Древесина

Древесина - освобожденная от коры ткань волокон, которая содержится в стволе.

Свойства древесины как строй. материал

1. высокая прочность при небольшой средней S

2. низкая теплопроводность

3. высокая упругость

4. анизотропность

5. гигроскопичность

6. горючесть

7. загниваемость и т.д.

Структура древесины

Макроструктура

1. Торцовый

2. Радиальный

3. Тангенциальный

Хорошо различаются особенности ствола дерева при детальном рассмотрении торцового разреза.

1. Кора (защищает от механических повреждений)

2. Луб (доставляет питательные вещества от кроны вниз)

3. Камбий (тонкий слой жизнедеятельности клеток, который обеспечивает ежегодный прирост древесины)

4. Заболонь (концентрированные слои молодых растущих клеток)

5. Ядро (имеет более темный цвет)

6. Сердцевина (в центральной части ствола на всем его протяжении состоит из с тонкими стенками слабо связанными между собой) d(1-10мм)

На торцовом разрезе можно заметить значительное число концентрично расположенных слоев каждый из которых образуется в течение вегетационного периода и соответствует 1 году жизни дерева. Поэтому называют годовым слоем/ годичным кольцом. Весной образуются тонкостенные клетки ранней древесины годового слоя (ранняя/весенняя древесина). Потом - прочные толстостенные клетки поздней древесины годового слоя. Имеет более темный цвет.

Микроструктура древесины

При большом увеличении видно число живых и отмерших клеток различной формы и размера, каждая живая клетка имеет оболочку и находящиеся внутри нее протоплазму, клеточный сок и ядро.

В оболочку клетки входит природное высокомолекулярное, полимерное вещество - целлюлоза/клетчатка.

По функции в живом теле различают 3 вида клеток:

- проводящие

- механические

- запасающие

Физико-химические свойства древесины

Физические свойства.

- Влажность древесины (оказывает большое влияние на ее свойства).

Условно-нормальной считается влажность =12%. И при определении механических свойств результаты приводят именно к этой влажности.

Различают влагу, находящуюся в древесине в свободном состоянии - капиллярная и влага заполняющей полости клетки, сосудов и межклеточное пространство.

В древесине еще находится гигроскопическая влага, которая находится в стенках клеток.

Влажность древесины соответствующая предельному количеству гигроскопической влаги называется точкой насыщения волоком.

Для разных пород разная (23-31%).

При высыхании сначала испаряется свободная вода, а затем гигроскопическая.

По степени влажности различают древесину:

1. Мокрую (больше и равную 100%)

2. Свежесрубленную (больше или равную 35%)

3. Воздушно-сухую (15-20%)

4. Комнатносухую (8-13%)

Гигроскопичность- свойства материала поглощать из воздуха пары воды. Уменьшению гигроскопичности способствует нанесение пленок, лаков и красок, дающее водо- и паронепроницаемую пленку, механически препятствующую проникновению воды в древесину.

Усушка и разбухание.

При уменьшении влажности ниже точки насыщения волокон начинается усушка древесины, т.е. уменьшаются ее размеры линейные, а значит и объемные. Обратный процесс называется набухание.

В следствие неоднородности строения древесины усыхание и набухание в различных направлениях происходит не одинаково.

Минимально - вдоль волокон (0,1-0,3%)

Максимально - в тангенциальном направлении (7-12%)

Среднее значение-в радиальном (3-6%).

Механические свойства

Прочность (способность сопротивляться внешним механическим воздействиям).

Т.к. строение древесины анизотропно, то для определения механических свойств проводят 4 вида испытаний:

1. определяют предел прочности при сжатии вдоль волокон

2. предел прочности при сжатии поперек волокон

3. предел прочности при изгибе

4. предел прочности при скалывании

Пороки древесины.

Все, что снижает качество древесины (неисправность строения, повреждения, различные заболевания) называется пороками.

- сучки (заключенные в древесине ствола основания ветвей) - снижают однородность строения.

- трещины и деформация (морозобоины - у растущего дерева, у спиленного - трещины усушки)

Пороки формы ствола

1. Сбежистость (резкое уменьшение толщины ствола от комля к вершине)

2. Закаменистость (резкое увеличение комлевой части дерева

3. Кривизна (искривление ствола дерева по длине)

4. Наросты (местные утолщения ствола).

Пороки строения древесины

1. Кососной (ненорм. отклонение направления волокон от продольной оси изделия).

2. Свилеватность (извилистое, путанное строение волокон)

3. Завиток (листное искривление годовых слоев древесины, вызванное наличием сучков).

4. Крень (местное изменение строения древесины с ненормальными утолщением летней древесины годового слоя при значительном повышении ее твердости на более узкой стороне смещенной сердцевину).

Повреждения:

1. Червоточина (из-за насекомых)

2. Различные грибки (низшие растения превращают целлюлозу в глюкозу и питающиеся ей. В результате остается гнить - разложившееся вещество древесины).

Сушка древесины

Применяют естественные и искусственные сушки.

Естественная сушка не требует специального оборудования, но занимает много времени, зависит от погоды, проводится в определенное время года. В зависимости от породы дерева и его толщины, естественная сушка досок занимает от 2-3 мес. до 1-1,5лет. Причем минимально составляет - 15% влажности.

Искусственная сушка осуществляется двумя способами:

1. В камерах-сушилках (где она нагревается до определенной температуры) при правильном режиме не снижает качество древесины.

2. Токами высокой частоты (в вагонетку на дно закладывают сетчатый электрод - пиломатериалы) позволяет получить наиболее качественную сушку.До 7 и менее % влажности