Физические характеристики древесины

Реакция древесины на воздействие внешней среды

Физические характеристики древесины характеризуют ее способность реагировать на воздействия внешней среды и не изменять свой химический состав. Рассмотрим эти показатели подробнее.

• Плотность – количество массы в единице объема. Есть несколько показателей плотности. Средняя плотность ρ_m характеризует отношение общей массы m к общему объему V древесины. Существует понятие истинной плотности ρ, которое характеризует отношение массы древесины m₀ к объему V₀ без учета пустот, то есть, это плотность полностью высушенного дерева. Формулы определения масс выглядят следующим образом: ρ_m= m/ V и ρ= m₀/ V₀. Разные породы имею разную плотность, колебания достигают значительных пределов. Даже пиломатериалы одной породы могут иметь различные значения плотности в зависимости от того, из какой части ствола они сделаны. С повышением влажности происходит повышение плотности. Наиболее приемлемые для паркета считаются породы с высокой плотностью: дуб (690 кг/м³), пиломатериалы лиственницы (660 кг/м³), сосна (до 500 кг/м³), ель (≈ 440 кг/м³) и другие, более твердые или более мягкие «заморские».
• Влажность – степень увлажнения пиломатериала, определяется отношением веса воды к массе полностью сухого материала (относительная влажность). W(%)={(m₁- m₂)/ m₂}•100. Где W(%) – относительная влажность, m₁ – вес влажного образца, m₂ – вес сухого образца. Влажность пиломатериалов в значительной степени оказывает влияние на их физические свойства. Чем больше влажность – тем больше теплопроводность и ниже прочность. По относительной влажности пиломатериалы делятся на следующие категории: абсолютно сухая – около 0%, эксплуатируемая комнатно-сухая – 8~12%, воздушно-сухая – 15~20%, свежеспиленная – 50~100%, мокрая – более 100%. Лиственные породы имеют приблизительно одинаковую влажность во всем срезе хлыста, у хвойных пород середина в несколько раз влажнее.
• Гигроскопичность – способность пиломатериала поглощать воздушную влагу. Древесина имеет свободную капиллярную влагу и гигроскопическую (связанную) влагу. Свободная влага находится в полостях клеток материала, а связанная находится в стенках клеток. Существует понятие о максимальном пределе гигроскопичности, нормализованной и равновесной влажности. Предел гигроскопичности (точка полного насыщения волокон) – это максимальная влажность, которая может быть достигнута через впитывание воздушной влаги. При температуре +20°С для сосны предел гигроскопичности составляет ≈ 30%. Равновесная влажность – средние значения показателя влажности между устойчивыми состояниями во время поглощения влаги из воздуха (сорбции) и ее отдачи (десорбции) при определенных показателях состояния окружающего воздуха. Эти показатели стабильны для каждого вида пиломатериалов, определяются по специально разработанным таблицам. Например, при влажности воздуха 35% и температуре +20°С равновесная важность составляет W=7%. Нормализованная влажность – это значение равновесной влажности в комнатных условиях эксплуатации. Ее определяют при температуре в комнате +18-22°С и влажности воздуха в пределах 60-70%. Это очень важный показатель для любого мастера-паркетчика, от него зависит уменьшение или увеличение линейных размеров паркетных дощечек. Все пиломатериалы при полной усушке (набухании) уменьшают (увеличивают) размер в тангенциальном направлении на 6-10%, на 3-5% в радиальном , по направлению волокон – на 0,1-0,3%, максимальная усушка по объему достигает 12-15%. Разность величины усушки (набухания) – важные и опасные показатели, которые могут вызывать коробление клепок или появление в них трещин.