Властивості деревини

Усі породи деревини мають фізичні та механічні властивості. З деякими властивостями деревини кольором, запахом - ви вже знайомі.

До фізичних властивостей належать: щільність, вологість і теплопровідність.

Щільність деревини - це кількість її маси в одиниці об’єму. Вимірюють щільність в кг/м '. За щільністю деревину можна поділити на такі породи:

• з малою щільністю (сосна, ялина, кедр, лина) 510 кг/м^:і;

• з середньою щільністю (модрина, береза, бук, в’яз, груша, клен, яблуня, ясен, горобина) - 550 - 740 кг/м^:{;

• з високою щільністю (граб, дуб, кизил, саксаул) - 750 кг/м‘ і вище.

Вологість деревини характеризується процентним відношенням кількості води (що міститься в ній під час визначення) до абсолютно сухої деревини. Кількість вологи не завжди однакова. Вона змінюється як в поздовжньому, так і в поперечному напрямах стовбура. У свіжозрубаній деревині вологи більше (від 50 до 100%), у лежалій деревині менше. У хвойних порід (сосна, ялина) по висоті стовбура волога змінюється: біля окорінення її найбільше, в середині менше, а у вершині знову більше (проти середини); у поперечному напрямі стовбура вологості в заболонній частині більше, ніж у ядровій, у 3 - 3,5 разу.

У листяних ядрових (дуб, ясен, берест, в’яз) вологість ядрової деревини до вершини зменшується, а в заболонної деревини змінюється мало. У поперечному перерізі вологість ядра і заболоні майже однакова.

У листяних без’ядрових (береза, липа, осика) вологість рівномірно збільшується від окорінення до вершини, а в поперечному перерізі волога розподілена майже рівномірно. Залежить вона також від оточення, в якому перебуває деревина, від її віку та від пори року. У деревині розрізняють вологу вільну або капілярну (не зв’язану), гіг роскопічну (зв’язану) та хімічно зв’язану. Вільна волога заповнює клітини, міжклітинний простір і судини. Гігроскопічна волога насичує стінки клітин. Хімічно зв’язана волога (її в деревині мало) входить до хімічного складу різних речовин, її враховують лише при хімічній переробці деревини.

Під час висихання деревини з неї одразу виділяється вільна волога. При цьому жодних зовнішніх змін, крім втрачання ваги, з деревиною не відбувається. Так триває доти, доки не зникне вся вільна волога і в деревині залишиться тільки волога гігроскопічна. Такий момент називається точкою насичення стінок клітин і в середньому відповідає 30%

вологості. З цього моменту починає висихати гігроскопічна волога, і деревина починає усихатися, тріскатися, жолобитися, змінювати свою форму та об’єм.

Залежно від кількості вологи в деревині її називають:

1) мокрою - при волозі понад 100%;

2) свіжозрубаною - при волозі 50-100%;

3) повітряно сухою - при волозі 1 5-20%;

4) кімнатно-сухою - при волозі 8-1 2% ;

5) абсолютно сухою, коли в деревині зовсім немає вологи.

Деревину повітряно-суху використовують для будівельних робіт.

Для столярно-будівельних виробів (вікна, двері) використовують деревину з вологістю в 12-15%, для меблів - з вологістю 8±2%, а для фанерованих меблів - з вологістю у 0±2%, маючи на увазі, що при фанеру-ванні деревини волога в ній збільшується на 2-3%.

Практично відсоток вологості в деревині визначають за допомогою приладу, що називається електровологоміром (рис. 57). Принцип дії його полягає в більшій або меншій електропровідності деревини, що залежить від кількості вологи в ній. Цей прилад дає правильні (з похибкою 1 % ) показники вологості в межах від 0% і більше. Кількість вологи визначають ще методом висушування.

Теплопровідність деревина. Теплопровідністю деревини називають вдатність деревини проводити тепло. Характеризується коефіцієнтом теплопровідності К, що є кількістю теплоти, яка проходить протягом 1 години

• .

крізь плоску стінку площею 1 м і завтовшки 1 м мри різниці температур на протилежних сторонах стінки 1 С. Теплопровідність сирої деревини вища, бо порожнини її заповнені водою, а вода кращий провідник тепла, ніж нові-

тря, яке заповнює всі пори в сухій деревині. Отже, чим сухіша деревина, тим менша її теплопровідність. Цією якістю деревини користуються на практиці - при житловому будівництві. В результаті малої теплопровідності товщина дерев’яних стін може бути значно меншою від товщини цегляних стін (товщина дерев’яних стін житлових приміщень становить 20 см, в той час як кам’яні стіни повинні мати товщину 40 - 50 см).

Теплоємністю деревини називається та кількість тепла, яка потрібна для нагрівання 1 г деревини на 1 °С. Це мають на увазі при вирахуванні потрібної кількості тепла для висушування деревини в сушильних камерах, при пропарюванні деревини в фанерному виробництві і при підрахунках потрібної кількості пари і палива для виконання цих робіт.

Звукопровідність та резонансні якості деревини. Звукопровідністю називається здатність деревини проводити звук. Суха й більш пориста деревина гірше проводить звук, ніж сира й щільна. У поперечному напрямі деревина теж гірше проводить звук, ніж у поздовжньому. Вважають, що деревина краще проводить звук, ніж повітря, в поздовжньому напрямі разів у 15-16, а в поперечному - в 3-4 рази. Так, швидкість поширення звуку в сосні уздовж волокон 5030 м/с, в радіальному напрямі - 1450 м/с, в тангентальному - 850 м/с. Звукопровідність деревини залежить від її жорсткості та щільності. Чим вища жорсткість і менша щільність, тим вища швидкість поширення звуку.

Звукоізоляційні властивості характеризуються звукопроникністю - різницею звукового тиску перед і за перегородкою з деревини. А тому при її використанні в житловому будівництві ця якість врахову-ється. Деревину стін ізолюють шаром глини (обмазують), міжкімнатні перегородки роблять з порожниною всередині (між обшивкою) або заповнюють мінеральною шерстю, деревно-волокнистими плитами. Двері часто оббивають повстю, а зверху ще й дерматином.

Резонуванням деревини називають її здатність підсилювати звук без зміни його тону. Ці якості деревини враховують, виготовляючи музичні інструменти. Добрі резонуючі якості має деревина тонкошаруватої і прямошаруватої ялини. З неї роблять деки для гітар, балалайок тощо. Часто за звуком можна визначити якість деревини. У здорової деревини звук під час постукування буде виразнішим, у деревини з вадами - глухуватим.

Електричні властивості деревини - електропровідність та електрична міцність. Електропровідність деревини обернено пропорційна її електричному опорові: чим більший опір, тим менша електропровідність. Електропровідність деревини залежить від породи, напряму проходження струму, вологості та температури. З підвищенням вологості й температури опір зменшується в тисячі разів. Низька електропровідність деревини зумовлює застосування її на опори для ліній зв’язку та електропередач, а також на ручки електроінструментів. Електрична міцність деревини має значення під час оцінки її як електроізоляційного

матеріалу і характеризується пробивною напругою у вольтах на 1 см товщини матеріалу, залежить від породи деревини, вологості, температури і напруги. Електрична міцність деревини уздовж волокон приблизно в 2-3 рази менша, ніж упоперек волокон; у радіальному напрямі міцність нижча, ніж у тангентальному. Підвищення вологості й температури знижує електричну міцність деревини, причому збільшення вологості знижує електричну міцність у тисячі разів. Застосовуючи деревину як діелектрик, треба враховувати, що електрична міцність деревини невелика порівняно з такими матеріалами, як скло, слюда, порцеляна, парафін.

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Мадзигон