Пиломатериалы Киев
Обрезной пиломатериал и пеллеты от производителя | Пиломатериалы цена
Влажность, усушка, плотность пиломатериала
Влажностью пиломатериала называется отношение массы влаги, находящейся в данном объёме пиломатериала, к массе сухого пиломатериала, выраженной в процентах. Влага в пиломатериале пропитывает клеточные оболочки и заполняет полости клеток и межклеточные пространства.
Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Предельное количество влаги зависит от того, как велик объём пустот в древесине, который может быть заполнен водой.
Состояние древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится воздух, называется пределом гигроскопичности. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (20° С) составляет 30% и практически не зависит от породы. Различают следующие ступени влажности древесины:
Усушка древесины
Усушка - это изменение линейных размеров и объёма древесины при высыхании в результате удаления влаги из древесины. Она начинается после полного удаления свободной влаги и с началом удаления связанной влаги. Усушка по разным направлениям неодинакова. В тангентальном направлении усушка в 1,5 - 2 раза больше, чем в радиальном. Усушка вдоль волокон незначительна. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6-10%, в направлении радиальном - 3-5% и вдоль волокон - 0,1-0,3%. Уменьшение объёма древесины при испарении связанной влаги называется объёмной усушкой (рис. 1).
Когда неравномерная усушка вызывает напряжение, превышающее прочность древесины в направлении, перпендикулярном волокну, вдоль волокна происходит разделение клеток. Это вызывает растрескивание материала. Трещины наиболее часто проявляют себя на поверхности, а также на торцах досок, но могут образовываться и внутри.
Классическая проблема неравномерного изменения толщины древесины в досках при усушке, как правило, вызвана разницей тангентальной и радиальной усушки. Если один край доски расположен вблизи сердцевины, годовые кольца в нём имеют значительную кривизну и усушка будет происходить, в основном, в радиальном направлении. На противоположном краю волокна расположены, в основном, перпендикулярно поверхности и, стало быть, усушка будет тангентальной.
По величине коэффициента объёмной усушки древесные породы можно разделить на три категории:
Коэффициенты объемной усушки для некоторых пород древесины
Плотность древесины
Это отношение массы древесины к её объёму. Выражается плотность в кг/м3 или г/см2. В древесине имеются пустоты (полости клеток, межклеточные пространства), и если бы спрессовать древесину, чтобы все пустоты исчезли, то получилось бы сплошное древесное вещество. Плотность древесины из-за пористого строения меньше, чем плотность древесного вещества. С увеличением влажности плотность древесины увеличивается. Например, плотность бука при влажности 12% составляет 680 кг/м3, а при влажности 25% - 710 кг/м3.
В пределах годичного слоя плотность древесины различна: плотность поздней древесины в 2-3 раза больше, чем ранней, поэтому, чем лучше развита поздняя древесина, тем выше её плотность.
Величина плотности колеблются в очень широких пределах. Плотность древесины имеет практическое значение. Древесина с высокой плотностью особенно ценится за прочность и хорошую обрабатываемость. Плотность древесины зависит от смолистости древесины, ее возраста, места произрастания. В таблице указаны средняя плотность древесины при влажности 12%.
Плотность различных пород древесины
- Влага, пропитывающая клеточные оболочки, называется связанной, или гигроскопической.
- Влага, заполняющая полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной, или капиллярной.
Состояние древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится воздух, называется пределом гигроскопичности. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (20° С) составляет 30% и практически не зависит от породы. Различают следующие ступени влажности древесины:
- Мокрая - длительное время находящаяся в воде, влажность выше 100%
- Свежесрубленная - влажность - 50-100%
- Воздушно-сухая - долгое время хранившаяся на воздухе, влажность 15-20% (в зависимости от климатических условий и времени года)
- Комнатно-сухая - влажность 8-12%
- Абсолютно сухая - влажность 0%
Усушка древесины
Усушка - это изменение линейных размеров и объёма древесины при высыхании в результате удаления влаги из древесины. Она начинается после полного удаления свободной влаги и с началом удаления связанной влаги. Усушка по разным направлениям неодинакова. В тангентальном направлении усушка в 1,5 - 2 раза больше, чем в радиальном. Усушка вдоль волокон незначительна. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6-10%, в направлении радиальном - 3-5% и вдоль волокон - 0,1-0,3%. Уменьшение объёма древесины при испарении связанной влаги называется объёмной усушкой (рис. 1).
Когда неравномерная усушка вызывает напряжение, превышающее прочность древесины в направлении, перпендикулярном волокну, вдоль волокна происходит разделение клеток. Это вызывает растрескивание материала. Трещины наиболее часто проявляют себя на поверхности, а также на торцах досок, но могут образовываться и внутри.
Классическая проблема неравномерного изменения толщины древесины в досках при усушке, как правило, вызвана разницей тангентальной и радиальной усушки. Если один край доски расположен вблизи сердцевины, годовые кольца в нём имеют значительную кривизну и усушка будет происходить, в основном, в радиальном направлении. На противоположном краю волокна расположены, в основном, перпендикулярно поверхности и, стало быть, усушка будет тангентальной.
По величине коэффициента объёмной усушки древесные породы можно разделить на три категории:
- Малоусыхающие - (коэффициент объёмной усушки не более 0,4%) - ель сибирская и обыкновенная, пихта сибирская, кедры сибирский и корейский, тополь белый.
- Среднеусыхающие - (коэффициент объёмной усушки от 0,4 до 0,47%) - бук, вяз, дуб, сосна, липа мелкозернистая, ольха чёрная, осина, пихты белокорая, кавказская и маньчжурская, тополь чёрный, ясень.
- Сильноусыхающие - (коэффициент объёмной усушки 0,47% и более) - берёзы плакучая и белая, граб, лиственницы сибирская и даурская, клён остролистый.
- Коэффициент объемной усушки считается в % на 1% снижения влажности ниже точки насыщения.
Коэффициенты объемной усушки для некоторых пород древесины
|
Порода древесины
|
Коэффициенты объемной усушки в радиальном направлении
|
Коэффициенты объемной усушки в тангенциальном направлении
|
| Ель |
1.16
|
0.28
|
| Сосна |
0.17
|
0.28
|
| Береза |
0.26
|
0.31
|
| Дуб |
0.18
|
0.27
|
| Ясень |
0.18
|
0.28
|
Плотность древесины
Это отношение массы древесины к её объёму. Выражается плотность в кг/м3 или г/см2. В древесине имеются пустоты (полости клеток, межклеточные пространства), и если бы спрессовать древесину, чтобы все пустоты исчезли, то получилось бы сплошное древесное вещество. Плотность древесины из-за пористого строения меньше, чем плотность древесного вещества. С увеличением влажности плотность древесины увеличивается. Например, плотность бука при влажности 12% составляет 680 кг/м3, а при влажности 25% - 710 кг/м3.
В пределах годичного слоя плотность древесины различна: плотность поздней древесины в 2-3 раза больше, чем ранней, поэтому, чем лучше развита поздняя древесина, тем выше её плотность.
Величина плотности колеблются в очень широких пределах. Плотность древесины имеет практическое значение. Древесина с высокой плотностью особенно ценится за прочность и хорошую обрабатываемость. Плотность древесины зависит от смолистости древесины, ее возраста, места произрастания. В таблице указаны средняя плотность древесины при влажности 12%.
Плотность различных пород древесины
|
Порода древесины
|
Плотность древесины
|
|
|
г/см3
|
кг/м3
|
|
| Бальса |
0.15
|
150
|
| Пихта сибирская |
0.39
|
390
|
| Секвойя вечнозеленая |
0.41
|
410
|
| Ива белая |
0.42
|
420
|
| Ель |
0.45
|
450
|
| Ива |
0.46
|
460
|
| Ольха |
0.49
|
490
|
| Осина |
0.51
|
510
|
| Сосна |
0.52
|
520
|
| Липа |
0.53
|
530
|
| Конский каштан |
0.56
|
560
|
| Каштан съедобный |
0.59
|
590
|
| Кипарис |
0.60
|
600
|
| Черемуха |
0.61
|
610
|
| Лещина |
0.63
|
630
|
| Орех грецкий |
0.64
|
640
|
| Береза |
0.65
|
650
|
| Вишня |
0.66
|
660
|
| Вяз гладкий |
0.66
|
660
|
| Лиственница |
0.66
|
660
|
| Клен полевой |
0.67
|
670
|
| Тиковое дерево |
0.67
|
670
|
| Бук |
0.68
|
680
|
| Груша |
0.69
|
690
|
| Дуб |
0.69
|
690
|
| Свитения (махагони) |
0.70
|
700
|
| Платан |
0.70
|
700
|
| Жостер (крушина) |
0.71
|
710
|
| Тисс |
0.75
|
750
|
| Ясень |
0.75
|
750
|
| Слива |
0.80
|
800
|
| Сирень |
0.80
|
800
|
| Боярышник |
0.80
|
800
|
| Пекан (кария) |
0.83
|
830
|
| Сандаловое дерево |
0.90
|
900
|
| Самшит |
0.96
|
960
|
| Береза железная |
0.97
|
970
|
| Саксаул |
1.04
|
1040
|
| Хурма эбеновая |
1.08
|
1080
|
| Квебрахо |
1.21
|
1210
|
| Гваякум или бакаут |
1.28
|
1280
|
Источник: eurowood.pl.ua