Усадка и разбухание древесины по В. Малееву . В . Белопольск

Усадка и разбухание

Усадка при отдаче влаги и разбухание при поглощении ее, являются наиболее неблагоприятными свойствами дерева; было бы гораздо лучше, если бы усадка или разбухание были одинаковы по всем направлениям, но в дереве именно мы имеем большую неравномерность их, что и создает серьезные затруднения при его обработке. Какого-либо способа или метода, полностью устраняющего усадку и разбухание, до сих пор не имеется. Если в том или другом случае выяснены причины, вызывающие эти явления, и зависимость их между собой, то тогда возможно наметить способы, с помощью которых могут быть устраняемы трудности, вызывающие «работу» дерева (усадка, разбухание и пр.). Успешное применение дерева для чрезвычайно ответственных конструкций и деталей, как, например, для пропеллеров, показывает, что при умелом обращении с ним дерево может свободно применяться в деталях и конструкциях, требующих высокого качества материала.
Для предупреждения усадки было испробовано много различных методов, как-то: пропитка маслом, импрегнирование сахаристыми веществами, обработка высокими температурами и пр., но каких-либо результатов, полностью устраняющих усадку, получено не было. В лучшем случае, удавалось добиться значительного уменьшения ее.
При усадке и разбухании дерево развивает значительные напряжения. При искусственном противодействии работе этих напряжений получается разрыв или смятие волокон ( для волокон требуется нагрузка до 100 кг/см кв., в зависимости от древесной породы).
Если сухое дерево подвергнуть действию сжимающей силы, т.е. создать условия, противодействующие работе дерева при поглощении им влаги, и затем снова продолжать сушку, то состояние сжатия частично остается, вследствие чего оно приобретает меньшие размеры, чем имело до отдачи влаги.
В отдельных случаях разбухание даже может быть использовано, например,
при изготовлении резервуаров, в кораблестроении и т.д.

26. Зависимость между влагоотдачей и усадкой

Усадка в дереве начинается только тогда, когда влажность его ниже точки насыщения волокна, и наоборот - в этой же точке прекращается и разбухание дерева. Только у очень немногих древесных пород усадка начинается выше точки насыщения волокна, причем не исключена возможность того, что это явление вызывается только «спаданием» клеточных стенок.
На практике при измерении усадки в процессе сушки выявляется, что усадка фактически начинается уже в самом начале процесса. Объясняется это тем, что наружные слои материала весьма скоро высыхают ниже точки насыщения волокна, в то время как влажность других слоев и всего дерева в целом еще значительно выше точки насыщения волокна.

27. Величина усадки

Величина усадки обычно измеряется по отношению к размерам дерева до сушки, так как свежесрубленное дерево является исходным состоянием и дает ясное представление об усадке. В то время как размеры в сухом состоянии меняются в зависимости от процесса сушки и конечной влажности, что дает общее представление об усадке при сушке свежесрубленного дерева до абсолютно-сухого состояния.

Усадка вдоль волокон………………… ……..0,1 - 0,35%
В радиальном направлении………………….2,0 - 8,5%
В тангентальном направлении……….………4,0 - 14,0%
Объемная…………………………….………...7,0 - 21,0%

Усадка вдоль волокон столь незначительна, что ее обычно не принимают во внимание. У отдельных древесных пород, например у вяза и березы, иногда наблюдается несколько большая усадка вдоль волокон наружных слоев заболони по сравнению с внутренними слоями последней, результатом чего является продольное коробление материала.
Величина усадки в тангентальном направлении в среднем в два раза больше величины усадки в радиальном направлении. Такая неравномерность усадки в результате сушки имеет своим последствием формы поперечного сечения материала: материал квадратного сечения, у которого годовые кольца расположены параллельно двум противоположным сторонам, после сушки уже имеет форму сечения не в виде квадрата, а прямоугольника; материал той же формы сечения, но с годовыми кольцами, расположенными по диагонали, имеет после сушки сечение ромбоидальной формы, а круглый материал меняет свою форму сечения на овальную.
Большие отходы вызывает сушка материала квадратного сечения с диагонально расположенными годовыми кольцами, если из материала с измененной формой сечения в результате необходимо получить материал квадратной формы сечения.
В таблице приведены средние тангентальные, радиальные и объемные усадки разных древесных пород. Из таблицы видно, насколько величины тангентальных усадок больше радиальных.

Усадка древесных пород при высушивании древесины
до абсолютно сухого состояния в %

Таблица № 7

Меньшая величина усадки в радиальном направлении объясняется влиянием сердцевинных лучей. Волокна сердцевинных лучей расположены в радиальном направлении и перпендикулярны к главному направлению волокон в стволе, вследствие чего они препятствуют полной усадке дерева поперек волокон в радиальном направлении. В противоположность радиальной, усадка в тангентальном направлении, не встречает никаких препятствий и выявляется полностью.
Величина усадки древесных пород весьма разнообразна. Древесные породы большего объемного веса имеют и большую усадку по сравнению с древесными породами с меньшим объемным весом, вследствие чего можно считать, что между величиной усадки и объемным весом существует некоторая зависимость. Исключением является акация, имеющая небольшую усадку, несмотря на большой объемный вес; эта особенность, а также большая крепость и прочность делают акацию особенно ценной для некоторых поделок. Объемный вес одних и тех же древесных пород меняется также в зависимости от различных условий местопроизрастания, причем дерево с меньшим объемным весом имеет и меньшую усадку. Так, например, опыты Мэдиссонской лаборатории с ясенем весьма малого и весьма большого объемного веса показали, что после сушки первый имел объемную усадку в 8,4%, а второй 16,4%.
Меньшая усадка древесных пород с меньшим объемным весом является одной из причин, облегчающих сушку мягких древесных пород, которая протекает с меньшими затруднениями, нежели сушка твердых пород.
В разного рода конструкциях следует учитывать эту работу дерева. Там, где работа его может иметь в особенности неприятные последствия, необходимо выбирать настолько легкое по объемному весу дерево, насколько позволяют условия данной конструкции.
Величина усадки заболони и ядра одинакового объемного веса, при прочих равных условиях, в общем, одинакова, но так как у большинства древесных пород объемный вес заболони меньше ядра, то и величина усадки заболонной части меньше ядровой. С другой стороны, заболонь быстрее реагирует на изменения состояния воздуха, вследствие чего она должна как будто и работать больше, чем ядро. Это явление иногда имеет место при сушке и сказывается в усадке отдельных клеток.
При быстрой сушке свежесрубленного дерева наблюдается меньшая величина усадки, чем при более медленной сушке; объясняется это тем, что при последней имеется больше времени для выявления тенденции дерева к усадке.
При быстрой сушке отдельные части дерева приходят к «формоустойчивому состоянию» без полного выявления своей тенденции к усадке, а так же влияют и на остальные части его, в результате чего во всем дереве усадка не выявляется полностью. Это явление обуславливает кажущееся преимущество быстрой сушки, кажущееся потому, что оно имеет своим последствием целый ряд весьма нежелательных явлений в дереве.
Путем обработки дерева высокими температурами уменьшается его гигроскопичность, а тем самым и усадка и разбухание. Так, согласно опытам Мэдиссонской лаборатории, у ясеня после обработки его горячим воздухом (73град.С) в течение 20 час. была констатирована в два раза меньшая величина разбухания, чем у нормального ясеня.
Каких либо точных опытов, характеризующих эту зависимость между температурой обработки и гигроскопичностью, не имеется, но, во всяком случае, определенно установлено, что даже те температуры, которые применяются обычно при искусственной сушке, уменьшают величину усадки и коробления.
Проведенные Сушильной лабораторией Центрального научно-исследовательского института древесины опыты по выявлению влияния пропарки под давлением до 2 атмосфер и высушенное в сушильной камере, имеет большую усадку, нежели древесина, высушенная в этой же камере, но без предварительной пропарки под давлением.

Август, а почему инкогнито? :)

И где таблица 7? Интересно ведь :)

Таблицу послал администратору. Инкогнито , выдал компьютер. С Августом не посылал, пишет что такой пользователь есть. :) Ну и пришлось отправить так. Таблица будет, администратор всегда помогает.

Правильно пишет, скрипт форума "думает" что кто-то хочет написать сообщение от вашего (т.е. зарегистрированного участника форума Август) имени. Вам нужно было сначала ввести логин и пароль как вы это делаете в темах где необходима регистрация.

Я думаю ничего страшного не произошло, вас уже здесь и так все узнают :)

Таблица:

<table width="550" border="1" cellpadding="7" cellspacing="0" align="center"><tr align="center"><td><b>Порода</b></td><td><b>Объемная Усадка</b></td><td><b>Радиальная</b></td><td><b>Тангентальная</b></td><td><b>Отношение тангентальной к радиальной принятой за 1</b></td></tr><tr><td>Красная ольха</td><td>12,6</td><td>4,4</td><td>7,3</td><td>1,61</td></tr><tr><td>Черный ясень</td><td>18,2</td><td>5,0</td><td>7,8</td><td>1,56</td></tr><tr><td>Белый ясень</td><td>14,0</td><td>5,3</td><td>8,7</td><td>1,64</td></tr><tr><td>Осина</td><td>11,1</td><td>3,8</td><td>6,9</td><td>2,09</td></tr><tr><td>Липа</td><td>16,2</td><td>4,8</td><td>10,6</td><td>2,21</td></tr><tr><td>Бук</td><td>16,2</td><td>4,8</td><td>10,6</td><td>2,21</td></tr><tr><td>Береза бумажная</td><td>16,8</td><td>6,6</td><td>8,8</td><td>1,33</td></tr><tr><td>Береза сладкая</td><td>15,0</td><td>6,3</td><td>7,6</td><td>1,21</td></tr><tr><td>Береза желтая</td><td>16,8</td><td>7,4</td><td>9,0</td><td>1,22</td></tr><tr><td>Конский североамериканский каштан</td><td>12,0</td><td>3,5</td><td>7,8</td><td>2,23</td></tr><tr><td>Вишня черная</td><td>11,5</td><td>3,7</td><td>7,1</td><td>1,92</td></tr><tr><td>Каштан</td><td>11,6</td><td>3,4</td><td>6,7</td><td>1,97</td></tr><tr><td>Канадский тополь</td><td>14,1</td><td>3,9</td><td>9,2</td><td>2,36</td></tr><tr><td>Кизил цветущий</td><td>19,9</td><td>7,1</td><td>11,8</td><td>1,59</td></tr><tr><td>Вяз твердый</td><td>14,1</td><td>4,8</td><td>8,1</td><td>1,69</td></tr><tr><td>Вяз мягкий</td><td>13,8</td><td>14,9</td><td>8,9</td><td>1,82</td></tr><tr><td>Вяз белый</td><td>14,4</td><td>4,2</td><td>9,5</td><td>2,26</td></tr><tr><td>Эвкалипт черный</td><td>13,9</td><td>4,4</td><td>7,7</td><td>1,75</td></tr><tr><td>Эвкалипт красный</td><td>15,0</td><td>5,2</td><td>9,9</td><td>1,90</td></tr><tr><td>Гикори толстокорковый</td><td>19,2</td><td>7,6</td><td>12,6</td><td>1,66</td></tr><tr><td>Американский гикори (Центр. Амер)</td><td>13,6</td><td>4,9</td><td>8,9</td><td>1,82</td></tr><tr><td>Североамериканский гикори</td><td>17,9</td><td>7,2</td><td>11,5</td><td>1,60</td></tr><tr><td>Белый гикори</td><td>16,7</td><td>7,0</td><td>10,5</td><td>1,50</td></tr><tr><td>Остролистник(гледичня)</td><td>16,2</td><td>4,5</td><td>9,5</td><td>2,11</td></tr><tr><td>Граб</td><td>18,6</td><td>8,2</td><td>9,6</td><td>1,17</td></tr><tr><td>Акация черная</td><td>9,8</td><td>4,4</td><td>6,9</td><td>1,57</td></tr><tr><td>Сладкое рожковое дерево</td><td>10,8</td><td>4,2</td><td>6,6</td><td>1,57</td></tr><tr><td>Магнолия вечнозеленая</td><td>12,3</td><td>5,4</td><td>6,6</td><td>1,22</td></tr><tr><td>Красное дерево(Центр. Америка)</td><td>7,8</td><td>3,4</td><td>4,9</td><td>1,44</td></tr><tr><td>Клен орегонский</td><td>11,6</td><td>3,7</td><td>7,1</td><td>1,92</td></tr><tr><td>Клен красный</td><td>12,5</td><td>3,8</td><td>8,1</td><td>2,13</td></tr><tr><td>Клен серебристый</td><td>12,0</td><td>3,0</td><td>7,2</td><td>2,40</td></tr><tr><td>Клен сахарный</td><td>14,5</td><td>4,8</td><td>9,2</td><td>1,92</td></tr><tr><td>Дуб</td><td>12,7</td><td>4,4</td><td>8,8</td><td>2,00</td></tr><tr><td>Дуб черный</td><td>12,1</td><td>3,6</td><td>6,6</td><td>1,83</td></tr><tr><td>Каштан</td><td>16,7</td><td>5,5</td><td>9,7</td><td>1,76</td></tr><tr><td>Лавровое дерево</td><td>19,0</td><td>3,9</td><td>9,5</td><td>2,44</td></tr><tr><td>Кр. лавровое дерево</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td>Дуб испанский горный</td><td>16,3</td><td>4,5</td><td>8,7</td><td>1,93</td></tr><tr><td>Дуб исп.равнинный</td><td>16,4</td><td>5,2</td><td>10,8</td><td>2,08</td></tr><tr><td>Дуб болотный</td><td>16,4</td><td>4,2</td><td>9,3</td><td>2,21</td></tr><tr><td>Дуб белый</td><td>15,8</td><td>5,3</td><td>9,0</td><td>1,70</td></tr><tr><td>Ива</td><td>18,9</td><td>5,0</td><td>9,6</td><td>1,92</td></tr><tr><td>Ива желтая</td><td>14,2</td><td>4,5</td><td>9,7</td><td>2,16</td></tr><tr><td>Пероммония(из породы эбеновых)</td><td>18,3</td><td>7,5</td><td>10,8</td><td>1,44</td></tr><tr><td>Желтый тополь</td><td>11,4</td><td>4,1</td><td>6,9</td><td>1,68</td></tr><tr><td>Сассафрас</td><td>10,3</td><td>4,0</td><td>6,2</td><td>1,55</td></tr><tr><td>Смоковница</td><td>14,2</td><td>5,1</td><td>7,6</td><td>1,40</td></tr><tr><td>Грецкий орех черный</td><td>11,3</td><td>5,2</td><td>7,1</td><td>1,37</td></tr><tr><td>Ива черная</td><td>13,8</td><td>2,6</td><td>7,8</td><td>3,00</td></tr><tr><td>Кедр душистый</td><td>7,6</td><td>3,3</td><td>5,7</td><td>1,73</td></tr><tr><td>Кедр северный белый</td><td>7,0</td><td>2,1</td><td>4,9</td><td>2,33</td></tr><tr><td>Кедр западный красный</td><td>8,1</td><td>2,5</td><td>5,1</td><td>2,04</td></tr><tr><td>Кипарис виргинский</td><td>10,7</td><td>3,8</td><td>6,0</td><td>1,58</td></tr><tr><td>Дугласова пихта(со скалистых гор)</td><td>10,6</td><td>3,6</td><td>6,2</td><td>1,72</td></tr><tr><td>Дугласова пихта(с Тихоокеанского поб)</td><td>12,6</td><td>5,0</td><td>7,9</td><td>1,58</td></tr><tr><td>Пихта</td><td>14,1</td><td>4,5</td><td>10,0</td><td>2,22</td></tr><tr><td>Пихта бальзамическая</td><td>10,8</td><td>2,8</td><td>6,6</td><td>2,36</td></tr><tr><td>Пихта высокая</td><td>10,6</td><td>3,2</td><td>7,2</td><td>2,25</td></tr><tr><td>Пихта благородная</td><td>13,6</td><td>4,9</td><td>9,1</td><td>1,86</td></tr><tr><td>Пихта белая</td><td>10,2</td><td>3,4</td><td>7,0</td><td>2,06</td></tr><tr><td>Гемлок восточный</td><td>10,4</td><td>3,0</td><td>6,4</td><td>2,13</td></tr><tr><td>Гемлок западный</td><td>11,6</td><td>4,5</td><td>7,9</td><td>1,76</td></tr><tr><td>Лиственница западная</td><td>13,2</td><td>4,2</td><td>8,1</td><td>1,93</td></tr><tr><td>Сосна</td><td>10,4</td><td>3,4</td><td>6,5</td><td>1,91</td></tr><tr><td>Сосна</td><td>12,6</td><td>5,5</td><td>7,5</td><td>1,36</td></tr><tr><td>Сосна</td><td>11,5</td><td>4,5</td><td>6,7</td><td>1,49</td></tr><tr><td>Сосна белая Америка</td><td>12,3</td><td>5,3</td><td>7,5</td><td>1,42</td></tr><tr><td>Сосна норвежская</td><td>11,5</td><td>4,6</td><td>7,2</td><td>1,57</td></tr><tr><td>Сосна короткохвойная</td><td>12,6</td><td>5,1</td><td>8,2</td><td>1,61</td></tr><tr><td>Сосна сахарная</td><td>8,4</td><td>2,9</td><td>5,6</td><td>1,93</td></tr><tr><td>Веймутова сосна восточная</td><td>7,8</td><td>2,2</td><td>5,8</td><td>2,68</td></tr><tr><td>Веймутова сосна белая западная</td><td>11,5</td><td>4,1</td><td>7,4</td><td>1,80</td></tr><tr><td>Веймутова сосна зап. желтая</td><td>10,0</td><td>3,9</td><td>6,4</td><td>1,64</td></tr><tr><td>Фериамбук</td><td>6,3</td><td>2,7</td><td>4,2</td><td>1,55</td></tr><tr><td>Ель энгельмановская</td><td>10,4</td><td>3,4</td><td>6,6</td><td>1,94</td></tr><tr><td>Ель красная</td><td>11,8</td><td>3,8</td><td>7,8</td><td>2,05</td></tr><tr><td>Ель (ситка)</td><td>11,2</td><td>4,5</td><td>7,4</td><td>1,64</td></tr><tr><td>Ель белая</td><td>14,8</td><td>3,7</td><td>7,3</td><td>1,97</td></tr><tr><td>Американская черная лиственница</td><td>13,6</td><td>3,7</td><td>7,4</td><td>2,00</td></tr><tr><td>Тисс западный</td><td>9,7</td><td>4,0</td><td>5,4</td><td>1,35</td></tr></table>

Я вот тоже думаю, мы в доме котором живем ему более 40 лет И когда сделали ремонт - через год трещины в плитке пошли.
Видимо нужно не обращать внимание на это и делать ремонт по полной.