Физические свойства древесины

Пороки древесины и ее качество.

В процессе роста в древесине возникает неоднородность строения, что является для нее нормальным явлением. Однако с точки зрения использования древесины в строительстве это является, пороками. Основные виды:

- Сучковатость – наиболее распространена, самыми опасными являются сучки на край элемента и из-за этого выпадающие. Наиболее опасно это в случае растяжения вдоль волокон.

- Косослой – это расположение волокон в годичном слое не вертикально, а по спирали, характерно для 80 % хвойной древесины.

Элементы из такой древесины очень сильно трескаются и коробятся. Трещины как правило возникают при сушке древесины и сильно снижают прочность. Гниль образуется при чрезмерном постоянном увлажнении наиболее подвержена сердцевина, червоточина – при длительном хранении и связаны с деятельностью насекомых.

Все пороки снижают качество древесины и ухудшают ее свойства (физико-механические). В зависимости от наличия пороков их величины и расположения древесину делят на сорта (пункт 2.2 СНиПа).

Для древесины первого сорта допускается сучки общим Æ не более четверти ширины элемента на участке длиною 20 см. величина косослоя
до 7 %.

Древесина второго сорта, не должен превышать трети ширины элемента, косослой до 10 %.

Третий сорт - Æ сучков половины ширины элемента, косослой до 20 %.

Кроме этого СНиП предъявляет 2 дополнительных требования:

- ширина годичных слоев для всех сортов не должна превышать 5 мм.

- в ряде конструкций в элементах не допускается сердцевина.

Первый сорт используется для ответственных элементов конструкций и для растянутых элементов. Второй сорт – для сжимаемых и изгибаемых элементов. Третий – для малоответственных элементов.

Сорт древесины обязательно указывается на рабочих чертежах.

- Плотность – зависит от породы, наличия пороков и влажности, в среднем при W=12% равна 0,5¸0,8 т/м³. для свежесрубленной т/м³.

- Коэффициент линейного расширения .

Вдоль волокон 1/град

Поперек волокон 1/град

Такой невысокий коэффициент вдоль волокон позволяет в деревянных зданиях не устраивать температурный шов.

- Теплопроводность – трубчатое строение клеток древесины превращает ее в плохой проводник тепла. Теплопроводность выше чем поперек.

- Влажность – различают 2 вида влаги содержащиеся в древесине (гигроскопическая – в клеточных оболочках, капиллярная – внутри клеток и в межклеточном пространстве). Максимальное количество гигроскопической влаги 30%, дальнейшее повышение влажности древесины возможно только за счет капиллярной влаги. При сушке древесины ее влажность снижается сначала за счет капиллярной влаги до 30%, а затем гигроскопической. При этом древесина подвергается усушке, растрескиванию и короблению. Влажность свежесрубленной древесины составляет 80¸100%, влажность сплавной древесины 200%, влажность высушенной древесины 10¸40%. Для различных конструкций устанавливать определенную влажность (табл.1). для клееной конструкции при любых условиях эксплуатации влажность не должна превышать 15 %. Нормальной считается 12%. Влажность измеряют электрическим влагомером (изменение проводимости электрического тока при изменении влажности).

- Химическая стойкость. Древесина более химически стойкий материал чем сталь и бетон. На нее не действуют калийные и натриевые соли, минеральные удобрения, плавиковая и фосфорная кислота, соляная и серная кислота (при концентрации меньше 5%) и большинство органических кислот (муравьиная, уксусная и т.д.). Сернистый и серный ангидрид, азотная кислота.