Физико-механические свойства древесины Цвет и текстура древесины

Цвет древесины ─ один из отличительных признаков древесных пород. По окраске древесины и ее строению можно определять доброкачественность материала и породу дерева

Влажность

Влажность ─ один из наиболее существенных физических факторов, влияющих на прочность, плотность и другие свойства древесины.

В древесине различают влагу свободную или капиллярную, заполняющую полости клеток, сосудов и межклеточные пространства, и так называемую гигроскопическую влагу, находящуюся в стенках клеток.

Влажность лесоматериалов следующая:

свежесрубленной древесины ─ 35 % и более;

мокрой (сплавной) древесины ─ обычно выше влажности свежесрубленной древесины;

воздушносухой древесины ─ 15 ─20 %;

комнатносухой ─ 8 ─ 13 %.

Гигроскопичность

Гигроскопичность древесины характеризует ее способность поглощать из воздуха влагу, находящуюся в нем в виде водяных паров. Влажная древесина легко отдает влагу достаточно сухому окружающему его воздуху, сухая ─ легко поглощает влагу из насыщенного воздуха.

Усушка и разбухание

Древесина, высыхая от самого влажного состояния до точки насыщения волокон, т.е до влажности 25 ─ 35 %, не меняет своих размеров, при дальнейшем понижении влажности древесина дает усушку (усадку).

Величина усушки или разбухания вследствие структурных особенностей древесины неодинакова в разных направлениях. Усушка по длине волокон относительно мала ≈ 0,1 %, в радиальном направлении 3 ─ 6 %, а в тангентальном 6 ─ 12 %. Эта же закономерность относится и к разбуханию.

Плотность древесины

Вещество из которого состоят стенки клеток, в среднем составляет, для всех пород 1,55 г/см³.

Так как в древесине много пор (до 90 %), заполненных воздухом, то плотность большинства древесных пород зависит от влажности.

Различают плотность древесины: 1. мокрой (сплавной), 2) свежесрубленной, 3) воздушносухой, 4) воздушносухой при стандартной влажности (15 %) и абсолютно сухой.

Воздушносухая плотность при стандартной влажности некоторых пород, г/ см³:

Береза ─ 0,64; бук ─ 0,65; дуб ─ 0,72; ель ─ 0,46; кедр ─ 0,44; лиственница ─ 0,68; сосна ─ 0,53.

Прочность

Сжатие. В зависимости от направления усилия по отношению к направлению волокон древесины различают:

─ сжатие вдоль волокон, когда усилие направлено параллельно волокнам;

─ сжатие поперек волокон, когда усилие в радиальном направлении перпендикулярно волокнам;

─ сжатие поперек волокон, когда усилие в тангентальном направлении перпендикулярно волокнам.

Растяжение. Древесина обладает высокой сопротивляемостью растяжению вдоль волокон (в два ─ три раза выше, чем прочность при сжатии вдоль волокон) и очень малой ─ поперек волокон. При растяжении древесины вдоль волокон волоконца не разрушаются, нарушается только связь между ними, так как эта связь меньше прочности самого волоконца.

Прочность на сжатие (растяжение) вдоль волокон некоторых пород древесины при стандартной влажности представлена ниже, кг/см³:

Дуб ─ 520 (1290); ель ─420 (1220); кедр ─ 350 (780); лиственница ─ 515 (1290); сосна ─ 440 (1150); ясень ─ 510(1660).

Изгиб. Древесина обладает высоким сопротивлением изгибу и потому широко применяется. Однако сопротивление древесины изгибу имеет большие колебания , вследствие сложных явлений возникающих при изгибе.