14

3.2 Деформационно-механические свойства

Усушка, разбухание и коробление.

Колебания влажности волокон древесины влекут изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины до достижения ею предела гигроскопичности стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий.

1 - вдоль волокон;

2 - поперек волокон в радиальном направлении; 3 - то же, в тангенциальном направлении; 4 - объемное

Усушка и разбухание древесины вызывают коробление и растрескивание лесных материалов

Коробление досок в результате усушки:

1 — продольное простое; 2 — то же, сложное

Коробление деревянных изделий является следствием: 1) разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях; 2) неравномерности высыхания.

Неравномерность усушки и коробления вызывает появление внутренних напряжений в древесине и растрескивание пиломатериалов и бревен. Широкие доски коробятся больше, чем узкие, поэтому для настилки пола и столярных изделий применяют доски шириной 10-12 см.

Механические свойства древесины определяют путем испытания малых чистых (без видимых пороков) образцов древесины.

Показатели свойств древесины должны быть пересчитаны на влажность 12% (в случае необходимости — на влажность 15%).

Влияние влажности на прочность древесины

Схемы основных испытаний древесины

Удельная прочность при растяжении некоторых строительных материалов

Древесина по своей удельной прочности конкурирует с современными конструкционными материалами. Однако сучки, трещины и другие пороки сильно снижают механические свойства.

Прочность при статическом изгибе древесины очень высокая: она примерно в 1,8 раза превышает прочность при сжатии вдоль волокон и составляет около 70% прочности при растяжении.

Предел прочности при скалывании вдоль волокон для основных древесных пород составляет 6,0-13 МПа, а при скалывании поперек волокон — в 3-4 раза выше.

Статическая твердость численно равна нагрузке, которая необходима для вдавливания в образец древесины половины металлического шарика радиусом

5,64 мм.

Твердость древесины по торцу на 15-50% выше, чем в радиальном и тангенциальном направлениях. Мягкие породы (сосна, ель, пихта, ольха) имеют торцовую твердость 35-50 МПа, твердые породы (дуб, граб, береза, ясень, лиственница и др.) — 50-100 МПа, очень твердые (кизил, самшит) — более 100 МПа.

Особенностью древесины является высокая ползучесть, проявляющаяся особенно во влажных условиях.

4. Лесные материалы и изделия из древесины

четырех сторон; 10 — шпунтованные доски

с прямоугольным пазом и гребнем; 11 — шпунтованные доски

с треугольным пазом и гребнем; 12 — фальцованные доски;

13 — плинтус;

14 — наличники

5. Пороки древесины

Пороками называют недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможности ее использования.

Дефектами называют пороки механического происхождения, возникающие в древесине в процессе заготовки, транспортировки, сортировки, штабелевки и обработки.

Ввиду наличия пороков прочность бруса или доски не может быть оценена по результатам испытания малых чистых образцов.

Поэтому в отличие от других материалов, сорта лесоматериалов устанавливают не по прочности образцов, а на основании оценки характера, размеров и количества пороков.

5.1 Сучки и трещины

Сучки — части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность строения древесины, вызывают искривление волокон и затрудняют механическую обработку.

По состоянию древесины различают сучки:

здоровые, загнившие, гнилые и табачные.

По степени срастания сучки могут быть:

сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся и выпадающие несросшиеся.

По взаимному расположению выделяют три разновидности сучков:

разбросанные, групповые и разветвленные

Кроме того, сучки классифицируют по положению в сортименте, форме разреза и степени зарастания.