Усыхание доски вдоль волокон

Обновлено: 29.04.2024

При отдаче влаги в пределах диапазона насыщения уменьшаются размеры и объем древесины; этот процесс называется усушкой, обратный процесс — разбу­ханием.

Отдача воды из внешних клеток происходит быстрее, чем из внутренних. Бед­ные смолой участки древесины, заболонь и верхняя часть ствола отдают воду бы­стрее, чем богатые смолой участки древесины, ядро и нижняя часть ствола. Вы­деление воды происходит тем быстрее, чем больше перепад влаги между древеси­ной и окружающим воздухом.

Во время испарения свободной воды размеры и объем древесины не изменя­ются. Волокна и клеточные стенки к этому моменту еще насыщены. Поэтому го­ворят о насыщении волокон. Насыщение волокон отличается у отдельных по­род, а также частей ствола; для важнейших пород древесины значение насыще­ния лежит в диапазоне влажности древесины от 23 до 35%. Поэтому речь идет о

Таблица 2.10. Диапазон насыще­ния волокон

диапазоне насыщения волокон (табл. 2.10).

В направлении волокон от 0,1 до 0,3%

Для досок и брусков

Рис. 2.83. Максимальная усуш­ка при изменении влажности древесины от 30 до 0%

Уже во время испарения свободной воды при определенном перепаде влажности между влажной древесиной и сухим окружающим воздухом начи­нается испарение связанной воды. При этом объем древесины уменьшается, древесина дает усушку (рис. 2.82). Усушка начинается около предела на­сыщения, то есть около 30% влажности древеси­ны, и продолжается до тех пор, пока влажность дре­весины не составит 0%, то есть древесина не ста­нет абсолютно сухой.

Различают три направления усушки древеси­ны: продольное (вдоль волокон), радиальное (по направлению сердцевинных лучей) и тангенциаль­ное (в направлении годичных колец).

В направлении вдоль волокон усушка состав­ляет от ОД до 0,3%, в направлении сердцевинных лучей — около 5% и в направлении годичных ко­лец — около 10% (рис. 2.83). Для одной и той же породы древесины эти значения все же могут су­щественно отличаться от этих средних значений.

В табл. 2.11 приведены средние значения ко­эффициентов усушки в процентах на каждый про­цент изменения влагосодержания.

Усушка по ширине становится заметной даже на профессионально изготовленных столярных изде­лиях. Например, соединенные по кромке налични­ки могут выступить вперед, широкий средник фи­леночной (рамочной) двери торцами может не по­дойти вертикальной обвязке.

Таблица 2.11. Коэффициент усушки на каждый процент изменения влагосодержания, %

Усушка (усадка) и разбухание древесины. Коэффициенты усадки (усушки) и разбухания дерева тангенциальный, радиальный и вдоль волокон для различных пород дерева. Направления разрезов и виды распила древесины.

• О терминологии. При высыхании древесины удаление связанной влаги приводит к уменьшению линейных размеров и объема. Это явление называется усушкой древесины.
• Уменьшение содержания свободной влаги, т. е. снижение влажности от свежесрубленного или мокрого состояния до предела гигроскопичности не вызывает усушки.
• Теперь о направлениях усушки, вот рисунок:

• Отдельные элементы древесины при высыхании ведут себя по-разному:
  • Размеры сосудов и паренхимных клеток обычно уменьшаются в тангенциальном направлении и несколько увеличиваются в радиальном; древесные же волокна усыхают примерно одинаково в обоих направлениях.
  • У хвойных пород между радиальной и тангенциальной усушкой древесины поздней зоны годичных слоев существует небольшое различие, а тангенциальная усушка древесины ранней зоны годичных слоев в 2—3 раза превосходит радиальную.
  • Поздняя древесина поперек волокон усыхает значительно больше, чем ранняя, а вдоль волокон, наоборот, поздняя древесина усыхает меньше, чем ранняя.

  Таблица . Сравнение усушка (усадки) поздней и ранней древесины.

  Порода

  Зона годичного слоя

  Усушка, %

  радиальная

  тангенциальная

  вдоль волокон

  объемная

  
  

  • Источник: Деревянные конструкции. Справочник проектировщика промышленных сооружений. Главный редактор Г.Ф. Кузнецов 1937 год

  Таблица. Сравнение тангенциальной усушки ранней и поздней зон годичного слоя хвойных и лиственных пород.

  Усушка вдоль волокон ввиду малой величины обычно во внимание не принимается. Практическое значение усушки поперек волокон очень велико и ее приходится учитывать, предусматривая, например, припуски на усушку при распиловке бревен на доски; бревна распиливают обычно во влажном состоянии и, если не дать припуска на усушку, полученные пиломатериалы после высыхания не будут иметь требуемых размеров поперечного сечения.

  
  

  Усадка древесины — это естественный процесс высыхания, связанный с уменьшением линейных размеров. Наиболее интенсивно процесс усадки (усушки) происходит в первые три месяца после возведения дома и зависит от многих факторов.

  От чего зависит величина усадки древесины

  К факторам, оказывающим влияние на величину усушки древесины можно отнести следующие:

  • Материал — бревно, оцилиндрованное бревно, брус, клееный брус. Дом из бревна ручной рубки дает усадку до 15 см, из оцилиндрованного бревна — на величину до 10 см, из бруса — до 6 см. Профилированный брус камерной сушки дает усадку — 2,5-4 см, клееный брус — 1,5-2 см.
  • Межвенцовый уплотнитель — мох, джут, лен, пакля и другие.
  • Размер материала. Естественно, чем больше деталь, тем больше размер усадки.
  • Начальная влажности древесины.
  • Технология строительства, тип рубки. Например, при неплотной подгонке бревен при ручной рубке усадка может оказаться настолько значительной, что придется докладывать несколько дополнительных венцов, чтобы в доме можно было комфортно передвигаться.
  • Пора года, когда ведется строительство. В летнее время срубу требуется до 12 месяцев на усадку. Возведенные в зимнее время срубы требуют в 2 раза меньше времени усадку — около 6 месяцев.

  Важность учета усадки дома

  Если сруб дома не отстоится положенное время для усадки, то велика вероятность, что оконные и дверные рамы могут перекосится, начнет крутить полы, стены и потолки.

  Преждевременное заселение в дом также может привести к неравномерной усадке. Чем это значит и чем чревато? К примеру, одна комната будет греться больше, другая меньше, третья — вообще не будет отапливаться. В результате в конструкциях начнут образовываться щели, дом может перекоситься. Щели в стенах приведут теплопотерям. Так, отверстия совокупной площадью в 4% от общего объема дадут 25% снижения теплоемкости стены.

  Направления усушки и таблица сравнения для различных пород древесины

  
  

  Если рассматривать бревно, то процесс усушки (усадки) в нем происходит в трех направлениях — радиальном, тангенциальном и вдоль волокон. Усушка вдоль волокон ввиду малой величины обычно во внимание не принимается. Наибольшее практическое значение имеет величина изменения поперек волокон (радиальное). Радиальную усушку необходимо учитывать, предусматривая, например, припуски на усушку при распиловке бревен на доски. Так как обычно бревна распиливают во влажном состоянии, то если не дать припуска на усушку, полученные пиломатериалы после высыхания не будут иметь требуемых размеров поперечного сечения.

  Свойство древесины сокращать линейные размеры и объем при уменьшении содержащейся в ней связанной влаги называется усушкой. Пока из высушиваемой древесины удаляется свободная влага, усушки не происходит. Усушка начинается после перехода древесины через точку насыщения волокна, т. е. после снижения влажности за пределы 28—30%- Это обусловлено сокращением промежутков между мицеллами после удаления влаги. Усушка пре­кращается по достижении древесиной абсолютно сухого состояния. Практически усушка досок и брусков начинается раньше достиже­ния ими средней влажности 25—30%, так как их наружные слои высыхают ниже влажности точки насыщения волокна прежде, чем начнется усушка внутренних слоев. Величина усушки выражается в процентах от первоначального размера.

  Древесина обладает также свойством, обратным усушке, — способностью разбухать. Разбухание происходит при повышении влажности древесины в пределах от 0 до 30%.

  Вследствие неоднородности строения древесины ее усушка и разбухание неодинаковы в различных направлениях. Наибольшую величину дает усушка в направлении годовых слоев, так называе­мая тангентальная. Она достигает 8—12% при удалении всей вла­ги. Например, доска шириной 100 мм, выпиленная из боковой час­ти бревна и высушенная до абсолютно сухого состояния, умень­шится по ширине до 88—92 мм. Усушка по направлению радиуса ствола, называемая радиальной, составляет 5—8%, а в направле­нии длины древесных волокон (вдоль оси ствола), называемая продольной, составляет всего 0,1%. Практически продольная усуш­ка никогда не учитывается.

  Объемная усушка, т. е. уменьшение объема образца древесины при высушивании, равняется приблизительно сумме тангентальной и радиальной усушек и составляет от 12 до 20%. Плотная древеси­на твердых пород дает большие величины усушки, а древесина хвойных и мягких лиственных пород — меньшие.

  Способность к усушке и разбуханию является отрицательным свойством древесины. Попытки стабилизировать размеры древе­сины пока не привели к успешным результатам. Единственным спо­собом избежать нежелательного изменения размеров и формы де­ревянной детали или изделия является предварительное высуши­вание древесины до нужной эксплуатационной влажности (см. табл. 4).

  Для того чтобы пиломатериалы после высушивания имели нуж­ные номинальные размеры, установлены припуски на усушку.

  Размеры этих припусков определены на основании тщательных исследований фактической усушки древесины различных пород и узаконены ГОСТами.

  ГОСТ 6782—67 устанавливает припуски на усушку для пило­материалов хвойных пород, выпиливаемых из сырой (с влажностью 30% и выше) древесины и высушиваемых до различной конечной влажности.

  Величины припусков для пиломатериалов тангентальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты даны в табл. 5.

  Припуски на усушку для пиломатериалов тангентальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты

  Свойство древесины сокращать линейные размеры и объем при уменьшении содержащейся в ней связанной влаги называется Усушкой. Пока из высушиваемой древесины удаляется свободная влага, усушки не происходит. Усушка начинается после перехода древесины через точку насыщения волокна, т. е. после снижения влажности за пределы 28—30%- Это обусловлено сокращением промежутков между мицеллами после удаления влаги. Усушка пре­кращается по достижении древесиной абсолютно сухого состояния. Практически усушка досок и брусков начинается раньше достиже­ния ими средней влажности 25—30%, так как их наружные слои высыхают ниже влажности точки насыщения волокна прежде, чем начнется усушка внутренних слоев. Величина усушки выражается в процентах от первоначального размера.

  Древесина обладает также свойством, обратным усушке, — способностью разбухать. Разбухание происходит при повышении влажности древесины в пределах от 0 до 30%.

  Вследствие неоднородности строения древесины ее усушка и разбухание неодинаковы в различных направлениях. Наибольшую величину дает усушка в направлении годовых слоев, так называе­мая тангентальная. Она достигает 8—12% при удалении всей вла­ги. Например, доска шириной 100 мм, выпиленная из боковой час­ти бревна и высушенная до абсолютно сухого состояния, умень­шится по ширине до 88—92 мм. Усушка по направлению радиуса ствола, называемая радиальной, составляет 5—8%, а в направле­нии длины древесных волокон (вдоль оси ствола), называемая Продольной, составляет всего 0,1%. Практически продольная усуш­ка никогда не учитывается.

  Объемная усушка, т. е. уменьшение объема образца древесины при высушивании, равняется приблизительно сумме тангентальной и радиальной усушек и составляет от 12 до 20%. Плотная древеси­на твердых пород дает большие величины усушки, а древесина хвойных и мягких лиственных пород — меньшие.

  Способность к усушке и разбуханию является отрицательным свойством древесины. Попытки стабилизировать размеры древе­сины пока не привели к успешным результатам. Единственным спо­собом избежать нежелательного изменения размеров и формы де­ревянной детали или изделия является предварительное высуши­вание древесины до нужной эксплуатационной влажности (см. табл. 4).

  Для того чтобы пиломатериалы после высушивания имели нуж­ные номинальные размеры, установлены припуски на усушку.

  Размеры этих припусков определены на основании тщательных исследований фактической усушки древесины различных пород и узаконены ГОСТами.

  ГОСТ 6782—67 устанавливает припуски на усушку для пило­материалов хвойных пород, выпиливаемых из сырой (с влажностью 30% и выше) древесины и высушиваемых до различной конечной влажности.

  Величины припусков для пиломатериалов тангентальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты даны в табл. 5.

  Припуски на усушку для пиломатериалов тангентальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты

  Читайте также:

    
  • Как очистить дверь из мдф от жирных пятен
    
  • Не держит пластиковый шаровый кран что делать
    
  • Монтажная пена для заполнения пустот в полу
    
  • Самолет сел на крышу дома
    
  • Анкер р теории профессиональной сегрегации по признаку пола аналитический обзор