Вопрос 14 Теплоемкость и тепловое расширение древесины:

Коэффициент теплового расширения абсолютно сухой древесины положителен для всех структурных направлений, т.е. древесина расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Коэффициент линейного теплового расширения, т.е. условное изменение размеров образца при нагревании на 1°С, вдоль волокон не превосходит 5,7-10,6 на 1°С. Коэффициенты линейного расширения поперек волокон в 5... 15 раз больше. Но для образцов влажной древесины нагревание может привести к сокращению размеров из-за уменьшения степени набухания клеточных стенок при сушке древесины.

Теплоемкость древесины (удельная теплота) представляет собой отношение количества тепла, необходимого для поднятия температуры единицы веса древесины на 1°, к количеству тепла, потребному для поднятия температуры такой же единицы воды на 1°.

Теплоемкость древесины в абсолютно сухом состоянии почти не зависит от породы дерева и в пределах от 0 до 106° равняется 0,327. Теплоемкость несухой древесины слагается из теплоемкости абсолютно сухой древесины и теплоемкости находящейся в ней воды.

С повышением температуры и влажности теплоемкость древесины увеличивается. Для определения теплоемкости древесины при любой ее влажности и температуре можно пользоваться следующей формулой:

Cw = 26,6+0,116t+w/(100+w) Ккал/кг °С

где Cw — теплоемкость древесины при заданной влажности, W— влажность древесины, t — температура ее.

Вопрос 15 Сухое и влажное хранение круглых лесоматериалов

Для влажного способа характерно применение для лесоматериалов, предназначающихся для распилки, производства рудничной стойки и балансов, а также лущения и строгания. По ГОСТ 9014.1-78 производится защита древесины способом дождевания. Данный способ должен обеспечивать сохранность влажности древесины в коре на протяжении всего теплого периода. К таким способам относятся: плотная укладка с окоркой, затенение торцов, замораживание, дождевание, плотная укладка с сохранением коры в хлыстах и прочее.

Для предварительно окоренных лесных материалов используется сухой способ хранения. Для этого материалы укладывают в штабеля, потом затеняют и замазывают торцы. Необходимо учитывать данные о стойкости древесных пород против грибов, насекомых и растрескивания при выборе способа защиты и хранения лесоматериалов.

Вопрос 16 Формы влаги в древесине, влагопоглощение, водопоглощение, предел гигроскопичности.

Различают две формы влаги, содержащейся в древесине: связанную (или гигроскопическую) и свободную. Связанная (адсорбционная и микрокапиллярная) влага находится в толще клеточных оболочек, свободная влага содержится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Связанная влага удерживается в основном физико-химическими связями; ее удаление сопряжено со значительными затратами энергии и существенно отражается на большинстве свойств древесины. Свободная влага удерживается только физико-механическими связями, удаляется значительно легче и оказывает меньшее влияние на свойства древесины. Состояние древесины, при котором в клеточных оболочках содержится максимальное количество связанной влаги, а свободной влаги нет, называется пределом гигроскопичности Wnr.

Способность древесины поглощать влагу из окружающего воздуха называется влагопоглощением. В первой стадии поглощения молекулы водяного пара из воздуха адсорбируются активной поверхностью микрофибрилл, находящихся в клеточной оболочке.

Вследствие пористого строения при непосредственном контакте с капельножидкой влагой древесина способна увеличивать свою влажность. Это свойство древесины называется водопоглощением. Максимальная влажность, которой достигает погруженная в воду древесина, складывается из предельного количества связанной влаги (предел гигроскопичности) и наибольшего количества свободной влаги. Вполне очевидно, что это количество свободной влаги зависит от объема полостей в древесине поэтому чем больше плотность древесины, тем меньше ее влажность, характеризующая максимальное водопоглощение. Максимальная влажность может быть подсчитана по формуле:

где ро — плотность в абсолютно сухом состоянии; 1,54 — относительная плотность древесинного вещества; 30 — влажность при пределе гигроскопичности, %. Формула эта приближенная, так как влажность Wm и относительная плотность древесинного вещества взяты средние.