Физические свойства древесины

Влажность

В древесине содержится две формы влаги: связанная (гигроскопическая) и свободная (капиллярная). Связанная влага находится в толще клеток, свободная содержится в по­лостях клеток и межклеточных пространствах. Состояние древесины, при котором свободная влага отсутствует, а клеточные стенки содержат макси­мальное количество связанной влаги, называется пределом гигроскопичности или точкой насыщения волокон. При температуре 15-20 °С предел гигроскопичности для всех пород примерно равен 30%, а для замороженной древесины - 23-25%.

Абсолютная влажность древесины, т. е. её процентное содержание определяется:

где: т - масса влажной древесины;

т₀ - масса абсолютно сухой древесины.

Стандартная влажность принята 12%

Влажность древесины ниже предела гигроскопичности является функ­цией относительной влажности воздуха и температурой, поэтому при опре­деленных параметрах древесина получает состояние, при котором она не приобретает и не теряет влагу. Это состояние называется равновесной влаж­ностью.

По содержанию влаги условно различают следующие состояния древесины:

- воздушно-сухое с влажностью 10…18%

- полусухое 18…23%

- сырое более 23%

Плотность

Величина плотности устанавливается при определённой влажности. Плотность древесины ₁₂, измеряемая при стандартной влажности 12%, характеризует содержание древесного вещества или древесины в единице объёма и является косвенным показателем прочности.

Плотность древесного вещества всех пород – около 1,5 г/см³ (1500кг/м³).

Плотность древесины сосны – 500 кг/м³, лиственницы – 650 кг/м³, т.е. на долю пустот и влаги в древесине приходится от половины до ¾ её объёма.

Теплопроводность

Теплопроводность древесины зависит от плотности, влажности и направления волокон. Коэффициент теплопроводности сосны поперёк волокон составляет от 0,12...0,18 Вт/(м град) при стандартной влажности, вдоль волокон – 0,4…0,5 Вт/(м град), что, примерно, больше в 2,5...3 раза. Древесина служит хорошим теплоизолятором в ограждающих конструкциях.

Температурное расширение

Изменение размеров древесины при нагревании характеризуется коэффициентом линейного расширения . Вдоль волокон элемента он равен 3,6…5,4 х 10^-6, поперёк волокон – 34…64 х 10^-6 для хвойных пород. Ввиду незначительной величины этих коэффициентов, они не учитываются при проектировании конструкций.

Цвет – важная характеристика внешнего вида древесины, учитываемая при выборе породы для отделки помещений, изготовлении мебели. Основное вещество в древесине -целлюлоза - имеет практически белый цвет. Все многообразие цветовых оттенков прида­ют древесине красящие, дубильные вещества и смолы.

Текстурой называется рисунок, образуемый на поверхности образцов при перерезывании анатомических элементов древесины, чем сложнее строение древесины, тем богаче ее текстура. Красивую замысловатую текстуру имеют: карельская береза, бук, платан (на радиальном разрезе), орех, дуб (на тангенциальном разрезе).