в 5–8 раз. Прочность древесины при растяжении вдоль волокон очень высокая, она превышает ее прочность при сжатии вдоль волокон и составляет 1200—1300 кг/см2. Прочность древесины при статическом изгибе в среднем в 2 раза выше прочности ее на сжатие вдоль волокон. Прочность древесины на скалывание вдоль волокон в 8—10 раз меньше, чем при растяжении, и в 5 — 6 раз меньше, чем при сжатии.
Твердостью называется способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела, не получающего остаточных деформаций. Количественно твердость измеряется усилием в кг, которое нужно приложить для того, чтобы вдавить в материал другое, более твердое тело. Твердость измеряется в кг на 1 см2 поверхности (кг/см2). Различают твердость древесины — торцовую, тангенциальную и радиальную. Торцовая твердость древесины превосходит боковую. С изменением влажности на 1 % торцовая твердость древесины изменяется на 3 %, боковая — на 2 %. Основные породы располагаются в следующей последовательности по степени их твердости в порядке уменьшения: кизил, фисташка, хмелеграб, граб, ясень, груша, берест, дуб, эвкалипт, бук, рябина, можжевельник, клен остролистный, вяз, береза, лиственница, кипарис, ольха, каштан, сосна, ива белая, осина, ель, кедр, пихта сибирская.
Раскалываемостью называется способность древесины расщепляться вдоль волокон под действием расклинивающих ее сил. Легко раскалывается мёрзлая древесина. Раскалываемость древесины должна учитываться при скреплении деталей гвоздями и болтами, особенно у торца и кромок.
При изготовлении изделий из древесины большое значение имеют технологические свойства. К ним относятся обрабатываемость резанием, сопротивление истиранию, способность к загибу, склеиванию и окрашиванию, а также способность удерживать металлические крепления.
Химические свойства древесины характеризуют ее стойкость к действию кислот, щелочей и других реагентов. Древесина обладает высокой стойкостью к действию раствора щелочей, солей и большинства органических кислот. Однако растворы минеральных кислот, особенно азотной, а также морская вода разрушают древесину. Древесина хвойных пород обладает большей коррозионной стойкостью к действию агрессивных сред, чем древесина лиственных пород. Снижение химической стойкости древесины сопровождается изменением ее цвета – от побурения до обугливания.
Древесина является горючим материалом: температура ее обугливания 120–150 оС; температура воспламенения 250–300 оС. Для защиты от возгорания древесину пропитывают огнезащитными составами (антипиренами), окрашивают жидкими огнезащитными материалами и др.
Биологические свойства древесины определяются стойкостью против грибов, плесени и насекомых, которая зависит от содержания смолистых, дубильных и других веществ. По биостойкости древесину подразделяют на три группы: наиболее стойкая (тисс, дуб), среднестойкая (сосна, кедр) и малостойкая (осина, бук). Гнилостойкость древесины повышают путем обработки ее антисептиками, к которым относятся органические и минеральные вещества с высокой токсичностью к грибам и насекомым.
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 90 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Химический состав древесины | | | Классификация древесных пород |