В процессе сушки древесина существенно изменяется свои физические параметры. Она становится легче, меняет свою форму и немного искажаются геометрические размеры.
Все это вместе называется усушкой и главной задачей при осуществлении обработки пиломатериалов в сушильных камерах является сохранение исходных размеров с минимальными отклонениями.
Нюансы при осуществлении сушки
Чтобы сохранить геометрию пиломатериалов и по возможности исключить существенные изменения по наружным размерам в древесине выполняются компенсационные пропилы.
Благодаря им дерево равномерно расширяется в разные стороны, не давая трещин. Но все же, даже правильно изготовленные пропилы не могут обеспечить 100% сохранения размеров. И это необходимо учитывать при осуществлении механической обработки перед сушкой.
Таблица усушки древесины
Усушка древесины происходит по длине пиломатериала.
| Порода | Вид усушки | ||
| Объемная, % | В тангентальном направлении, % | В радиальном направлении, % | |
| Лиственница | 15,6 | 10,5 | 5,7 |
| Сосна | 13,2 | 8,4 | 5,1 |
| Ель | 12,9 | 8,4 | 4,8 |
| Пихта | 11,7 | 8,4 | 3,3 |
| Кедровая сосна | 11,1 | 7,8 | 3,6 |
| Береза | 16,2 | 9,3 | 7,8 |
| Бук | 14,1 | 9,6 | 5,1 |
| Ясень | 13,5 | 8,4 | 5,4 |
| Осина | 12,3 | 8,4 | 4,2 |
Коэффициенты усушки и разбухания
| Табл. 1 Порода | Коэффициенты усушки Ку и разбухания Кр Коэффициенты усушки и разбухания в направлении | |||||
| Объемном | Радиальном | Тангенцальном | ||||
| Ку | Кр | Ку | Кр | Ку | Кр | |
| Лиственница | 0,52 | 0,61 | 0,19 | 0,2 | 0,35 | 0,39 |
| Сосна | 0,44 | 0,51 | 0,17 | 0,18 | 0,28 | 0,31 |
| Кедр | 0,37 | 0,42 | 0,12 | 0,12 | 0,26 | 0,28 |
| Береза | 0,54 | 0,64 | 0,26 | 0,28 | 0,31 | 0,34 |
| Бук | 0,47 | 0,55 | 0,17 | 0,18 | 0,32 | 0,35 |
| Ясень | 0,45 | 0,52 | 0,18 | 0,19 | 0,28 | 0,35 |
| Дуб | 0,43 | 0,5 | 0,18 | 0,19 | 0,27 | 0,29 |
| Осина | 0,41 | 0,47 | 0,14 | 0,15 | 0,28 | 0,3 |
В процессе заготовки древесины рассчитывают процент усушки по формуле:
У = К ( 30 – WK )
У (%) – процент усушки;
К (%) – коэффициент, который берется со специально разработанных таблицах;
WK (%) – влажность дерева после прохождения сушки.
Припуски на усушку для пиломатериалов тангенцальной или смешанной распиловки пород: ель, сосна, кедр, пихта
| Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов, мм | Припуски на усушку, мм, при конечной влажности пиломатериалов, % | |||||||
| 13 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | |
| 16 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| 19 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| 22 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 |
| 25 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,9 |
| 32 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1 |
| 40 | 2,1 | 2 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1 |
| 50 | 2,5 | 2,4 | 2,2 | 2 | 1,8 | 1,6 | 1,3 | 1 |
| 60 | 3 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,4 | 1 |
| 70 | 3,4 | 3,2 | 3 | 2,7 | 2,3 | 1,9 | 1,5 | 1 |
| 80 | 3,9 | 3,7 | 3,4 | 3 | 2,5 | 2 | 1,6 | 1 |
| 100 | 4,8 | 4,6 | 4,2 | 3,6 | 2,9 | 2,3 | 1,7 | 1,1 |
| 120 | 5,8 | 5,4 | 4,8 | 4,1 | 3,3 | 2,6 | 1,8 | 1,1 |
| 130 | 6,2 | 5,8 | 5,2 | 4,4 | 3,6 | 2,7 | 1,9 | 1,1 |
| 140 | 6,7 | 6,3 | 5,5 | 4,6 | 3,8 | 2,9 | 2 | 1,1 |
| 150 | 7,1 | 6,7 | 5,8 | 4,9 | 4 | 3 | 2,1 | 1,2 |
| 200 | 9,4 | 8,7 | 7,5 | 6,2 | 5 | 3,7 | 2,5 | 1,2 |
Когда наступает усушка?
Усушка древесины наступает в тот момент, когда из нее начинает удаляться, именно, связанная влага. Проще говоря, чрезмерная сушка приводит к существенным деформациям и искажениям.
Квадратные брусья могут стать подушковидными, трапецеидальными и в форме скошенного параллелепипеда. При этом степень усадки различных пород различна. Например, дуб меньше подвержен искажениям, чем сосна или другие пористые виды.
Изменение размеров пиломатериалов по всем направлениям получило название объемная усушка, которая может быть различной:
- Слабо усыхающие сорта древесины. К этой категории относятся породы с коэффициентом усушки меньше 0,4.
- Умеренно усыхающие. Сюда относится древесина с коэффициентом в районе от 0,41 до 0,55.
- Древесина со значительно способностью к усушке. Она имеет коэффициент усушки до 0,65.
- К последней категории относятся породы с коэффициентом усушки свыше 0,65.
Применяемые
приборы и приспособления:
Штангенциркуль,
термошкаф, бюксы, линейка.
Проведение
испытаний
Для
испытаний используют образцы,
предназначенные для определения
влажности и плотности, Рис.4;
На
торце образца проводят карандашом две
линии, перпендикулярные годовым
слоям (радиальное направление А-В) и
параллельно годовым слоям тангенциальное
направление
Рис.4
Одну
из четырех точек на грани призмы
используют для обозначения направления
вдоль волокон, соединяя ее с противоположной
гранью К-М.
Дальнейшие
измерения производят в указанных точках
с помощью штангенциркуля с точностью
до
0,01
мм. После обмера образец взвешивают в
бюксе и высушивают в сушильном шкафу
до постоянной массы, снова взвешивают
и измеряют размеры образцов по тем
же направлениям и тех же местах, что и
в первый раз.
Линейную
усушку вычисляют с точностью до
0,1%
по формулам:
по
тангенциальному направлению
(7)
по
радиальному направлению
(8)
по
направлению вдоль волокон
(9)
где:
a,b,c
– размеры
образца до высушивания;
a1,b1,c1–
размеры образца после высушивания.
Коэффициенты линейной усушки определяют
по формулам:
(10)
(11)
(12)
где: КT,KP,KB
-коэффициенты линейной усушки по
тангенциальному, радиальному направлению
и вдоль волокон;
yT,yP,yB
-линейная усушка
по тангенциальному, радиальному
направлениям и вдоль волокон.
Объемной усушкой называют уменьшение
объема образца при изменении влажности
древесины от точки насыщения волокон
до нулевой влажности.
Определение объемной усушки определяют
одновременно с определением линейной
усушки на тех же образцах, при этом
измеряют длину, ширину и высоту
образца, не обращая внимания на
расположение волокон. Объемную усушку
определяют по формуле
.
(13)
где: V1
–объем образца до сушки;V2-объем образца после сушки.
Коэффициент объемной усушки К0вычисляют с точностью до0,01%по формуле
(14)
где : yO
-объемная усушка;W
-влажность образца, %.
Результаты определения усушки заносятся
в журнал.
5. Определение прочности древесины при сжатии вдоль волокон
Применяемые
приборы и оборудование:
Штангенциркуль, пресс гидравлический
до 10г, весы с точностью
взвешивания до 0,01г,
сушильный шкаф, бюксы.
Проведение испытаний
Образцы изготовляют в виде прямоугольной
призмы сечением 20х20мм и
высотой 30мм (вдоль).
Размеры образца измеряют штангенциркулем
с точностью до 0,1мм.
Образец устанавливают на опорной плите
пресса и производят нагрузку со
скоростью 25КН в минуту.
Испытание ведется до разрушения образца,
т.е. до момента, когда стрелка манометра
пойдет в обратную сторону.
Предел прочности при сжатии при данной
влажности вычисляют с точностью до
0,1МПа по формуле
(15)
где:
Р –
разрушающая нагрузка, Н; S
–
площадь поперечного сечения, м2
.
После
испытания определяют влажность образца
по п..3.
Прочность образцов приводят к
12%влажности по формулам:
(16)
если влажность образца меньше
30%или
,
(17)
если
влажность образца больше
30%,
где
-
поправочный коэффициент, равный
0,04
на
1%
влажности;
–
поправочный коэффициент, равный:
-0,475
для клена;-0,535
для вяза и ясеня;
-0,55
для дуба и липы; -0,45
для бука, кедра и сосны;
-0,445
для ели, граба, осины, пихты;
-0,4
для березы и лиственницы.
Результаты
определения прочности округляются до
0,5
МПа и записываются в журнал.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Усушка древесины — физическое явление, которое вызывает уменьшение габаритных размеров и общего объема древесины в процессе удаления влаги. Эта метаморфоза напрямую связана с микроскопическим строением дерева и требует особенного внимания при работе с ним.
Показатели, относящиеся к изменению влажности, значительно оказывают воздействие на конструкционные и технические значения прочностных характеристик, плотности и пластичности древесины. Поэтому, при заготовке, хранении и обработке лесоматериалов важно учитывать произойдет ли усушка древесины в существующих условиях окружающей среды.
Что нужно знать об усушке древесины
Древесина имеет резко выраженное анизотропное строение. Это значит, что свойства по-разному проявляют себя в различных направлениях. Все клетки, из которых состоит дерево, отличаются по размерам в поперечном и продольном сечении. Микрофибриллы, находящиеся в оболочке клеток, располагаются вдоль оси клетки, а влага занимает пространство между ними. По этой причине при удалении влаги значительно изменяются поперечные размеры в радиальном и тангенциальном направлениях. Стоит отменить, что в тангенциальном направлении, то есть при разрезе вдоль волокон по касательной к годичным кольцам, усушка древесины имеет показатели в 1,5-2 раза выше.
Виды усушки древесины
В зависимости от количества удаленных молекул воды усушка древесины рассматривается как:
- Полная. Проявляется при полном испарении всего количества влаги из структурных волокон дерева. При этом его влажность снижается от верхних значений предела гигроскопичности до нулевого показателя. Под пределом гигроскопичности в этом случае принято понимать максимальную влажность материала.
- Объемная. Проявляется в уменьшении объема древесины при испарении взаимосвязанных частиц воды.
Определение характера и вида усушки обычно происходит в лабораторных условиях. Образец материала помещают в воду до полного насыщения. Затем измеряют размеры, используя специальные инструменты — микрометр или штангенциркуль. После этого образцы высушиваются до абсолютно сухого состояния в сушильном шкафу, и их линейные размеры измеряются повторно.
Эти испытания необходимы при определении показателя, характеризующего степень расширения и сжатия древесных волокон под физическим воздействием.
Коэффициенты усушки и разбухания
Величина усадки пилопродукции при снижении влажности в процентном соотношении определяется коэффициентом усушки. Он характеризует степень трансформации габаритных размеров изучаемого деревянного образца при понижении количества влаги на 1 %. С информацией и методикой нахождения этого коэффициента можно познакомиться, изучив ГОСТ 6782.2-75.
Разбухание древесины происходит в результате насыщения волокон влагой. Протекает это при повышенных показателях влажностного режима. Этот процесс, обратный усадке древесины, вызывает увеличение линейных размеров лесоматериалов. В числовом эквиваленте это явление выражается с помощью нахождения коэффициента разбухания. Методика определения этого показателя описана в ГОСТ 16483.35-88.
Степень усушки и разбухания для каждой породы дерева индивидуальна. Обуславливается это особенностями микроскопического строения и химического состава волокон древесины. Представители хвойных пород, имеют в структуре волокон вертикальные и горизонтальные смоляные ходы. Это значительно отличает их от лиственных пород, строение которых представлено развитыми проводящими сосудами.
Все древесные породы имеют разный коэффициент усушки и в зависимости от его величины формируются на группы:
- усушка в объеме не достигает 0,40 %— ель плакучая, пихта кавказская, тополь, ясень обыкновенный.
- усушка от 0,40 % до 0,47 %— бук европейский или лесной, вяз, дуб, липа сердцевидная, ольха;
- усушка проявляется более чем на 0,47 %— береза, лиственница европейская, клен остролистный.
Величина коэффициента усушки помогает составить прогноз вероятности появления внутренних напряжений и растрескивания в результате неравномерного испарения влаги и принять меры по предотвращению их появления.
Припуски на усушку
Предрасположенность лесоматериалов к усыханию и разбуханию относится к свойствам, имеющим негативное влияние на эксплуатационные качества дерева. Чтобы после заготовки и распиловки достичь заданных размеров изделия предусматривается припуск на усадку материала. Это является универсальным средством, позволяющим избежать деформацию дерева в процессе его высушивания до необходимых показателей влажности.
Числовые значения припусков на усадку пиломатериалов предусмотрена в ГОСТ 6782.1-75. Степени усушки наиболее распространенных древесных пород в ГОСТ указаны в виде таблицы с данными о значениях номинальной толщины и ширины пилопродукции в миллиметрах и конечной влажности в процентном соотношении.
Чтобы вычислить величину припуска и найти фактические размеры изделия, необходимо произвести расчет согласно данным из таблицы. Для удобства и лучшего понимания разработчиками стандарта приведены примеры таких вычислений.
Правильная сушка древесины
Процесс усадки древесины можно взять под контроль, если соблюдать правила сушки лесоматериалов. Основной задачей в этом деле является обеспечение равномерного удаления влаги из волокон, составляющих структуру дерева. В промышленных условиях это обеспечивается в специальных электрических или газовых сушильных камерах. Самым распространенным видом сушки в естественных условиях является атмосферная сушка. Заготовленный материал защищается от осадков, а также влияния негативных факторов окружающей среды с помощью изолирующего покрытия и складируется несколькими рядами в режиме интенсивного проветривания.
Дерево является долговечным, но капризным конструкционным материалом. Его механические и физические свойства зависят от внешних факторов. Существенные перепады температур и несоблюдение влажностного режима приводят к усушке или разбуханию древесины. Неравномерное распределение влаги по волокнам дерева может привести к искажению линейных размеров лесоматериалов. Поэтому, в процессе работы с деревом, начиная с заготовки, важно учитывать вероятность изменения габаритов изделия, и соблюдать припуски на усадку.
Изменения древесины в процессе сушки
При уменьшении содержащейся в древесине связанной влаги материал начинает усыхать. Усушкой называют свойство древесины сокращать свои линейные размеры и объем при снижении влажности ниже 28 – 30%. Именно этот уровень влажности считается точкой насыщения волокна, или пределом гигроскопичности, для всех пород древесины.
Хотя на самом деле усушка древесины начинается раньше достижения предела гигроскопической влажности: первыми высыхают наружные слои, затем внутренние. Процесс прекращается, когда доски и бруски становятся абсолютно сухими на всю глубину.
Неоднородность усушки
Древесина – материал анизотропный, ее структура неоднородна, соответственно, усушка в разных направлениях неодинакова. Как правило, древесина хвойных пород, а также мягких лиственных усыхает в меньшей степени, твердых пород — в большей. Максимальных значений усушка достигает в направлении годовых слоев (тангенциальная усушка) — 8 – 12%. Наименьшая усушка происходит по длине волокон (продольная) — при удалении всей влаги из материала она не превышает 0,1%, для креневой древесины этот показатель может составлять до 5%. Продольная усушка обычно не принимается во внимание. Усушка по радиусу ствола (радиальная) составляет 5 – 8%. В объеме древесина усыхает на 12 – 20%. Показатель объемной усушки складывается из тангенциальной и радиальной.
Подобная неравномерность усушки приводит к деформации древесины, что является ее недостатком, поскольку создает трудности при обработке материала — в процессе высыхания пиломатериалов форма их поперечного сечения меняется: в зависимости от выпиловки доска может утончиться по краям, принять желобообразную форму, а сечение бруса из квадратного стать ромбовидным. Изменить ситуацию и стабилизировать размеры досок и брусков, изготовленных из предварительно невысушенной древесины, возможным не представляется. Остается работать с полностью просушенным материалом.
Теоретические расчеты
Величину усушки можно приблизительно высчитать и при работе с пиломатериалом предусмотреть припуски на изменение его размеров. Нужно принимать во внимание, что расчеты эти ориентировочные – на практике деформация и изменение размеров могут отличаться в ту или иную сторону. Расчеты основываются на базисной плотности древесины.
Таким образом можно вычислить количество удаляемой из древесины при сушке влаги:
М = Pбаз. (Wн – Wк)/100
где М — количество влаги, удаляемой при сушке 1 м3 древесины, кг/м3.
Pбаз. – базисная плотность древесины (отношение массы древесины в абсолютно сухом состоянии к ее объему при влажности свыше 30%), кг/м3.
Wн – влажность древесины до сушки, %.
Wк – влажность древесины после сушки, %.
Чтобы рассчитать процент усушки, необходимо учитывать коэффициент усушки – величину усушки, отнесенную к 1% уменьшения количества связанной влаги в древесине. Данное значение берут из готовых таблиц, величина предела гигроскопичности обычно принимается равной 30%.
Тогда процент усушки высчитывается по формуле:
У = К (30 – Wк)
где У — процент усушки, %.
К – коэффициент усушки, %.
Wк – влажность древесины после сушки, %.
Коэффициенты усушки древесных пород
| Породы древесины | Коэффициент усушки | Kt/Kr | ||
| Kt тангенциальный | Кг радиальный | Ко объемный | ||
| Береза | 0.34 | 0.28 | 0.62 | 1.21 |
| Бук | 0.35 | 0.18 | 0.53 | 1.94 |
| Граб | 0.35 | 0.18 | 0.53 | 1.94 |
| Дуб черешчатый | 0.29 | 0.19 | 0.48 | 1.53 |
| Ель обыкновенная | 0.31 | 0.17 | 0.48 | 1.82 |
| Кедр сибирский | 0.28 | 0.15 | 0.43 | 1.87 |
| Клен | 0.32 | 0.2 | 0.52 | 1.6 |
| Липа | 0.33 | 0.23 | 0.56 | 1.43 |
| Лиственница сибирская | 0.39 | 0.2 | 0.59 | 1.95 |
| Ольха | 0.3 | 0.17 | 0.47 | 1.76 |
| Осина | 0.3 | 0.15 | 0.45 | 2 |
| Пихта сибирская | 0.29 | 0.15 | 0.44 | 1.93 |
| Сосна обыкновенная | 0.31 | 0.18 | 0.49 | 1.72 |
| Тополь | 0.28 | 0.14 | 0.42 | 2 |
| Ясень маньчжурский | 0.32 | 0.2 | 0.52 | 1.6 |
Припуски на усушку
На основании исследований реальной усушки древесины различных пород определены размеры припусков усушки они узаконены ГОСТом и занесены в таблицы. Так, в помощь специалистам разработана таблица величины припусков на усушку для пиломатериалов тангенциальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты. Основываясь на ней, можно также высчитать припуски усушки для материалов радиальной распиловки, других размеров или влажности. В частности, для получения значения припуска для пиломатериалов радиальной распиловки в отношении данных таблицы применяется коэффициент 0,6. Если влажность древесины ниже 30%, припуски на усушку вычисляют как разницу между показателями указанных в таблице припусков для требуемой конечной и фактической начальной влажности древесины.
Также установлены припуски на усушку для пиломатериалов лиственных пород (ГОСТ 4369-52). Кроме того, при расчетах можно пользоваться формулами, учитывающими способ распиловки и породу древесины.
При радиальном расположении годовых слоев:
1) для бука, дуба, ильма, клена, ясеня, ольхи, осины и тополя:
S = О,0013А (35 – W)
2) для березы, граба, липы:
S = О,0024А (35 – W)
При тангенциальном расположении годовых слоев в досках:
1) для березы, дуба, клена, ясеня, ольхи, осины, тополя:
S = О,0025А (35 – W)
2) для бука, граба, ильма и липы:
S = О,0035А (35 – W)
где S — припуск на усушку, мм.
А — размер пиломатериалов по толщине или ширине в сухом состоянии, мм.
W — конечная влажность пиломатериалов, %.
В данных расчетах средняя начальная влажность материала установлена на уровне 35%. Если влажность древесины меньше, в формуле учитывается фактический показатель.
Ориентируясь на эти значения, можно добиться того, чтобы пиломатериалы имели требуемые размеры после высушивания.
Припуски на усушку для пиломатериалов тангенциальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты
| Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов, мм | Припуски на усушку, мм, при конечной влажности пиломатериалов, % | |||||||
| 13 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | |
| 16 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 19 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.7 |
| 22 | 1.2 | 1.2 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 |
| 25 | 1.4 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | 1.1 | 1 | 0.9 | 0.9 |
| 32 | 1.7 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | 1.3 | 1.2 | 1.1 | 1 |
| 40 | 2.1 | 2 | 1.8 | 1.7 | 1.6 | 1.4 | 1.2 | 1 |
| 50 | 2.5 | 2.4 | 2.2 | 2 | 1.8 | 1.6 | 1.3 | 1 |
| 60 | 3 | 2.8 | 2.6 | 2.4 | 2.1 | 1.8 | 1.4 | 1 |
| 70 | 3.4 | 3.2 | 3 | 2.7 | 2.3 | 1.9 | 1.5 | 1 |
| 80 | 3.9 | 3.7 | 3.4 | 3 | 2.5 | 2 | 1.6 | 1 |
| 100 | 4.8 | 4.6 | 4.2 | 3.6 | 2.9 | 2.3 | 1.7 | 1.1 |
| 120 | 5.8 | 5.4 | 4.8 | 4.1 | 3.3 | 2.6 | 1.8 | 1.1 |
| 130 | 6.2 | 5.8 | 5.2 | 4.4 | 3.6 | 2.7 | 1.9 | 1.1 |
| 140 | 6.7 | 6.3 | 5.5 | 4.6 | 3.8 | 2.9 | 2 | 1.1 |
| 150 | 7.1 | 6.7 | 5.8 | 4.9 | 4 | 3 | 2.1 | 1.2 |
| 200 | 9.4 | 8.7 | 7.5 | 6.2 | 5 | 3.7 | 2.5 | 1.2 |
Припуски на усушку по толщине и ширине пиломатериалов
| Порода древесины | Размеры досок, мм | ||||||||||||||||||
| 16 | 19 | 22 | 25 | 32 | 40 | 45 | 50 | 60 | 75 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | |
| Хвойные | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.3 | 2.8 | 3 | 3.3 | 3.6 | 3.8 | 3.9 | 4.1 | 4.4 | 4.4 |
| Лиственные | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.1 | 2.6 | 3.5 | 3.8 | 4 | 4.5 | 4.9 | 5.3 | 5.6 | 4.9 | 6.3 |
Усушка древесины: показатели усадки и разбухания дерева. Таблица припуска, теоретические расчеты и проявления на практике
Строительство — это нелегкая задачка. Практически любой процесс строительства заключается в правильном выборе материалов, а также в правильной их подготовке. Древесина — это натуральный материал.
Он не всегда практичен, так как он часто становится лакомым объектом для вредителей. Даже самые ценные породы со временем загнивают и теряют свои уникальные качества. По этой причине любые породы дерева необходимо в процессе использования покрывать лаком, обрабатывать пропитками от вредителей, от плесени.
Часто дерево усыхает, оно начинает трескаться и теряет свою привлекательность. Усушка дерева — большая проблема. По этой причине во время проведения строительных работ в процессе строительства допускаются припуск, чтобы усадка несерьезно повлияла на эргономичность поверхности.
Что такое усушка древесины
Термин усушка древесины применяется в той ситуации, когда говориться об изменении размеров породы дерева. Порода дерева усыхает относительно ее линейных размеров и объемных значений в течение продолжительного периода времени.
Усушка может случится у любой породы. Это явление не зависит от характерных особенностей древесины, оно определяется коэффициентом влажности композита.
Усушка — это выход жидкости из натуральной породы. Из волокон древесины часто выходит связанная или же абсорбированная жидкость.
Первый этап усушки сопровождается освобождением жидкости от свободных молекул воды. Связанная между собой жидкость испаряется в незначительной степени. Постепенно процесс усыхания ускоряется.
Радиальное направление этого действия характеризуется большим количеством особенностей строения древесины.
Коэффициент усушки древесины
Данный показатель указывает на степень трансформации материала при увеличении его влажности на 1%. Данный учет производится относительно параметров трансформации древесины и заканчивается учетом степени выделения влаги из клеток дерева.
Если необходимо проводить более точные расчеты, то необходимо обратиться к профессионалам.
- Немаловажно знать, показатель плотности материала. Он всегда показывает вес изделия при точных показателях влажности.
- Такие показатели возможно получить из выбранных формул или же графическим методом.
- Самая большая полностью у древесины, клетки которой полностью наполнены жидкостью.
Группировка различных пород дерева
Возможный уровень усыхания породы оказывает большое влияние на классификацию естественных пород древесины по таким признакам, как:
- Порода со слабой степенью усушки древесины;
- Показатели уменьшения естественного объема породы;
- Породы со значительной степенью влажности в коре;
- Наиболее интенсивная степень влажности породы.
В том случае, когда на поверхности дерева появляется жидкость, порода начинает увеличиваться в объемах. Набухание внутренних волокон становится возможным, когда влажность естественной породы дерева увеличивается примерно на 30%.
Некоторые мастера заявляют, что подобные процессы являются отрицательными. Такие показатели особенно важны виноделам, которые делают акцент на сохранность вина в бочках, изготовленных из дуба.
Показатели усушки древесины
Характеристики усушки дерева, а также его разбухания будут всегда разниться. Максимальные показатели этих характеристик наблюдают в области годовых колец. Ученые дали имя этой зоне — тангентальная.
Ее отношение относительно всей остальной площади дерева после усыхания составляет 8-12%. Таким образом ширина доски в 100 мм после тщательной просушки будет сокращена до 88-92 мм.
- Снижение объемных величин пиломатериала после его усыхания будет приравниваться к 12-20%, что будет суммироваться путем складывания радиальных и тангентальных разновидностей данного процесса. Стоит заметить, что хвойные породы имеют относительно к лиственным маленький коэффициент усыхания древесины.
- Здесь возможно упомянуть об анизотропии. Этот показатель всегда влияет на геометрическое строения ствола дерева. И, конечно, в итоге усушки породы возможно изменение ее качественных характеристик.
На производстве для усушки пород используют специальные камеры. Специалисты всегда следят за ходом сушки, чтобы минимально навредить качеству древесины. Уровень погрешности в таких печах составляет около 0,1%.
Усушка древесины в домашних условиях
Чтобы домашние постройки были действительно долговечны, необходимо позаботиться о качестве материала. После спила в древесине всегда находится влага.
Просушивают материал в домашних условиях несколькими методами:
- На открытом воздухе. Дерево выкладывается штабелями под навесом или же в сарае. При естественных атмосферных условиях излишняя влага будет испаряться. Оставшаяся влага будет распределена по всей поверхности породы;
- В бумаге или пленке. Каждая единица материала оборачивается газетой или же пленкой. При этом нужно помнить о перфорации. Доски поставляют в теплом помещении и заботятся о том, чтобы влажная бумага была вовремя удалена. Доски нужно периодически кантовать. Сроки, в течение которых материал достигает оптимальную влажность составляют 3-5 дней. Если обложить древесину опилками вместо бумаги, то результат усушки будет ускорен.
- Варка дерева. Дерево проваривается в кипятке в течение трех часов. Далее она укладывается на гладкую поверхность, на которой усыхает.
- С помощью электроприборов. Задействование электрических приборов в значительной степени ускоряет сушку дерева. Для этого выделяют отдельную комнату, в которой вокруг дерева устанавливают электрические приборы. Будет отличным вариантом присутствие вытяжки в помещении. Некоторые усердные хозяева используют ВЧ генераторы, которые пропускают через материал.
Благодаря своим исключительным свойствам дерево станет диэлектриком, при этом будет преобразовываться электрическая энергия в тепловую.
Конечно, в домашних условиях процесс сушки достаточно трудоемок. Для правильного проведения операции необходимо учитывать много факторов самостоятельно. Большие объемы древесины требуют больших затрат энергии и времени на ее подготовку к строительным работам.
Фото усушки древесины
