Машиностроительные материалы: Краткий справочник - Раскатов В.М.
Скачать (прямая ссылка):
Указанные недостатки и необходимость более эффективного использования неполноценной древесины и отходов деревообработки вызвали ускоренное развитие методов улучшения древесины (прессованная и клееная древесина) и изготовления древопластиков (пластмассы с древесными размельченными наполнителями). Достигнутые в атом направлении успехи коренным образом изменили структуру потребления древесных материалов путем перехода от применения натуральной древесины к ее улучшенным видам и древесным пластикам, имеющим более высокие и стабильные свойства в сочетании с меньшей анизотропностью и зависимостью от влажности и биологических агентов разрушения.
Общие методы испытания древесин установлены ГОСТ 16483.0—78. ВЛАЖНОСТЬ И УСУШКА НАТУРАЛЬНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Влажность древесины характеризуется наличием свободной (капиллярной) влаги, заполняющей полости клеток, и связанной (гигроскопической), содержащейся в оболочках (стенках) клеток. Влажность в % определяется (ГОСТ 16483.7—71) отношением разности масс испытуемого образца до и после высушивания (при 100—105° С) до постоянной массы к массе высушенного.
Состояние древесины, при котором капиллярная влага отсутствует, а гигроскопическая полностью насыщает оболочки клеток, называют точкой насыщения; оно соответствует влажности примерно 30% (фактически колеблется от 23 до 35% в зависимости от породы древесины).
Усушка и набухание древесины. Во время сушки от точки насыщения волокон до абсолютно сухого состояния происходит уменьшение размеров древесины—усушка. Линейная усушка (У/определяется по формуле У=——— 100, где я1 и в2 — размеры образца до и после высушивания до абсолютно сухого
Свойства древесины
335
состояния раздельно в радиальном и тангенциальном направлениях и по объему (ГОСТ 16483.8—71). Величину средней усушки при измерении влажности на 1% называют коэффициентом усушки. Набухание и усушка вдоль волокон составляют 0,1—0,3%, в радиальном направлении 3—6%, а в тангенциальном 6—13%. Кривые набухания и усушки во времени достаточно хорошо совпадают. Расхождение (гистерезис) не превышает 1—2%. Неодинаковая величина усушки в различных направлениях приводит к короблению и растрескиванию древесины.
Припуски на усушку. В связи с тем, что в стандартах и ТУ размеры пиломатериалов и других изделий из древесины установлены при ее влажности, равной 12 или 15%, следует учитывать припуски на усушку, при распиловке древесины с повышенной влажностью. Соответствующие нормы припусков на усушку при различной влажности древесины установлены для хвойных пород по ГОСТ 6782.1—75 и для лиственных — по ГОСТ 6782.2—75. Эти припуски оплате не подлежат; объем пиломатериалов всех видов высчитывается по их номинальным размерам, приведенным в стандартах, при нормальной влажности древесины, отражающей наиболее естественные свойства древесины, которые с повышением влажности снижаются.
Равновесная влажность древесины. Древесина в зависимости от темпера-Т5фы, относительной влажности окружающего воздуха и собственной влажности обладает свойством или поглощать из воздуха пары воды и соответственно повышать собственную влажность, или выделять их и понижать собственную влажность. При длительном (измеряемом десятками дней) нахождении древесины на воздухе неизменного состояния указанный выше процесс заканчивается, и устанавливается так называемая равновесная влажность древесины. Каждому значению температуры и относительной влажности воздуха соответствует определенная влажность древесины, практически одинаковая для всех ее пород. Указанная зависимость приведена в табл. 1.
1. Равновесная влажность древесины
При влажности воздуха, %
тура воз-
духа, °С 20 30 40 50 60 70 80 90 180
—20 6,8 8,3 9,7 11,2 12,9 15 18 22 27
-10 6,3 7,8 9,2 10,7 12,5 14,5 17,5 21,5 26
0 5,8 7,3 8,7 82 10,2 12,0 14,0 17,0 21,0 25
+10 5,4 6,7 9,7 11,5 13,5 13,0 16,5 20,5 24
+20 5,0 6,2 7,7 9,2 11,0 16,0 20,0 23
+30 4,5 5,8 7,2 8,8 10,5 12,5 15,5 14,9 19,0 22,5
+40 4,0 5,5 6,7 SA 9,8 92 12,0 18,5 22,0
+50 3,8 52 6,3 7,8 11,2 14,2 18,0 21,0
+60 3,5 4,8 6,0 7,2 8,5 10,5 13,5 17,0 20,0
+70 3,3 4,5 5,6 6,7 8,0 9,7 12,7 16.5 19,0
+80 3,0 4^ 5,2 62 7,5 9,0 12,0 16,0 IS ,0
+90 2,8 4,0 5.0 6,0 7,1 8,5 11,0 15.0 17,5 17,0
+100 2,6 3,8 4,7 5,7 6,7 8,0 10,0 14,0
Для устранения формоизменяемости деревянных изделий в процессе их эксплуатации необходимо, чтобы равновесная влажность в период изготовления деревянной конструкции была несколько ниже или хотя бы была равна равновесной влажности древесины периода эксплуатации,
СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ
Отборка и разделка образцов для физико-механических испытаний древесины производится в соответствии с ГОСТ 16483.0—78 и ГОСТ 16483.21—72, и при выборке их из насаждений руководствуются ГОСТ 16483.6—70.
Плотность (объемная масса) древесины в кг/м3 или г/см3 зависит от породы, а в пределах одной породы — от влажности и качества древесины. Опреде-
336
Древесина и древесные пластики
ление плотности производится при абсолютно сухом состоянии или различной влажности древесины с приведением ее к плотности при влажности 12% по ТОСТ 16483.1—73.
