Физические свойства древесины

• Влажность

На влажность древесины оказывают влияние влажность и температура окружающего воздуха вследствие гигроскопичности этого материала. А в зависимости от ее влажности происходит значительное колебание показателей свойств древесины. Поэтому все прочностные и другие показатели свойств древесины приводят к условной стандартной влажности, равной 12%. Обычно такую влажность показывает комнатно-сухая древесина, длительное время находившаяся в помещении при t=20°C и влажности воздуха 65%. Влажность древесины, т.е. относительное содержание воды в древесине, оказывает большое влияние на её свойства. влажность определяют в % по отношению к массе сухой древесины:

W=((m₁-m₂)/m₂)*100%,

где W – влажность, m₁ – масса образца до высушивания, m₂ – масса абсолютно сухого образца.

• Усушка и разбухание

• Объемная масса древесины колеблется в значительно широких пределах – от 0,38 до 1,1 г/см³. Она зависит от породы древесины, условий роста, влажности и т. д.

 

Механические свойства древесины

Прочность древесины в различных направления неодинакова, поэтому испытания проводят в строго определенных направлениях: вдоль волокон, поперек волокон в радиальном и в тангенциальном направлениях.

Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон

δ_сж =P/a*b, кг/см², где a=30мм, b=20мм

δ_сж¹² = δ_сж *[1+α(W-12)], где α=0,04.

 

Определение предела прочности при статическом изгибе

δ_изг =P*l/b*h², кг/см², где l=240мм, b=20мм, h=20мм.

δ_изг¹² = δ_изг *[1+α(W-12)], где α=0,04.

 

Определение предела прочности при скалывании вдоль волокон

τ _ск=P_max/a*b, кг/см², где a=30мм, b=20мм

τ _ск¹² = τ _ск*[1+α(W-12)], где α=0,03.

 

Определение предела прочности при растяжении вдоль волокон

δ_раст=P_max/a*b, кг/см², где a*b=4мм*10мм

δ_раст ¹² = δ_раст *[1+α(W-12)], где α=0,015.

 

Определение предела прочности при растяжении поперек волокон (в тангенциальном и радиальном направлениях)

δ_раст =P_max/a*b, кг/см², где a=20мм, b=25мм

δ_раст ¹² = δ_раст *[1+α(W-12)], где α_радиал=0,01, α_танг=0,025.

 

Высокий коэффициент конструктивного качества, прочностные показатели, стойкость в агрессивных средах, технологичность и декоративность обеспечили деревянным конструкциям и изделиям из древесины достойное место в номенклатуре строительных конструкций. Склеивание древесины современными полимерными клеями дает возможность получения «композиционных материалов». Применение клеёных деревянных конструкций, относящихся к легким сборным индустриальным конструкциям, позволяет сократить сроки строительства и снизить его стоимость.

Средние показатели прочности древесины хвойных и лиственных пород не превышают 40-52 МПа при сжатии вдоль волокон, 80-100 МПа при изгибе, 110-129 МПа при растяжении вдоль волокон. Однако эти результаты получены в лабораторных условиях на малоразмерных образцах при 15%-ной влажности. Прочность длинноразмерных элементов из-за пороков и дефектов древесины будет значительно меньше. При расчетах деревянных конструкций на сжатие, изгиб прочность принимается 10-12 МПа.

В клееных конструкциях, где при изготовлении убираются недопустимые пороки и дефекты, прочность увеличивается в несколько раз. В древесно-слоистых пластиках (ДСП) прочность достигает 150-260 МПа.

Путем механической, механико-химической и химической переработки ствола, корней и кроны дерева получают так называемые товары. По способу получения лесные товары разделяют на 7 групп: лесоматериалы; модифицированная древесина; композиционные древесные материалы; сырьё для лесохимических производств; целлюлоза; бумага и древесно-волокнистые материалы, продукция гидролизного и дрожжевого производства; продукция химических производств.

Для строительных целей используют в основном товары первой группы – лесоматериалы; композиционные древесные материалы и модифицированную древесину.