Вопрос 4.

Влажность.

Различают 2 вида влаги, содержащейся в древесине - связанную (гигроскопическую) и сво­бодную (капиллярную). Связанная влага находится в толще клеточных оболочек, а свободная в полостях клеток и межклеточных пространствах. Кроме свободной и связанной влаги разли­чают так же влагу, входящую в химический состав веществ, образующих древесину (химически связанная влага), имеющую значение лишь при химической обработке древесины.

Максимальное количество связанной влаги называется пределом гигроскопичности или пределом насыщения волокон древесины и составляет от 25 до 33 % по отношению к своему сухому абсолютному весу (в зависимости от породы дерева). Для древесины данная величина определена при t = 20° C. Дальнейшее увеличение влажности может происходить лишь за счет свободной влаги, т.е. путем заполнения пустот в древесине.

С увеличением влажности от нуля до предела насыщения клеточных оболочек происходит разбухание древесины (т.е. увеличивается объем древесины). Снижение же влажности приво­дит к усушке древесины (уменьшению его размеров).

В заболонной древесине растущего дерева влагой заполнены и полости клеток. Вследствие этого среднегодовое влагосодержание заболони свежесрубленных бревен хвойных пород (110-150 %) значительно превышает влажность ядра, которое либо вовсе не содержит, либо содер­жит очень мало свободной влаги в полостях клеток.

Средняя влажность древесины свежесрубленных стволов хвойных пород составляет 80- 100% и в основном зависит от отношения объемов ядра и заболони. У лиственных (заболонных) по­род (березы, ольхи, осины), не имеющих ядра влажность почти одинакова по сечению и длине ствола (70-100 %).

Влагосодержание сплавной древесины выше, но обычно не достигает предельного насыще­ния (@200%).

Деревянные элементы даже больших размеров довольно быстро высыхают до влагосодержа­ния 33-35 %, дальнейшая же отдача внутристеночной (гигроскопичной) влаги до достижения равновесного состояния происходит гораздо медленнее.

Движение и отдача влаги при высыхании с большей интенсивностью происходит вдоль во­локон.

Гигроскопическое высыхание и увлажнение древесины вызывает соответственное уменьше­ние и увеличение толщины стенок клеток. Эти изменения вызывают изменение внутренних и наружных размеров клеток, что обусловливает усушку и разбухание деревянных элементов.

В обычных условиях эти явления обратимы. Чем плотнее древесина, т.е. больше объемный вес, тем больше размеры усушки и разбухания. В соответствии с этим размеры усушки в тан­генциальном и радиальном направлениях у поздней древесины значительно больше, чем у ран­ней. Различие величин в тангенциальном и радиальном направлениях коробление досок. Сле­довательно, для уменьшения величины коробления досок при их усушке необходимо приложе­ние к доскам механических усилий, препятствующих их деформациям. Коробление досок пол­ностью предотвращается только при условии использования пластичности древесины. Чем выше температура и влажность, тем больше пластичность древесины и, следовательно, меньше в древесине усушечных напряжений. Понижение температуры и влажности приводит к увели­чению данных напряжений, и значит увеличивает опасность усушечного растрескивания.

Высушивание бревен и брусьев крупных сечений без порчи их усушечными трещинами в обычных условиях воздушной или камерной сушки почти невозможно. Образование усушечных трещин в обычных условиях способствует и неравномерности потерь влаги по сечению вслед­ствие высыхания наружных слоев раньше чем внутренних.

К скоростным способам сушки без образования трещин (усушечных) можно отнести:

а) электросушку, обеспечивающую удаление из древесины влаги путем прогрева токами вы­сокой частоты по всей толщине элемента;

б) высокотемпературную сушку древесины в открытых масляных ванных, исключающую растрескивание древесины благодаря пластификации ее наружных слоев при нагреве до темпе-

ратуры около 140 - 170°C.

Конечная влажность древесины после усушки должна соответствовать ее равновесной влаж­ности в условиях эксплуатации.