27.1. Влияние влажности и нагрева на физико-механические свойства древесины

ПлотностьВлажная древесина состоит из древесинного вещества с плотностью 1530 кг/м3 (т.е. в 1,53 раза тяжелее воды), жидкой влаги и воздуха. На рис. 44 показано объемное содержание (в %) в древесине свободной и связанной влаги, а также воздуха, в зависимости от ее влажности при 20° С. Количество и объем древесинного вещества при сушке неизменны. Верхняя горизонталь характеризует древесину, насыщенную водой, с максимально возможной влажностью ωmах (воздуха нет); линия точками характеризует свежесрубленную древесину; пунктирная линия — влажность предела гигроскопичности когда свободной влаги нет, и нижняя горизонталь (ось абсцисс) показывает нулевую влажность, т. е. нет также и связанной влаги. Процесс сушки соответствует направлению по ординате сверху вниз, а увлажнения — снизу вверх. Справа внизу выделен (пунктиром) треугольник усушки древесины. Диаграмма построена в масштабе величин применительно к древесине сосны.

Плотность древесины всех древесных пород зависит от влажности. С увеличением влажности, т. е. заменой воздуха, находящегося в древесине, водой плотность древесины повышается и наоборот. Для древесины сосны шкала плотности нанесена на рис. 44 справа.

Графическая зависимость между плотностью древесины и ее влажностьн5 представлена в виде двух семейств наклонных линий (рис. 45): пунктирных, нанесенных для различных условных плотностей древесины ρу кг/м3, различаемых цифрами справа диаграммы (300, 350 и т. д.), и сплошных линий, отвечающих определенной древесной породе Некоторые пунктирные и сплошные линии совпадают, что показано совмещением на одной линии цифровых значений ру и наименования древесных пород. На горизонтали ωп.г.=30% линии приобретают излом„ обусловленный усушкой (набуханием) древесины при влажности 0—30%.

На диаграмме рис. 45 удобно отсчитывать: плотность древесины различных пород при любой их влажности, в том числе в абсолютно сухом состоянии, при приведенной влажности 12 или 15% и т. д.; максимально возможную плотность; максимально возможную влажность; снижение плотности древесины при потере ею части влаги; условную плотность для каждой породы и т. д. Из диаграммы следует, что в зоне правее вертикали КМ, пересекающей наклонные линии в точках определенных значений влажности, древесина будет тонуть в воде. Тяжелые древесные породы тонут при низкой влажности (граб при ω>60%), а легкие — при очень высокой (пихта при ω>230%).