Физические свойства древесины

Гигроскопичность и влажность. Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость (от 30 до 80 %), обладает огромной внутренней поверхностью, которая легко сорбирует водяные пары из воздуха (гигроскопичность). Влажность, которую приобретает древесина в результате длительного нахождения на воздухе с постоянной температурой и влажностью, называется равновесной. Между равновесной влажностью древесины и параметрами окружающего воздуха (относительная влажность и температура) существует зависимость, которая выражается диаграммой (рис. XIII.5).

По содержанию влаги различают: мокрую древесину — с влажностью до 100 % и более; свежесрубленную — 35 % и выше; воздушно-сухую— 15—20 %; комнатносухую — 8—12 % и абсолютно сухую древесину, высушенную до постоянной массы при температуре 103 ±2 °С. Стандартной считают влажность древесины 12 %, при которой определяют и сравнивают ее свойства.

Вода в древесине может находиться в двух состояниях — свободном и физически связанном.

Свободная или капиллярная вода заполняет полости клеток и сосудов и межклеточные пространства. Связанная или гигроскопическая вода находится в стенках клеток и сосудов древесины в виде тончайших гидратных оболочек на поверхности мельчайших элементов, слагающих стенки клеток.

Влажность сруба рубленного дома древесины, когда стенки клеток насыщены водой (предельное содержание гигроскопической влаги), а полости и межклеточные пространства свободны от воды (отсутствие капиллярной воды), называют пределом гигроскопической влажности (раньше — точкой насыщения волокон). Для древесины различных пород она колеблется от 23 до 35 % (в среднем 30 %) от массы сухой древесины.

Гигроскопическая вода, покрывая поверхность мельчайших частиц в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объем и масса древесины увеличиваются, а прочность снижается. Свободная вода, накапливаясь в полостях клеток, существенно не изменяет расстояния между элементами древесины и поэтому рубленные дома, не влияет на ее прочность и объем, увеличивая лишь массу и теплопроводность.

Усушка и разбухание. Как уже отмечалось, изменение влажности древесины от 0 до предела гигроскопичности вызывает изменение ее линейных размеров и объема — усушку или разбухание, величина которых зависит от количества испарившейся или поглощенной ею влаги и направления волокон (рис. XIII.6). Вдоль волокон линейная усушка для большинства древесных строительство рубленных домов, пород не превышает 0,1 %, в радиальном направлении —3—6 %, а в тан-гентальном — 7—12 %.