Основные свойства и состав древесины
Древесина — природный полимер, в котором волокна имеют вытянутую, трубчатую форму. Ее элементарный состав: углерод – 49,5 %, кислород – 44,2 %, водород – 6,3%. Эти химические элементы образуют целлюлозу, лигнин, гемицеллюлозу, эфирные масла, смолы, дубильные и красящие вещества. Из древесной целлюлозы мы получаем бумагу, пластмассу, бездымный порох. А из хлопковой целлюлозы состоит хлопчатобумажная ткань. Из сосновой смолы делают скипидар, олифу, мастику. Лигнин используют в медицине для регуляции пищеварения. Гемицеллюлозу – в пищевой промышленности, как загуститель и добавку для муки.
При использовании древесины в качестве строительного материала, основное внимание обращают на ее следующие свойства:
Влажность
Свежеспиленная древесина имеет влажность 40-75%. Как правило, для дальнейшего применения ее подвергают сушке. Различают следующие виды древесины по влажности:
- Сырая – 23% влажности и более.
- Полусухая – 21-23 %.
- Воздушно-сухая – 16-20 %. При хранении на воздухе.
- Комнатно-сухая – 8-15 %. При долгом, до 18 месяцев, хранении в теплом помещении.
В свежей древесине хвойных пород содержание влаги различно в разных частях ствола. У сосны заболонь содержит в три раза больше воды, чем ядро. У деревьев лиственных пород эта разница выражена не так ярко.
При высыхании происходит уменьшение древесного материала в линейных размерах – усушка. У сосны она составляет 3-5 % от диаметра, и считается средней. Лиственница и ель менее подвержены усушке – до 2 % в радиальном направлении. Процесс, обратный усушке, называется набуханием и характеризуется увеличением древесины в размерах при впитывании влаги.
Из-за неравномерного распределения влаги в стволе и разности в изменении размеров (в радиальном направлении и вдоль) при высыхании в древесине возникают внутренние напряжения. Когда эти напряжения превышают предел прочности, происходит растрескивание, направленное вдоль волокон.
В случае с хвойными породами избежать растрескивания довольно трудно. Это возможно при постепенной долгой сушке, без температурных перепадов. Для этого применяется промышленная сушка пиломатериалов. При использовании цельных стволов (кругляка) вдоль ствола может делаться пропил на глубину до 20 мм – разгрузочный паз, который призван уменьшить напряжение в заболонной части. Но это имеет больше эстетическое значение и используется в случае, когда ключевое значение имеют внешние качества изделия. На общей прочности кругляка наличие продольных трещин или разгрузочного паза принципиально не сказывается.
Механические свойства
Механические свойства древесины измеряются так же, как у других материалов, но на порядок отличаются в зависимости от направления нагрузки: вдоль или поперек волокон. Основные характеристики при влажности 12 %, независимо от породы дерева:
- Прочность. На растяжение вдоль волокон она составляет 1300 кгс/см2, поперек волокон – 65 кгс/см2. При сжатии вдоль волокон – 500 кгс/см2, при сжатии поперек волокон – 62 кгс/см2. Прочность на изгиб составляет 1000 кгс/см2.
- Плотность. У хвойных пород она составляет 375 – 550 кг/м3. При набухании возрастает в 1,5 раза.
- Сопротивление деформации. Древесина при непродолжительном воздействии ведет себя как упругое тело.
- Торцовая твердость. Сосна относится к мягким породам с твердостью до 380 кгс/см2.
Таким образом, можно заключить, что древесина обладает хорошими прочностными свойствами. При этом она является природным, экологичным материалом, с которым приятно и легко работать.
ООО «Западный Лес» располагается в поселке Мельново Гродненской области, в Беларуси, и производит оцилиндрованные изделия из сосны и ели. Напишите нам, используя форму обратной связи, чтобы узнать больше, или ознакомьтесь с нашей продукцией на сайте.
