Галина Серикова - Двери и окна. Способы установки и декорирования Страница 2

Текстура – это рисунок, возникающий на срезе древесины и образованный годичными кольцами, сосудами и другими элементами структуры дерева.

Влажность представляет собой физическое качество древесины, которое определяется количеством находящейся в ней влаги. Процентное соотношение массы воды к массе сухой древесины называется относительной влажностью.

Вода в древесине представлена в трех видах:

1) в свободном состоянии;

2) в гигроскопическом состоянии;

3) в химически связанном состоянии.

Попутно о терминах

Радиальный наклон волокон представляет собой наклон, расположенный по радиусу.

Свободная (другое название – «капиллярная») влага находится в полостях клеток и сосудов и заполняет межклеточное пространство.

Гигроскопическая влага содержится в стенках клеток.

Химический состав вещества включает химически связанную воду.

На практике древесина различается степенью влажности и бывает:

1) абсолютно сухой при влажности 0% (достижимо только в условиях лаборатории при температуре 103 ± 2°С);

2) комнатно-сухой – 8–15% (при длительной выдержке в отапливаемом помещении);

3) воздушно-сухой – 16–20% (при выдержке на открытом воздухе);

4) полусухой – 21–23%;

5) сырой – более 23%;

6) свежесрубленной – 40–75% (влажность вегетирующего дерева);

7) мокрой – более 75% (при выдержке в течение длительного времени в воде).

Для определения физико-механических параметров древесины ее кондиционируют, то есть доводят до нормализованной влажности – 12%.

Если древесина продолжительное время находится в условиях постоянной относительной влажности, то она приобретает определенную влажность, которая называется равновесной.

При изменении условий хранения материала в ту или иную сторону (то есть при повышении или понижении влажности) наблюдается набухание или усушка материала.

Усушку вызывает удаление из древесины связанной воды, что обусловливает уменьшение ее линейных размеров и объема, в отличие от удаления свободной воды, которое не приводит к усушке. Величина усушки древесины прямо пропорциональна степени уменьшения ее влажности.

Объем древесины при высыхании по разным направлениям уменьшается неодинаково. Средняя величина усушки примерно равна:

1) вдоль волокон – 0,1–0,3%;

2) поперек волокон по окружности годовых колец (в тангенциальном направлении) – 6–10%;

3) поперек волокон от коры к сердцевине (в радиальном направлении) – 3–7%.

Полная объемная усушка варьируется в пределах 11–17%. Усушка, понижающая влажность древесины на 1%, называется коэффициентом усушки и неодинакова у разных пород древесины. Наиболее высокий коэффициент усушки характерен для дуба, бука, граба, клена и составляет до 11%. Умеренное усыхание присуще сосне, осине, тополю – до 3–5%. Менее всего подвержены усыханию ель и лиственница – до 2%. Величина усушки определяется как породой дерева, там и природно-климатическими условиями, в которых оно растет. Усушка должна учитываться при распиловке бревен, сушке пиломатериалов и т. п.

Попутно о терминах

Крыловатость – это дефект пиломатериала, расположенный по всей длине и означающий спиральную изогнутость.

Под влиянием внешних нагрузок и за счет различных изменений объема древесины при сушке в ней возникают внутренние напряжения. При этом для поверхностных слоев, в которых влажность ниже, чем в центре, характерны растягивающие напряжения, а для более глубоких, внутренних слоев – сжимающие. Растягивающие напряжения, достигая предела прочности материала в тангенциальном положении, приводит к трещинообразованию. К тому же, вследствие того что усушка протекает неодинаково в разных направлениях, возникает коробление, которое представляет собой изменение формы пиломатериалов и леса при сушке или неадекватном хранении, а также во время механической обработки, например при несимметричном строгании. Покоробленность бывает продольной и поперечной; продольная, в свою очередь, – по кромке, пласти и в виде крыловатости (рис. 2).

Рис. 2. Виды покоробленности: а – по пласти (простая); б – продольная по пласти (сложная); в – продольная по кромке; г – поперечная; д – крыловатость

Способность древесины впитывать влагу из воздуха называется влагопоглощением. Это ее свойство не зависит от породы и является отрицательным качеством, поскольку сильное увлажнение, возникающее в условиях повышенной влажности, ухудшает физико-механические свойства древесины, ее биостойкость и пр.

При повышенном содержании в древесине связанной воды наблюдается разбухание, то есть увеличение линейных размеров и объема древесины. Данное качество древесины является противоположным усушке и протекает по тем же закономерностям: максимальное разбухание древесины происходит поперек волокон, минимальное – вдоль волокон.

При погружении в воду за счет водопоглощения возрастает влажность древесины. Наибольшая влажность включает максимальное количество как связанной, так и свободной воды. Количество последней напрямую зависит от плотности древесины: чем больше полостей в древесине, тем больше ее влажность, и наоборот.

Попутно о терминах

Сортиментом называется комплекс свойств, признаков, качеств, по которым какие-либо изделия могут принадлежать к тому или иному сорту.

Плотность древесины зависит от совокупности веществ, образующих оболочку клеток. Поскольку клетки разных пород древесины похожи по своему строению, то ее плотность варьируется в пределах 1490–1560 кг/м3 (можно сказать, что этот параметр для всех пород примерно равен 1,53 г/см3).

Плотность бывает условной и средней. Условная плотность представляет собой отношение минимальной массы к максимальному объему образца. Средняя влажность определяется влажностью и пористостью древесины, а ее значение указывается применительно к 12%-ной влажности.

По последнему параметру древесина делится на группы, которые включают древесину малой плотности (540 и менее), средней плотности (550–740) и высокой плотности (750 и выше). Условная и средняя плотность самых распространенных древесных пород представлена в табл. 2.

Таблица 2 Показатели средней и условной плотности древесины

В зависимости от средней плотности древесные породы разделяются на:

1) легкие (пихта, кедр, тополь, липа, сосна);

2) средние (береза, вяз, бук, ясень);

3) тяжелые (клен, дуб, граб).

К тепловым свойствам древесины относятся теплоемкость, теплопроводность и тепловое расширение.

Попутно о терминах

Сбежистость – это равномерное и постепенное уменьшение диаметра по всей длине бревна. Если оно равняется более 1 см на каждый метр длины ствола, то такое изменение считается пороком древесины.

Теплоемкость – это способность древесины накапливать тепло. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость.

Это количество теплоты, требующееся для нагревания 1 кг древесины на 1°С. Теплоемкость едина для любой древесины независимо от породы и возрастает при увеличении влажности.

Теплопроводность является свойством древесины, которое показывает интенсивность переноса тепла в материале.

При изменении таких параметров, как температура, влажность и плотность, коэффициент теплопроводности возрастает, причем вдоль волокон она бывает в 2 раза выше, чем поперек.

Тепловым расширением называется способность древесины увеличивать линейные размеры и объем при повышении температуры. Коэффициент теплового расширения у древесины по сравнению с таким же показателем у металла, стекла или бетона в 3–10 раз меньше.

Звукопроводность – это способность материала проводить звук. Скорость распространения звука в древесине зависит от его направленности и убывает следующим образом:

1) вдоль волокон – 1500 м/с;

2) радиально – 2000 м/с;

3) тангенциально – 1500 м/с.

По сравнению со звукопроводностью воздуха звукопроводность древесины вдоль волокон в 3–4 раза, а поперек – в 16 раз выше.

Прочность, твердость, ударная вязкость – это механические качества древесины.

Попутно о терминах

Закомелистостью называется резкое увеличение диаметра ствола в его нижней части, при этом диаметр торца у комля, как минимум, в 1,2 раза больше диаметра торца, измеренного в метре от первоначальной точки.

Прочность – это свойство древесины сопротивляться механическим нагрузкам (растяжению, сжатию, изгибанию, сдвиганию), оно характеризуется пределом прочности, средняя величина которого равна 130 МПа. При растяжении поперек волокон прочность древесины равна 1/20 предела прочности при растяжении вдоль волокон.