2. Свойства древесины

Истинная плотность древесины разных пород не изменяется в широких пределах и составляет в основном ρ=1,54 г/см³.

Средняя плотность различна у разных пород и изменяется в широких пределах ρ_о=380÷1110 кг/м³ (сибирская пихта ÷ ядро фисташки). Её величина зависит от строения, количества поздней древесины, влажности и т.д.;

Влажность древесины. По степени влажности древесину разделяют на: мокрую (W=100% и более); свежесрубленную (W=35-100%); воздушно-сухую (W=15-20%); комнатно-сухую (W=8-13%); абсолютно-сухую (W=0%).

Влажность оказывает влияние на различные свойства древесины.

Усушка и разбухание – происходят при изменении влажности.

Усушка – это уменьшение линейных размеров и объема образца материала при удалении из древесины гигроскопической влаги.

Разбухание – это увеличение размеров и объема образца древесины при поглощении влаги оболочками клеток.

Вследствие неоднородности строения, древесина усыхает в разных направлениях неодинаково. Вдоль волокон тах линейная усушка сравнительно невелика– около 0,1% (1мм на 1м ствола). В радикальном направлении – 3-6% (3-6мм на 1м), в тангенциальном 6-12%.

Коробление деревянных изделий является результатом разницы в усушке древесины в разных направлениях.

Неравномерность усушки и коробление вызывают появление внутренних напряжений, растрескивание и др. деформации.

Для предотвращения коробления и растрескивания деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет при эксплуатации изделия. Для защиты от последующего увлажнения изделия покрывают лаками, красками.

Торцы бревен, брусьев, досок покрывают смесью извести, соли и клея.

Текстура – это рисунок, зависящий от сочетания годовых колец, сосудов, породы и т.д.

Древесина может иметь блеск, запах.

Теплопроводность сухой древесины незначительна. Например, сосна вдоль волокон имеет коэффициент теплопроводности , поперек волокон . Теплопроводность зависит от пористости, влажности, направления волокон и т.д.

Прочность древесины зависит от породы дерева, возраста, условий произрастания. Определяют прочность путем испытания стандартных образцов на сжатие, изгиб, растяжение, скалывание.

Древесина по своей удельной прочности конкурирует с современными конструктивными материалами. Однако использовать высокую прочность древесины не так-то легко из-за пороков, которые сильно снижают её механические свойства. В этом отношении большие возможности дает применение древесины в клееных деревянных конструкциях.

Пороки древесины – это различные её недостатки, ухудшающие её свойства и ограничивающие область применения пиломатериалов.

Пороки и дефекты: сучки, трещины, искривления, гнили, червоточины, зарубки, неоднородности строения, морозобоины и т.д.

3. Долговечность древесины, способы ее обеспечения

Долговечность конструкций и изделий зависит от условий хранения, сушки, условий эксплуатации деревянных материалов, конструкций.

Сушка древесины уменьшает возможность гниения и повышает прочность.

Различают сушку:

1. Естественную на открытом воздухе, под навесом. Длится она месяцами.

2. Искусственная сушка осуществляется в течении нескольких часов (камерная сушка газами, воздухом при t^о=70-80^оС токами высокой частоты, ультразвуковая сушка, сушка в жидких средах при t^о=130-140^оС – влага в древесине вскипает и превращается в пар с давлением выше атмосферного и удаляется).

Защита древесины от загнивания и поражения насекомыми:

Конструктивные методы – изоляция от грунта, каменной кладки, бетона, устройство проветривания, защита лакокрасками, гидроизоляцией.

Но эти меры не могут полностью предохранить древесину от увлажнения, и возникает необходимость в антисептировании материалов и изделий из дерева.

Антисептики – это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается.

Антисептики должны быть: недефицитными, дешевыми, безвредными для людей и животных, не ухудшать качество древесины, хорошо проникать в древесину, не коррозировать металлические крепления. Рациональный выбор того или иного антисептика определяется в основном условиями службы древесины и способами её защитной обработки.

Защита древесины от возгорания достигается либо пропиткой её специальными составами (антипиренами), или покрытием огнезащитными красками.

При нагреве антипирены плавятся и покрывают защищаемую поверхность пленкой, преграждающей доступ кислорода, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов, например, СО₂, оттесняющих воздух от поверхности древесины, или вспучиваются, обугливаются, образуя теплоизоляционный слой.

Наиболее распространенные огнезащитные средства – на основе фосфата и сульфата аммония, а также буры, борной кислоты и их смесей.

Значительное огнезащитное действие проявляют карбамидные и карбамидно-фурановые смолы, при этом повышается не только огнезащитные свойства, но и физико-механические показатели, пропитанной таким образом древесины, улучшаются.

Применяют огнезащитные краски: силикатные, композиции хлорсодержащих каучуков, на основе фенол- и мочевиноформальдегидных смол.