9.4 Влияние влажности на свойства древесины. Сушка древесины.

•д состоит из целлюлозы С5H10O5•

•ρист=1,54г/см3

•стандартная влажность12%, свежесрубленная>100%, комнатная8-15%

•высокая пористость: Пист=ρист-ρ0/ρ0*100%. В среднем 50-60%

•гидроскопичность(гидроскоп влага в стенках клеток). Точка насыщения волокон 30%(мax насыщение клеток водой

•влага в клетках приводит к тому, что древесина набухает и идет потеря прочности в 2 раза.

•выше точки насыщения прочность не падает.

•капилярная влага свободно заполняет полости клеток и межклеточное пр-во.

•равновесная влажность зависит от t и относит влажности окруж воздуха.•показатели св-в(плотность, прочность) приводят к стандартной влажности равной 12%

•средняя ρ=200-1000кг/м3(сосна500,дуб720,береза640

•усушка, разбухание и коробление

―свободная влага, заполняющая полости клеток, на размерах древесины не отражается.―влияние влажности древесины на разбухание. Обьем усушки:Yv=ab-a0b0/ab*100%, a,b – размеры, a0b0 – в абсолютно сухом состоянии(продольную усушку не учитывать). ―усушка древесины происходит за счет удаления связной влаги из стенок клеток, т.е. если влажность древесины становится меньше предела гидроскопичности, то усушка достигает максимального значения. ―усушка неравномерна: вдоль волокон≈0,1%(1мм на 1м), в радиальном напр3-6%(3-6см на 1м), в тангенциальном 6-12%(6-12см на 1м). ―при высушивании от предела гидроскопичности30% до: 1)воздушно-сухого состояния(15-18%) усушка=1/2max значения 2)воздухо-сухого(8-10%) усушка=3/4 своего max значения. ―степень усушки древесины хар-тся коэффициентом объемной усушки: K=Yv/Wm/ ―коробление дерев изделий явл следствием разницы в у3сушке древесины в тангенц и радиальном напр и неравномерности высыхания(широкие доски коробятся больше, чем узкие→10-18см)исп древесину с той равновесной влажностью, кот будет исп в условиях эксплуатации.

•текстура – рисунок древесины

•теплопроводность сухой древесины незначительна λпоперек=0,15-0,17Вт/мК, λвдоль(сосна)=0,34Вт/мК, зависит от пористости, W, направление потока тепла. Теплоизоляционные св-ва

•низкое теплоусвоение<5м2/Вт

•прочность ―зависит от толщины стенок и от ρ0. ―лучше работает на растяжение100МПа, хуже на изги60МПа, сжатие40МПа. ―прочность также зависит породы дерева, ρ, наличии пороков и влажности R12=Rw[1+α(W-12)], где R12,Rw – предел прочности образцов при 12% и фактич влажности, α – коэф изменения прочности при изменении влажности на 1%(при сжатии и изгибе α=0,04, при скалывании α=0,03), W-влажность%. R12=RwK12(предел прочности приводят к влажности 12%,), где К12 – коэф по табл для каждой породы дерева.―Rвдоль волокон>Rпоперек в 8раз. ―просчность при сжатии Rсж вдоль>Rсж попер в 3-6р(напр сосна Rсж вв60МПа, Rсж пв20МПа. ―прочность при растяжении Rраст вв>Rсж вв в 2,5р(удельная прочность при раст вв≈прочность высокопрочной стали, стеклопластика, но множество пороков). ―прочность при статич изгибе в 1,8 раз больше Rсж вв=70% Rраст. ―прочность древесины при скалывании(врубки, клеевые швы и тд.) Rвв=6-13МПа Rпв=в 3-4раза выше(до 50МПа)

•статическая твердость(вдавливание мет шаоика в образец древесины, необх нагрузка=стат тверд) ―по торцу тв выше на 15-50%. ―мягкие породы(сосна, ель, пихта)торц ТВ-ть 35-50МПа. ―твердые породы(кизил, самшит)более100МПа. ―тв древесины пониж при увлажнении

•ударная твердостьHw=4mgh/πd2(роняют стальной шарик d=2,5мм на образец с расстояния 50мм и пересчитывают на12% влажности)

•модуль упругости Ew=3Pl3(64bh3f) P-нагрузка, l – расстмежду опорами(0,24м), b и h – ширина, толщина образца, f – прогиб образца в зоне чистого изгиба. Eсосны=10000-15000МПА. Чем плотнее, тем Ew↑, увлажнение Ew↓

•особенностью древесины явл ползучесть(прогиб балок и тд при длительном действии нагрузок)

•с учотом пороков вводится большой коэфф запаса.