книги из ГПНТБ / Гашкова, А. К. Влияние влажности на качество столярно-строительных изделий из древесины

ВВЕДЕНИЕ

Огромный размах жилищного строительства в нашей стране требует большого количества столярно-строительных изделий и ме­ бели, отвечающих все возрастающим эксплуатационным требова­ ниям.

Древесина — гигроскопический материал, изменяющий свою влажность, размеры и форму под влиянием окружающей среды. Это может приводить к снижению качества изделий. Изменения размеров и формы оконных и дверных блоков в процессе эксплуата­ ции приводят к их повышенной воздухопроницаемости, что затруд­ няет их эксплуатацию и нарушает нормальные температурно-влаж­ ностные режимы помещения.

Изменение влажности погонажных деталей (например, досок пола) способствует образованию зазоров и трещин при высыхании или вспучиванию при увлажнении и ухудшает их внешний вид. Из­ менение размеров и формы мебели также ухудшает ее эксплуатаци­ онные свойства и внешний вид.

Важное значение имеет правильный выбор влажности деталей и заготовок из древесины перед транспортированием. Колебания влажности древесины в больших пределах могут вызывать значи­ тельные деформации деталей, что приводит к браку и раскомплек­ тованию транспортируемой партии.

Древесина в строительстве используется не только в цельном виде, но и в виде таких материалов, как древесностружечные и дре­ весноволокнистые плиты, фанера, фибролит и др., которые тоже относятся к гигроскопическим материалам.

В строительстве используется свыше половины всей ежегодно заготавливаемой древесины [1]. Половина ее идет на собственно конструкции (стены, перекрытия, перегородки, крыши, окна, двери, полы) и половина на производство различных работ (на земляные работы и возведение фундаментов, бетонные и железобетонные ра­ боты, монтаж металлоконструкций, на леса и эстакады, инвентарь, временные сооружения).

Условия работы деревянных деталей в строительных конструк­ циях можно подразделить на три группы: комнатные (внутренние), наружные и промежуточные. В комнатных условиях эксплуатиру­ ются межкомнатные двери, встроенная мебель, перегородки и полы. В наружных условиях эксплуатируются крыши и все детали неотап­ ливаемых зданий (склады, сараи и т. д.). Все остальные детали и изделия (окна, входные двери, стены, перекрытия) эксплуатиру­ ются в промежуточных условиях, для которых характерно влияние как микроклимата помещений, так и наружного воздуха.

К древесине, идущей на производство строительных работ, высо­ ких требований обычно не предъявляется (в том числе и к ее влаж­ ности).

В соответствии с условиями эксплуатации влажность древесины строительных деталей и изделий регламентируется строительными нормами и правилами [2] в следующих пределах:

3

сыщения волокна уменьшается. При 100°С она составляет около

20% [3].

Если древесину длительное время выдерживать на воздухе с постоянной температурой и постоянной относительной влажностью, в ней устанавливается определенная равновесная влажность Wv. Практика показывает, что при очень длительной выдержке древеси­ на не всегда достигает равновесной влажности. В связи с этим был

которой стремится на воздухе определенного состояния измельчен­ ная древесина.

Устойчивая влажность неодинакова при разных направлениях процесса (сорбция и десорбция). Устойчивая влажность сорбции

пока нет. Отмечается, что на величину гистерезиса оказывают влия­ ние размеры сортиментов, температура среды и начальная влаж­ ность сортиментов [3, 32, 33].

Для практики явление гистерезиса имеет существенное значе­ ние, так как оно определяет возможный диапазон изменения отно­ сительной влажности воздуха при практически стабильном влаж­ ностном состоянии древесины. Для постоянных температурно-влаж­ ностных условий устойчивая влажность при десорбции близка к равновесной влажности, а при сорбции — не доходит до нее на 2,5%.

На процесс выравнивания влажности и его скорость влияют многочисленные, по-разному взаимосвязанные факторы: порода, объемная масса и структура древесины; соотношение между поверх­ ностью и объемом деталей; температура, влажность и скорость дви­ жения воздуха, а также направление потока воздуха относительно поверхностей детали (изделия); начальная влажность образца и перепад между равновесной и начальной влажностью.-Для каждой заданной начальной влажности одна и та же величина перепада Wp — ^нач может быть обусловлена различными комбинациями температуры и относительной влажности воздуха. Однако скорость процесса от.начальной до равновесной влажности WBSt4->-Wp может быть различной. При одной и той же величине перепада с увеличе­ нием температуры скорость изменения влажности увеличивается. На рис. 1 графически изображена зависимость скорости изменения Влажности сосновых образцов и образцов древесностружечных плит от перепада Wv— WBач между равновесной и начальной влаж­ ностью при температуре 20° С [34]. При высыхании (левая часть графика) скорость процесса у образцов из цельной древесины и у образцов из древесностружечных плит почти одинакова, а при

С

в древесине и древесностружечных плитах в зависимости от разности между равновесной и фактической влажностью

увлажнении сильно отличается. Образцы из древесностружечных плит увлажняются значительно быстрее. Кроме того, скорость из­ менения влажности при увлажнении зависит от величины относи­ тельной влажности воздуха.

ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫЕ УСЛОВИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАВНОВЕСНУЮ ВЛАЖНОСТЬ

Условия эксплуатации изделий и деталей из древесины на от­ крытом воздухе или в неотапливаемых помещениях целиком зави­ сят от климата данного района или даже данного географического пункта. Ввиду обширности территории нашей страны эти условия весьма разнообразны. На рис. 2 представлены кривые, характери­ зующие изменение температуры, относительной влажности воздуха и равновесной влажности древесины в течение года по среднеме­ сячным данным для шести географических пунктов страны с наи­ более отличающимся климатом [4, 5,.6]. Наибольшие перепады зна­ чений всех рассматриваемых параметров присущи Владивостоку, наименьшие — Сочи. Для Сочи 15,2% можно считать устойчивой влажностью в течение года, а 15,4% для Владивостока далеко не устойчивая влажность. Это имеет большое значение при знакомстве с динамикой изменения фактической влажности древесины.

7

внутреннего воздуха опре­ деляет направление теплообмена между помещением и внешней сре­ дой. От параметров наружного воздуха зависит количество тепла и влаги, вносимых в помещение с наружным воздухом при воздухо­ обмене. Солнечная радиация также увеличивает количество посту­ пающего в помещение тепла.

Оценка влияния внутренних и внешних условий на микрокли­ мат помещения, конечно, возможна, но делается обычно в тех слу­ чаях, когда решается вопрос о кондиционировании воздуха в поме­ щении или когда необходимо сравнить несколько вариантов проект­ ных решений здания. В большинстве случаев представление о тем­ пературе и влажности воздуха в помещениях (жилых, обществен­ ных и.производственных) получают не расчетным путем, а путем специальных наблюдений.

Некоторые авторы [7, 35], считая влияние внутренних условий

8

to

621 Заказ

to