Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 12.09.2015

Гниение древесины вызывается развитием в ней дереворазру­шающих грибов, которые, являясь низшими растениями, лишен­ными хлорофилла и не способными превращать минеральные ве­щества в органические, вынуждены паразитировать и питаться древесиной как готовым органическим веществом. Грибные нити, прорастая вдоль и поперек волокон древесины, остаются невиди­мыми для невооруженного глаза. Грибница, выходящая на поверх­ность древесины, образует так называемый воздушный мицелий гриба, участки которого местами превращаются в плодовые тела, дающие споры. Созревшие споры выпадают и переносятся вет­ром, заражая здоровую древесину.

Необходимыми для развития грибов условиями являются:

1) влажность древесины от ТНВ до 70 % и выше;

2) температура воздуха 5…25°С;

3) доступ кислорода.

Отсутствие какого-либо из этих факторов приводит к тормо­жению процесса гниения (например, древесина не загнивает, постоянно находясь под водой).

При гниении происходит выделение грибом ферментов, спо­собствующих переходу целлюлозы в растворимую в воде глюкозу, и усвоение ее грибом. В результате происходит разложение клет­чатки как составной части древесины с выделением свободной углекислоты и воды по схеме

С6НШ05 + 602 = 5Н20 + 6С02

Для предупреждения загнивания древесины принимают меры по двум направлениям. Первое направление заключается в устра­нении необходимых для гниения условий (благоприятной влаж­ности и доступа кислорода), что достигается конструктивными, производственными и эксплуатационными мероприятиями. Вто­рое направление заключается в отравлении древесины ядами — антисептиками (от гр. septikos — вызывающий гниение). Для унич­тожения деревоповреждающих насекомых применяются ядовитые химические вещества, называемые инсектицидами.

Антисептики подразделяются на минеральные и органические. Все минеральные антисептики растворимы в воде, а органиче­ские антисептики могут растворяться или не растворяться в воде. Для разжижения антисептиков, не растворимых в воде, исполь­зуют органические растворители.

Минеральные антисептики используются в виде водных раство­ров. Сильными антисептиками являются фтористый натрий (NaF), кремнефтористый цинк (ZnSiF6- 10Н2О), кремнефтористый маг­ний (MgSiF6). К менее токсичным антисептикам, относятся бура (Na2B407- 1(Щ20), хлористый цинк (ZnCl2), марганцевокислый калий (КМп04), дихроматы натрия и калия (Na2Cr207 — яН20 и К2Сг207). Слабыми антисептиками считаются кремнефтористый натрий (Na2SiF6), медный купорос (CuS04-5Н20), поваренная соль (NaCl).

Органические антисептики, растворимые в воде, по токсичес­кому действию значительно превосходят минеральные вещества. Очень сильными антисептиками, ядовитыми для людей, являют­ся динитрофенол (C6H3(N02)20H), динитрофенолят натрия (C6H3(N02)20Na), оксидифенолят натрия (Ci2H9ON9), пентахлор- фенолят натрия (C6Cl5ONa — Н20).

Органические антисептики, не растворимые в воде, подразделя­ются на масляные антисептики и антисептики, применяемые в растворе с органическими растворителями (органорастворимые антисептики).

Масляные антисептики, к которым относятся креозот (масло каменноугольное), карболинеум (хлорированное антраце­новое масло), сланцевое пропиточное масло и другие, применя­ются для пропитки воздушно-сухой древесины. Они не пригодны для обработки влажной древесины, так как не смачивают влаж­ную древесину. Кроме того, они создают воздухонепроницаемую пленку в поверхностном слое древесины и препятствуют высыха­нию обработанных деталей.

Органорастворимые антисептики применяются в виде растворов в органических растворителях. Наиболее известными из них являются оксидифенил технический (С|2Н10О), пентахлорфенол технический (С6С15ОН), нафтенат меди (Си[С10Н|7ОО]2). Эти ве­щества сильно ядовиты и не допускаются к применению в жи­лых, общественных и производственных зданиях.

Комбинированные антисептики готовят в виде смеси несколь­ких веществ. На основе фтористого натрия и динитрофенола про­изводят уралит и триолит (ФДХ); на основе пентахлорфенол а — препарат антисептический ГР-48. К препаратам, содержащим мышьяк, относятся фторхроммышьяковый препарат (ФХМ), соли Болидена, хемонит (США), доналит (ФРГ), леку (Индия). Пре­параты ББК-3, ХХЦ, МХХЦ, ХМ-5, селькур (Великобритания) наименее токсичны. Они составлены из минеральных антисепти­ков.

Антисептирование древесины заключаются в ее пропитке раз­личными составами и способами.

Пропитка древесины под давлением в автоклавах производится водорастворимыми антисептиками способом полного поглощения, а маслянистыми — способом ограниченного поглощения.

Способ полного поглощения заключается в следу­ющем. Лесоматериал, помещенный в автоклав, вакуумируется в течение 20…30 мин, в результате чего из древесины отсасывают­ся воздух и влага. Затем, при сохранении вакуума, в автоклав вво­дится подогретый до 60 °С антисептический раствор, давление по­вышается до 0,7…0,8 МПа и выдерживается в течение 60…90 мин. Этого достаточно, чтобы раствор заполнил полости клеток древе­сины.

Способ ограниченного поглощения отличается от способа полного поглощения тем, что цикл начинается с повыше­ния давления воздуха до 0,15…0,4 МПа на 5… 10 мин. Затем, при сохранении этого давления, в автоклав вводится нагретый до 110 °С маслянистый антисептик, давление повышается до 0,7… 0,8 МПа и выдерживается в течение 45 мин.

И в том, и в другом способе после выдержки давление пони­жается и одновременно из автоклава удаляется жидкость. Пропит­ка заканчивается вакуумом, выдерживаемым в течение 10 мин, после чего в автоклаве восстанавливается нормальное давление воздуха.

Вакуум в конце цикла пропитки необходим, чтобы удалить из­быточное количество антисептика из полостей клеток древесины.

Пропитка древесины в парохолодных ваннах основана на том, что при воздействии горячего пара в клетках древесины происхо­дит расширение воздуха и водяного пара и их частичное удаление. Последующее быстрое погружение прогретой древесины в холод­ный раствор антисептика вызывает сжатие паровоздушной сме­си, оставшейся в клетках древесины, и образование в них вакуу­ма, который обеспечивает проникание антисептика в древесину.

Пропитка древесины в горячехолодных ваннах дает лучшие ре­зультаты при влажности древесины 15%. Материал сначала по­гружают в горячую ванну с антисептиком на 1…4 ч, после чего его быстро переносят в холодную ванну с тем же или другим со­ставом.

Пропитка древесины в высокотемпературных горячехолодных ван­нах применяется при влажности древесины более 25 %. Древесину сначала сушат в горячем петролатуме температурой 120… 140°С, после чего быстро перемешают в холодную ванну с маслянистым антисептиком, температура которого составляет 60…90°С.

Антисептирование древесины в горячей ванне применяют для тонких деталей толщиной до 25 мм. Древесину полностью погру­жают в антисептический раствор, температура которого должна составлять 90…95°С, и выдерживают не менее 1 ч.

Антисептирование древесины в холодной ванне применяют для тонких досок, пакли и войлока при использовании антисептиков повышенной растворимости.

Поверхностное антисептирование древесины обеспечивает ее кратковременную защиту. Растворы наносят на поверхность дваж­ды с интервалом 2…4 ч.

Диффузионный способ пропитки древесины основан на способ­ности водорастворимых антисептиков постепенно проникать в результате диффузии в древесину с начальной влажностью более 40 %. Пропитка осуществляется нанесением на поверхность древе­сины слоя пасты, содержащей антисептик.

Антисептические пасты готовят, смешивая водорастворимый антисептик (сухой или в растворе) со связующим веществом, в качестве которого применяют битум, каменноугольный лак, эк­стракт сульфитных щелоков, латексы, глину и др.

Сухое антисептирование древесины производится посыпкой го­ризонтальных поверхностей древесины порошкообразными водо­растворимыми антисептиками, смешанными с балластом в виде увлажненных опилок (для предупреждения пыления) в соотно­шении 1 :5.

Пропитку древесины водными растворами осуществляют путем нанесения на поверхность сортиментов растворов с концентра­цией быстродиффундирующих антисептиков 15…30 % и последу­ющей выдержки в плотных штабелях для диффузии.

Удаление влаги из древесины сопряжено с растрескиванием и короблением изделий. По этой причине древесина должна быть высушена до того, как будет использована в конструкциях или изделиях. В результате сушки повышаются прочность и стойкость древесины к загниванию, уменьшается вес древесины, улучшает­ся качество склейки и отделки.

Существуют различные способы сушки древесины.

Сушка на корню основана на использовании испарительной способности листвы или хвои дерева. Этот способ применяется

при сплаве лиственницы, в результате которого значительный процент древесины тонет, что вызвано большой плотностью сы­рой древесины. Для прекращения поступления влаги из корневой системы делают кольцевой надрез ствола, который полностью перерезает заболонь. За 2…3 мес древесина теряет примерно 15 % влаги.

Воздушная сушка занимает длительное время (несколько меся­цев, а иногда и лет). Интенсивность воздушной сушки зависит от влажности и температуры атмосферного воздуха и условий его вентиляции, которая обеспечивается определенной укладкой сор­тиментов. Слишком быстрая сушка связана с опасностью появле­ния трещин. Замедление сушки повышает вероятность заражения древесины грибами.

Пиломатериалы для высушивания укладывают в штабеля на бетонные или деревянные фундаменты. Доски одинаковой тол­щины укладывают горизонтальными рядами, вставляя проклад­ки, создающие зазоры для прохождения воздуха. В горизонталь­ных рядах доски кладут с просветами (шпациями) между кромка­ми. По высоте штабеля шпации должны образовать сквозные вер­тикальные каналы. Чем выше штабель, тем интенсивнее движе­ние воздуха. В целях уменьшения коробления досок их укладывают внутренними пластями кверху.

Камерная сушка производится в сушильных камерах при повы­шенной температуре воздуха, топочных газов или перегретого пара. Движение воздуха в камере может осуществляться в результате естественной конвекции или принудительно. Камерная сушка про­текает гораздо быстрее воздушной и дает более низкую влажность, позволяющую помещать древесину в отапливаемые здания, не опасаясь влажностных деформаций. Обычная температура сушиль­ных камер убивает грибы и насекомых, повреждающих древеси­ну, производя ее стерилизацию.

Контактная сушка обычно осуществляется с помощью пресса, горячие плиты которого периодически то смыкаются, обжимая и нагревая материал, то расходятся, освобождая поверхности для испарения влаги. Применяется также обкатка нагретыми ролика­ми. Этот вид сушки является малопроизводительным и применя­ется в основном для сушки шпона в фанерном производстве.

Сушка в поле высокой частоты основана на выделении теплоты в материале, помещаемом в электромагнитное поле высокой час­тоты. При этом материал нагревается равномерно по всему объе­му, а между ним и окружающим воздухом возникает значитель­ный перепад температуры, который обусловливает интенсивное продвижение парообразной влаги изнутри наружу и сокращение времени сушки.

Сушка древесины в петролатуме по сравнению с камерной суш­кой протекает значительно быстрее и отличается отсутствием обыч­ных дефектов: растрескивания и коробления. Петролатум — мас­лянистая жидкость, получаемая в качестве побочного продукта при переработке нефти. Материалы погружают в ванну с петрола­тумом, нагретым до температуры 130 °С. Образовавшийся в про­гретом материале пар выделяется в окружающий петролатум, вспе­нивая его. Сушка в петролатуме крупных сортиментов, например столбов, продолжается в течение 8… 12 ч, в то время как в каме­рах она длится несколько суток, а на воздухе — несколько меся­цев.

Петролатум проникает в древесину на глубину до 2 мм, тем самым антисептируя и гидроизолируя ее. Однако этот слой не по­зволяет склеивать древесину и производить декоративную отделку.

Хвойные породы ядровые применяются в строительных конст­рукциях в виде круглого леса и пиломатериалов (сосна и листвен­ница), а также для изготовления столярных изделий и отделки мебели (кедр). Лиственница — наиболее тяжелая из хвойных пород (‘у12 = 630…790 кг/м3), твердая и прочная, но склонная к сильному растрескиванию из-за большой разницы между ради­альной и тангентальной усушкой. Древесина лиственницы менее подвержена загниванию, чем древесина сосны.

Сосна — смолистая, прочная и стойкая к гниению порода. Она легко обрабатывается, обладает мягкой и достаточно легкой древесиной (у|2 = 470…540 кг/м3).

Кедр имеет красивую по цвету и текстуре, мягкую и очень легкую древесину.

Хвойные породы спелодревесные (ель и пихта) используются в целлюлозно-бумажной промышленности.

Ель — легкая порода (уі2 = 440…500 кг/м3) с невысокой твер­достью. Обработка ее затруднена из-за большого количества суч­ков.

Пихта имеет древесину, сходную с елью, но не содержит смоляных ходов. Она легко загнивает, коробится и растрескивает­ся.

Лиственные породы кольцесосудистые[1] используются главным образом в мебельном производстве и при столярно-отделочных работах.

Дуб имеет плотную (у|2 = 720 кг/м3), очень твердую древесину. Благодаря сердцевинным лучам дуб обладает красивой текстурой. Мореный дуб имеет черный или темно-серый цвет.

Ясень по внешнему виду древесины очень похож на дуб, но не содержит крупных сердцевинных лучей. У ясеня древеси­на менее прочная, чем у дуба, но по плотности близка к ней (Yu = 660… 740 кг/м3). Ясень легко обрабатывается и хорошо гнет­ся, имеет красивую текстуру.

Вяз, ильм, карагач имеют плотную и прочную древесину и различаются только по цвету и расположению мелких сосудов в поздней части годовых слоев.

Лиственные породы рассеянно-сосудистые ядровые благодаря кра­сивой древесине используются для отделки помещений и при производстве мебели.

О ре х — порода средней твердости, довольно тяжелая, не стой­кая к гниению.

Тополь имеет мягкую древесину, которая отличается малой усушкой и незначительным короблением.

Лиственные породы рассеянно-сосудистые спелодревесные исполь­зуются в основном при производстве мебели.

Бук — тяжелая (у|2 = 650 кг/м3), твердая порода красновато­белого оттенка; легко поддается гниению.

Липа — мягкая порода, отличающаяся взаимным переплете­нием волокон, поэтому она плохо раскалывается, почти не коро­бится и не растрескивается. Липа является идеальным материалом для резьбы по дереву.

Клен имеет твердую, прочную и тяжелую древесину, облада­ет красивой текстурой.

Лиственные породы рассеянно-сосудистые заболонные широко используются в столярном производстве. Береза имеет среднетя­желую (у|2 = 650 кг/м3) и среднетвердую древесину; легко загни­вает. Она используется для изготовления фанеры, паркета, сто­лярных изделий. Для декоративных целей применяется карельская береза со своеобразной извилистой и узловатой текстурой.

Граб имеет тяжелую, твердую и прочную древесину; легко коробится и растрескивается.

Осина — легкая (yi2 = 420…500 кг/м3), мягкая, склонная к загниванию порода. Она служит сырьем для изготовления фане­ры, гонта, тары.

Ольха характеризуется мягкой, склонной к загниванию дре­весиной. Она применяется в основном так же, как береза.

Строение древесины обусловливает ее анизотропию и вызыва­ет необходимость различать три взаимно-перпендикулярных на­правления: вдоль волокон и поперек волокон (радиально и тан­гентально), по которым свойства древесины существенно разли­чаются.

Физические свойства. Абсолютная плотность древесинного ве­щества у всех пород колеблется в очень узком диапазоне: 1 540… 1 560 кг/м3, что объясняется практически одинаковым хи­мическим составом древесины.

Плотность древесины зависит от пористости и от того, чем за­полнены ее поры: воздухом или водой. Сравнивать породы можно только при стандартной влажности, равной 12%. Для большин­ства пород при влажности 12 % плотность у12 < 1 000 кг/м3. У дре­весины гваякового дерева у!2 = 1 300 кг/м3, у бальзы — 260 кг/м3. Если древесинное вещество занимает более 65 % объема сухой дре­весины, то такая древесина тонет в воде.

По плотности лесные породы можно подразделить на очень легкие, у которых уі2 — 440 кг/м3 (кедр сибирский, осокорь, пих­та); легкие, у которых у12 = 450…580 кг/м3 (бархатное дерево, бе­рест, вяз, ель, липа, ольха, осина, сосна); средне-тяжелые, у которых У]2 = 590…730 кг/м3 (акация, береза, бук, груша, дуб, ильм, каштан, клен, лиственница, можжевельник, орех грецкий, тисс, яблоня, ясень); тяжелые, у которых у|2 = 680…880 кг/м3 (граб, дзельква, железное дерево, хурма); очень тяжелые, у кото­рых у12 — 890 кг/м3 (кизил, самшит, хмелеграб, фисташка).

Влажность древесины оказывает отрицательное влияние на ее свойства. Различают две формы влаги, содержащейся в древесине:

1) капиллярная (свободная) влага, заполняющая полости кле­ток и межклеточные пространства;

2) гигроскопическая (связанная) влага, пропитывающая стенки клеток и содержащаяся в промежутках между мицеллами и фиб­риллами.

Древесину после долгого нахождения в воде с влажностью W = 200…250% называют мокрой; свежесрубленную древесину с влажностью W = 30…50% в ядровой части и до 180% в заболон — ной части — сырой’, древесину с влажностью, находящейся в равно­весии с атмосферным воздухом, но не превышающей 20 % — воздуш­но-сухой’, древесину после горячей сушки с влажностью W= 8… 13 % — комнатно-сухой, а с влажностью W= 0 — абсолютно сухой.

Абсолютно сухая древесина на воздухе будет адсорбировать пары воды до тех пор, пока не установится равенство парциальных дав­лений пара в древесине и воздухе. Если влажность воздуха изме­нится, то и древесина изменит свою влажность, стремясь к рав­новесию с воздухом. Такую влажность называют равновесной, а способность древесины сорбировать влагу из воздуха называют гигроскопичностью.

Влага, проникающая в древесину, в первую очередь, захваты­вается стенками клеток (волокнами), пока не наступит их полное насыщение. Соответствующую влажность называют точкой насы­щения волокон (ТНВ). Для большинства пород ТНВ находится в пределах 23…31 %.

Если равновесная влажность Wp < ТНВ, то в древесине содер­жится только гигроскопическая влага и нет капиллярной влаги. Капиллярная влага появляется при Wp > ТНВ.

При высыхании сырой древесины сначала испаряется капил­лярная влага; пока она не будет полностью удалена, гигроскопи­ческая влажность остается равной ТНВ. Только после удаления всей капиллярной влаги, на что требуется около месяца атмос­ферной сушки, начинается удаление гигроскопической влаги, продолжающееся около года.

Усушка и разбухание древесины (уменьшение объема при суш­ке и увеличение объема при увлажнении) происходят при изме­нении только гигроскопической влажности (рис. 3.17). Удаление гигроскопической влаги вызывает сближение мицелл, а поглоще­ние гигроскопической влаги раздвигает их. Вдоль волокон древе­сина усыхает и разбухает в 30— 100 раз меньше, чем поперек во­локон. Это объясняется продольным расположением мицелл и фибрилл так, что при их сближении размеры древесины умень­шаются главным образом в поперечном направлении. В продоль­ном направлении изменение размера происходит в незначитель­ной степени как результат небольшого наклона мицелл к оси во­локна.

При удалении гигроскопической влаги межмицеллярные силы сцепления возрастают и количество древесной массы в единице объема увеличивается, что влечет за собой повышение плотности

и механических свойств древесины (прочности, упругости и твер­дости).

Линейная усушка в трех основных направлениях различна, что обусловливает коробление и растрескивание древесины при вы­сыхании. Доски подвергаются поперечному короблению (рис. 3.18, а). Брус изменяет форму сечения различным образом в зависимо­сти от расположения годовых слоев (рис. 3.18, б). Косослойная доска приобретает форму пропеллера.

Вдоль волокон полная усушка (от свежесрубленного до абсо­лютно сухого состояния) составляет в среднем 0,1 % (1 мм на длине 1 м); поперек волокон в радиальном направлении — З…6%; втангентальном направлении — 6… 12 % (6… 12 см на 1 м). Объем­ная усушка в среднем достигает значения в 12… 14 %. Тяжелые и твердые породы усыхают больше, чем легкие и мягкие. К сильно усыхающим породам относятся граб, бук, дуб, каштан, вяз, клен, береза, липа, ольха; к умеренно усыхающим породам относятся тисс, сосна, ильм, груша, самшит, осина, ива; к слабоусыхаю — щим породам относятся ель, веймутова сосна.

Разбухание древесины подчиняется тем же законам, что и усуш­ка. Поглощение воды, как и ее испарение, происходит главным образом через торцевые поверхности, поэтому бревна растрески­ваются по торцам.

Усушка и разбухание заставляют делать припуски и зазоры, учитывая изменения в размерах элементов конструкции.

Коэффициент линейного температурного расширения (КЛТР) древесины вдоль волокон составляет: дуба — 3,6 • 10 6 1/°С, бере­зы — 2,5 ■ 10~6 1/°С; в радиальном направлении — соответственно 29- 10 6 и 27- 10~6 1 /°С; в тангентальном направлении — соответ­ственно 42 — 10 6 и 30 ■ 10_6 1/°С. По сравнению со сталью и бето­ном КЛТР древесины вдоль волокон в 5—10 раз меньше, что по­зволяет отказаться от температурных швов в деревянных конст­рукциях.

Удельная теплоемкость абсолютно сухой древесины почти не зависит от породы дерева и при температуре 0… 160°С в среднем составляет 1,37 кДж/(кг-°С).

Коэффициент внутренней теплопроводности сухой древесины сосны вдоль волокон (0,35…0,37 Вт/(м — °С)) примерно в 2 — 3 раза больше, чем поперек волокон (0,14…0,16 Вт/(м °С)).

Механические свойства. Так как древесина анизотропна, то, характеризуя прочность, необходимо указывать направление дей­ствия сил по отношению к волокнам (вдоль или поперек) и годо­вым слоям (радиальное или тангентальнеє направление) (рис. 3.19). Для испытаний берут образцы небольших размеров, не содержа­щие пороков древесины, которые называют малыми чистыми образцами. Для стандартных испытаний образцы вырезают из се — редовой доски (см. рис. 3.18), отступив от сердцевины. При этом годовые слои должны быть параллельны любым двум противопо­ложным граням образца.

Поскольку механические свойства зависят от влажности дре­весины (см. рис. 3.17), результаты испытаний приводят к стандарт­ной 12 %-й влажности. При W< ТНВ используют следующую фор­мулу:

Rn = Rw\ + a(W — 12)], (3.1)

где Rn — предел прочности при влажности 12%; Rw — предел прочности при фактической влажности W древесины в момент

испытания; а — пересчетный коэффициент на влажность, кото­рый независимо от породы древесины принимают равным: при сжатии вдоль волокон и статическом изгибе — 0,04; при скалыва­нии вдоль волокон — 0,03; при ударном изгибе — 0,02.

Сопротивление сжатию вдоль волокон значительно выше сопро­тивления сжатию поперек волокон. Образцы для испытаний на сжатие вдоль волокон имеют форму прямоугольной призмы раз­мером 20 х 20 мм и длиной вдоль волокон 30 мм.

Для приведения результатов к стандартной влажности по фор­муле (3.1) сразу после испытания определяют влажность образ­цов.

Сопротивление сжатию поперек волокон у древесины сравни­тельно мало. Все же довольно часто древесина работает под такой нагрузкой (шпалы, деревянные срубы, соединения деревянных деталей болтами). При сжатии поперек волокон происходит смя­тие древесины и нередки случаи, когда высота образца уменьша­ется до 1/3 начального значения, а разрушение не наступает. Тог­да ограничиваются определением нагрузки при заданном значе­нии деформации. Сопротивление сжатию поперек волокон состав­ляет 0,27… 0,36 от сопротивления сжатию вдоль волокон для хвой­ных пород (сосны) и 0,40…0,70 — для лиственных пород. Высо­кое значение это отношение имеет у дуба и березы (0,70).

Сопротивление скалыванию вдоль волокон имеет большое прак­тическое значение, так как разнообразные виды врезок, приме­няемые для соединений элементов в деревянных конструкциях, работают на этот вид нагружения. Скалывание можно произво­дить перпендикулярно (по радиальной плоскости) или параллельно годовым слоям (по тангентальной плоскости). Форма и размеры образца для испытаний на скалывание и приспособление для зак­репления образца по методу Перелыгина показаны на рис. 3.20. Приспособление с образцом помещается на опорную плиту ма­шины для сжатия и образец доводят до разрушения плавно возра­стающей нагрузкой. Предел прочности при скалывании получают делением максимального усилия на площадь скалывания. Для при­ведения результата к стандартной влажности по формуле (3.1) определяют влажность древесины, используя в качестве пробы большую часть расколотого образца.

Временное сопротивление скалыванию по сравнению со сжа­тием вдоль волокон составляет примерно 1/6… 1/7 для хвойных и 1/4… 1/6 для лиственных пород. В лиственных породах сказывается влияние сердцевинных лучей, что заметно повышает сопротивле­ние тангентальному скалыванию по сравнению с радиальным. Для хвойных пород заметной разницы между этими направлениями не наблюдается. Значительно повышают сопротивление скалыва­нию такие пороки древесины, как волнистость, свилеватость, завитки, мелкие заросшие сучки и др.

1 — корпус; 2 — пружина; 3 — подвижная планка; 4 — ролики; 5 — нажимная призма с шаровой опорой; 6 — образец для испытания на скалывание в радиаль­ной плоскости; 7 — подвижная опора; 8 — устройство для прижима подвижной

опоры

Сопротивление статическому изгибу поперек оси ствола довольно высокое. Это позволяет применять ее в конструкциях в виде ба­лок, стропил, ферм, подмостей, настилов.

Испытанию подвергают образцы-балочки (размером 20 х 20 х х 300 мм), свободно лежащие на двух опорах и нагружаемые посе­редине пролета (в 240 мм) одной сосредоточенной силой (см. рис. 2.6, а). Предел прочности при статическом изгибе вычисляют по формуле

R7 = 3PmJ/(2bh2),

где / — расстояние между опорами (/ = 240 мм); b, h — соответ­ственно ширина и высота (по направлению действующей силы) образца.

Полученный результат приводят к стандартной влажности по формуле (3.1). Пробный образец для определения влажности (дли­ной 30 мм) вырезают вблизи излома.

Временное сопротивление статическому изгибу в 1,5 — 2 раза выше сопротивления сжатию вдоль волокон и составляет 70… 100 МПа. Сопротивление изгибу в радиальном направлении немного боль­ше, чем в тангентальном (обычно на 6…7 %).

Твердость древесины определяет ее износостойкость и способ­ность к механической обработке. Чем выше твердость, тем лучше противостоит древесина износу и тем труднее она обрабатывается. Мягкие породы (сосна, ель, пихта, кедр, ольха, липа, осина,
тополь, ива) легко строгаются и пилятся, однако при шлифова­нии наждачной бумагой часто слегка «лохматятся» и не дают вы­сокого качества поверхности. Твердые породы (дуб, граб, ясень, бук, клен, каштан, ильм, вяз, орех, яблоня, груша, береза, ли­ственница и др.) труднее обрабатывать, но они хорошо поддают­ся шлифованию. К очень твердым породам относятся сам­шит, фисташка, акация, кизил, тисс.