Физико-механические свойства древесины

СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ДЕРЕВА И ДРЕВЕСИНЫ

Дерево - прекрасный строительный и поделочный материал, оно обладает рядом ценных качеств: легко колется, пилится, режется, достаточно прочное и твердое, упругое, легко склеивается и наконец имеет небольшой удельный вес, хотя обладает и недостатками: горит и гниет.

Дерево как и всякий другой материал, существует в двух формах: исходная - круглый лес, бревно, ветки, корни и вторичная производная - доски, брус фанера, шпон, щепа, кора и многое другое.

Строение дерева.

В растущем дереве различают: верхнюю ветвистую часть дерева - крону, ствол и корни.

Корни дерева всасывают воду из почвы вместе с растворенными питательными веществами.Толстые корни разветвляются на более тонкие и капилляры, которые часто простираются в почве за пределы кроны.

Крона состоит из ветвей и листьев или хвои. Часть воды, поступившей от корневой системы, испаряется через листья. Остальная вода с растворенными в ней минеральными питательными веществами под воздействием солнечного света и тепла образует органические питательные вещества, необходимые для роста дерева. Листья усваивают из воздуха углекислый газ, распадающийся на углерод и кислород. Кислород выделяется в воздух. Органические питательные вещества, образовавшиеся в листьях, во внутренней части коры, называемой лубом поступают вниз и распространяются по всему дереву. Это так называемый нисходящий поток сокодвижения.
Ствол проводит влагу с растворенными минеральными и органическими веществами от корней к кроне и обратно. Он дает основную массу древесины ( от 50 до 90% объема всего дерева). Тонкую часть ствола называют вершиной; нижнюю, толстую часть - комлем
Строение и свойства древесины.

Чтобы получить более полное представление о строении древесины, рассматривают три главных разреза ствола - поперечный, радиальный и тангентальный, на которых видны годичные слои. Поперечный разрез проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость. Радиальный разрез - продольный, проходит через сердцевину ствола.

Танегентальный разрез проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние.
Древесина полученная при указанных разрезах, имеет различный вид или рисунок и отличается своими качествами и свойствами.

На поперечном разрезе ствола различают: кору, древесину с годичными кольцами и сердцевину.
Кора покрывает дерево сплошным кольцом и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего лубяного. Наружный слой защищает дерево от атмосферных влияний и механических повреждений, внутренний передает вниз по стволу органические питательные вещества, выработанные в листьях кроны.

Кора бывает разной по виду и цвету. Она используется для дубления кож, получения некоторых химических веществ, служит сырьем для производства лекарственных препаратов, а также дегтя; из пробкового слоя изготавливают поплавки, пробки, теплоизоляционные и строительные плиты. Из луба делают мочало, рогожи, веревки и многое другое.

Камбий- слой, неразличимый невооруженным глазом, находящийся па границе между древесиной и корой. При росте камбиальные клетки слегка вытягиваются по радиусу ствола и делятся тангенциальными перегородками. Одна из образовавшихся клеток остается камбиальной, а другая идет на формирование элементов древесины или коры. Деление клеток в сторону древесины происходит в 10 раз чаще, чем в сторону коры, поэтому древесина нарастает быстрее коры.

В условиях умеренного климата деятельность камбия проявляется периодически: - замирает на зиму и возобновляется весной. Следствием этого является слоистость древесины (образование годичных слоев).

Древесинас годичными кольцами составляет основу ствола и имеет главное промышленное значение. Она располагается концентрическими годичными кольцами от центральной узкой части ствола в виде рыхлой ткани - сердцевины до периферийной - коры.
У отдельных пород центральная часть древесины имеет более темную окраску. Эта часть ствола называется ядром, а более светлая, периферическая - заболонью. Такие породы древесины называют ядровыми. К ним относятся:дуб, ясень, сосна, лиственница и др.

Породы, у которых нет явного различия между периферической и центральной частью ствола, называются безъядровыми. Безъядровые породы, в свою очередь, подразделяются на спелодревесные и заболонные.

У спелодревесных пород глубокие слои отличаются по цвету от молодых, но имеют одинаковые свойства и строение. К таким породам относятся липа, ель, пихта и другие.

У заболонных пород по всей толще строение древесины одинаковое. Восходящее сокодвижение у таких деревьев происходит по всей толщине ствола. К таким породам относятся береза, осина ольха, клен.

Сердцевинные лучи в растущем дереве служат для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Число сердцевинных лучей в древесине очень велико. Так, у сосны и березы на поверхности тангенциального разреза насчитывается свыше 3000, а у можжевельника, где лучи чрезвычайно узкие - до 15000 лучей. Ширина сердцевинных лучей колеблется от 0,0005 до 1 мм. В древесине хвойных пород на долю сердцевинных лучей приходится 5 - 8% общего объема древесины, лиственных - около 15%, т. е. в 2,5 - 3 раза больше.

Физико-механические свойства древесины

Прочность пород деревьев используемых для строительства способность противостоять расщеплению при воздействии внешних сил.

Твердость пород деревьев используемых для строительства сопротивляемость обработке различным инструментом.

Пластичность пород деревьев используемых для строительства свойство древесины изменять свою форму без признаков разрушения в про­цессе изгибания. После снятия нагрузки форма приданная древесине изгибанием сохраняется.

Упругость пород деревьев используемых для строительства свойство древесины востанавливать свою форму без признаков разрушения после снятия внешней нагрузки.

Плотность пород деревьев используемых для строительства
Плотность основных пород деревьев применяемых в домостроении приведены в таблице1

таблица 1

Древесина для строительства деревянных домов делиться на следующие группы (при 12% влажности):

· древесина высокой плотности 750 кг/м³ и выше

· древесина средней плотности 550 - 750 кг/м³

· древесина малой плотности 540 кг/м³ и ниже

Из таблицы 1 видно, что хвойные породы относятся к древесине малой плотности.

Влажность пород деревьев используемых для строительства - характеризует количество влаги содержащееся в древесине. Влага лучше всего проникает через торцевые поверхности. Под относительной влажностью древесины подразумевается соотношение массы заключенной в ней влаги к массе сухой древесины. Показатели средней влажности древесины в свежесрубленном состоянии приведены в таблице 2.

таблица 2

По степени влажности древесина бывает:

· абсолютно сухой (влажность равна 0%),

· комнатно - сухой (влажность от 8 до 15 %),

· воздушно - сухой (влажность от 16 до 20 %),

· полусухой (влажность от 21 до 23 %),

· сырой (влаги более 23 %),

· свежесрубленной (влажность от 40 до 75 %)

· мокрой (влажность более 75 %).

Теплопроводность (теплозащитные свойства) пород деревьев используемых для строительства - способность материала прово­дить тепло. Теплопровод­ность зависит от объемного веса и влажности древесины. Объемный вес древесины зависят от наличия в материале воздушных пустот. Чем больше воздушных пустот в теплоизоляторе (менее плотный), тем лучшей теплозащитой он обладает. Хвойные деревья имеют меньший вес и плотнось, поэтому обладают лучшими теплозащитными свойствами в сравнении с лиственными породами. В то же время, если эти воздушные пустоты заполняются влагой, (вода хороший проводник тепла, а воздух хороший теплоизолятор), то теплоизоляция материалов сильно ухудшается. Кроме того влага в материале приводит к его разрушению за счет различных химических реакций. Стены деревянных домов отсыревают, ухудшается микроклимат помещений

Поиск по сайту: