4.1 Лінійна усадка і щільність деревини
Неоднакова величина усадки при сушінні в напрямках осі, променів і по колу. Ці величини найменші в напрямку осі деревини (0,12-0,36%), вище в напрямку променів (3-8%) і найвищі по колу (6-13%). Різна лінійна усадка в напрямку променів і по колу викликає викривлення дощок і зміна форми поперечного перерізу. Більш швидка і велика усадка по колу, ніж уздовж променів, при сушінні є головною причиною розтріскування деревини.
Таблиця 4.1.1 - Лінійна усадка різних порід деревини
Розтріскування легше відбувається в більш товстих перетинах. На малюнку 4.1.1 показано різний деформування, що виникає в результаті неоднакової усадки по перетину стовбура дерева.
Щільність деревини (власна маса) залежить від ступеня її вологості і пористості. У зв'язку з цим розрізняють щільність
свежесрубленной, Воздушносухой і повністю сухої деревини. Залежно від щільності деревини в повітряно-сухому стані розрізняють шість класів деревини: дуже важка, важка, помірно важка, легка, помірно легка, дуже легка.
Малюнок 4.1.1- Спотворення деревини і тріщини, що виникають в результаті неоднорідного скручування в різних напрямках під час обробки дерева:
- а, б, в - деформація в поздовжньому перерізі;
- г - викривлення дошки, вирізаної з ядра дерева;
- д - деформація дерева з заболонної частини;
- е - утворення тріщин; 1 - «права» сторона дошки (від сторони серцевини); 2 - «ліва» сторона дошки (від зовнішньої сторони пня)
4.2 Вологість деревини
Під вологістю деревини розуміють відношення кількості вилученої вологи до маси деревини в абсолютно сухому стані. Вологість деревини висловлюють в%.
Абсолютно суху деревину в невеликих зразках можна отримати шляхом висушування її в спеціальних шафах. У природі і на виробництві деревина завжди містить в собі ту чи іншу кількість вологи. Волога в деревині просочує клітинні оболонки і заповнює порожнини клітин і міжклітинні простору. Волога, що просочує клітинні оболонки, називається зв'язаною або гігроскопічної. Волога, що заповнює порожнини клітин і міжклітинні простору, називається вільною, або капілярної. При висиханні деревини спочатку з неї випаровується вільна волога, а потім гігроскопічна. При зволоженні деревини волога з повітря просочує тільки клітинні оболонки до повного їх насичення. Подальше зволоження деревини із заповненням порожнин клітин і міжклітинних просторів відбувається тільки при безпосередньому контакті деревини з водою (вимочування, пропарювання, сплав, дощ).
Для визначення вологості деревини користуються ваговим та електричним методами.
4.3 Усушка і розбухання.
Усушка деревини зі зменшенням її лінійних розмірів і об'єму відбувається тільки при випаровуванні гігроскопічної вологи, але не капілярної. Однак при випаровуванні гігроскопічної вологи відбувається лінійне скорочення і, навпаки, при поглинанні гігроскопічної вологи - розбухання.
Усушка деревини внаслідок неоднорідності її будови в різних напрямках неоднакова. Уздовж волокон лінійна усушка для більшості деревних порід не перевищує 0,1%, в радіальному напрямку - 3-6%, а в тангенціальному - 7-12%. Це супроводжується виникненням внутрішніх напружень в деревині, що може викликати її викривлення і розтріскування. Викривлення може бути поздовжнім і поперечним.
При розбуханні деревини в результаті поглинання води, що просочує оболонки клітин, вона збільшується в об'ємі.
Розбухання деревини неоднаково в різних напрямках: вздовж волокон 0,1-0,8%, в радіальному напрямку 3-5% і тангенціальному - 6-12%. При зволоженні, в результаті насичення оболонок клітин водою, деревина збільшується у вазі і об'ємі. Після подальшого насичення деревини водою волога насичує порожнини клітин і простору між ними. При цьому вага деревини змінюється. А обсяг не збільшується.
Теплопровідністю деревини називається її здатність проводити тепло через всю товщу від однієї поверхні до іншої. Теплопровідність сухої деревини незначна, що пояснюється пористістю її будови. Коефіцієнт теплопровідності деревини 0,12 ... 0,39 Вт / (м * град). Порожнини, міжклітинні і внутрішньоклітинні простору в сухій деревині заповнені повітрям, який є поганим провідником теплоти. Завдяки низькій теплопровідності деревина набула широкого поширення в будівництві.
Щільна деревина проводить теплоту дещо краще пухкої. Вологість деревини підвищує її теплопровідність, так як вода в порівнянні з повітрям є кращим провідником теплоти. Крім того, теплопровідність деревини залежить від напрямку її волокон і породи. Наприклад, теплопровідність деревини вздовж волокон приблизно вдвічі більше, ніж поперек.
4.5 Міцність і твердість деревини
Механічні властивості деревини залежать від напрямку дії сили по відношенню до волокон. Розрізняють міцність деревини уздовж і поперек волокон. Найбільш істотними є міцність при стисненні, вигині і розтягуванні. Різниця в міцності окремих порід деревини є наслідком їх різної щільності. Незважаючи на те, що міцність при розтягуванні деревини значна, близька до міцності деяких кольорових металів, наприклад деяких бронз і латуней, в практиці уникають застосовувати дерев'яні елементи, що працюють на розтяг, з огляду на малу міцність деревини, викликану напруженнями зрізу і стиснення в місці закріплення. Міцність деревини при стисненні вздовж волокон в 3 рази менше, ніж при розтягуванні.
Однією з важливих характеристик, що визначають придатність деревини для використання в промисловості, є її твердість. Твердість деревини зростає в міру зростання її щільності.
Таблиця 4.2-Основні фізико-механічні властивості найбільш поширених порід деревини