Основные физико-механические свойства древесины





Истинная плотность древесины определяется совокупностью веществ, слагающих оболочку клеток. Так как клетки имеют схожее строение для всех пород, то истинная плотность древесины колеблется в пределах от 1490 до 1560 кг/м3.

Средняя плотность зависит от влажности и пористости породы. Значение средней плотности указывается применительно к нормальной 12%-ной влажности.

Все породы по средней плотности условно разделяют на три группы: легкие (с 012 < 550 кг/м3), средние (с 012 = 550 + 700 кг/м3) и тяжелые (с 012 > 700 кг/м3). Средние значения средней плотности с о12, кг/м3, некоторых распространенных пород древесины приведены ниже.

Легкие породы Средние породы Тяжелые породы
Пихта сибирская Береза Клен
Кедр Вяз Дуб
Ель Лиственница Граб
Тополь Бук Акация белая
Липа Сосна Ясень обыкновенный    

Влажность древесины существенно влияет на ее физико-механические свойства и в ряде случаев определяет ее пригодность.

Вода в древесине может находиться в трех видах: в свободном состоянии, гигроскопическом и химически связанном. Свободная, или капиллярная, вода заполняет полости клеток и сосудов и межклеточное пространство; гигроскопическая вода находится в стенках клеток и химически связанная вода входит в химический состав веществ.

По степени влажности древесину подразделяют на мокрую, свежесрубленную, воздушносухую, комнатносухую и абсолютно сухую. Мокрая имеет влажность свыше 100%, свежесрубленная — 35% и выше, воздушносухая — 15–20% , комнатносухая — 8–12% и абсолютно сухая — 0%.

За стандартную влажность условно принята влажность, равная 12%. Содержание воды в древесине изменяется вследствие ее гигроскопичности и влагоотдачи.

Гигроскопичностью называют способность древесины поглощать из воздуха парообразную воду. Противоположная характеристика гигроскопичности — влагоотдача — способность древесины отдавать воду в окружающую среду. Гигроскопичность и влагоотдача зависят от температуры и относительной влажности воздуха.

Состояние древесины, когда в ней содержится только гигроскопическая вода и отсутствует капиллярная, называется точкой насыщения волокон, или пределом гигроскопичности. Для разных пород деревьев она составляет 25–35%.

Находясь длительное время в воздухе с постоянной относительной влажностью и температурой, древесина приобретает определенную влажность, которая называется равновесной. В результате изменения влажности происходит усушка или разбухание древесины.

Усушкой называют уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка не происходит при испарении свободной и начинается только при удалении гигроскопической воды. Усушка древесины в различных направлениях неодинакова. Вдоль волокон она составляет 0,1–0,3%, в радиальном направлении — 3–6 и в тангенциальном — 7–12%. Объемная усушка, выражаемая коэффициентом объемной усушки, составляет 0,2–0,75%.

Набуханием называют способность древесины увеличивать свои размеры при поглощении воды. Набухание вдоль волокон составляет 0,1–0,8%, в радиальном направлении3–5%, в тангенциальном — 6–12%. Усушка приводит к появлению щелей между деревянными элементами, образованию трещин.

Свойства древесины по-разному изменять свои размеры при усушке и набухании приводит к короблению.

Теплопроводность древесины составляет 0,16–0,3 Вт/(м хоС). Вдоль волокон она в 1,8 раза выше, чем поперек.

Звукопроводность древесины вдоль волокон в 16 и поперек волокон в 3–4 раза выше звукопроводности воздуха. Вдоль волокон она составляет 5000, поперек волокон в радиальном направлении — 1450 и в тангенциальном — 850 м/с.

К механическим свойствам древесины относят прочность, твердость, деформативность, ударную вязкость. Они зависят от средней плотности, влажности, наличия пороков, приложения нагрузки с учетом строения древесины.

Важнейшей характеристикой древесины является прочность. В деревянных конструкциях древесина работает на сжатие вдоль и поперек волокон, скалывание, изгиб, растяжение.

Древесина различных пород имеет неодинаковую прочность. Среди растущих в Беларуси наибольшую прочность имеет дуб. Предел прочности древесины наиболее распространенных пород приведен в табл. 14.1.

Таблица 14.1

Физико-механические свойства древесины

Порода дерева Средняя плотность, кг/м3 Коэффициент объемной усушки, % Предел прочности, МПа, вдоль волокон при
растяжении сжатии скалывании радиальном статическом изгибе
Хвойные:                        
лиственница 0,52 64,5 9,9 111,5
сосна обыкновенная 0,44 103,5 46,5 7,5 86,0
ель 0,43 44,5 6,9 79,5
пихта сибирская 0,39 6,4 68,5
Лиственные:                        
дуб 0,43 57,5 10,2 107,5
береза 0,54 55,0 9,3 109,5
бук 0,47 55,5 11,6 108,5
липа 0,49 45,5 8,6 88,0
ольха 0,43 44,0 8,1 80,5
осина 0,41 125,5 42,5 6,3 78,0

 





Читайте также:
Основные понятия ботаника 5-6 класс: Экологические факторы делятся на 3 группы...
Основные этапы развития астрономии. Гипотеза Лапласа: С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно...
Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия...
Основные направления модернизма: главной целью модернизма является создание...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.031 с.