Усушка и разбухание древесины

Усушкой древесины называется уменьшение ее размеров при высыхании. Усушка связана с испарением гигроскопической влаги. Стенки клеток, отдавая влагу, сжимаются, становятся в объеме меньше. Гигроскопическая влага начинает испарять­ся из древесины при высушивании ниже точки насыщения волокна. При высыхании до точки насыщения волокна дре­весина за счет испарения свободной влаги теряет вес, но не из­меняет объема и формы.

Усушка древесины в разных направлениях неодинакова: в тангентальном 8-12 % (6-10 см на 1 м); в радиальном от 5-8 % (3-5 см на 1 м); вдоль волокон (продольная) в сред­нем 0,1 % (1 мм на 1 м).

Выше указана величина полной усушки древесины, т. е. при высушивании ее от точки насыщения волокна до абсо­лютно сухого состояния. Величина усушки при высушивании древесины от точки насыщения волокна до воздушно-сухого состояния равна примерно половине полной усушки, а до комнатно-сухого состояния — трем четвертям.

В продольном направлении усушка настолько незначитель­на, что практически в расчет не принимается. На усушку в поперечных направлениях при распиливании сырых бревен на доски и пиломатериалов на заготовки (детали) к размерам их ширины и толщины дают припуски, установленные стан­дартом. С неодинаковой усушкой древесины в разных направ­лениях связаны в деревообработке многие явления. Напри­мер, нагели, зачищенные заподлицо с поверхностью обвязки дверного полотна, при усыхании выступают; шпонки, опи­ленные вровень с кромками щита, оказываются длиннее его ширины; сучки на плоскости выстроганной под линейку до­ски образуют бугры.

Величина усушки древесины в основном зависит от ее плот­ности. Плотная (тяжелая) древесина, как правило, усыхает больше мягкой. Сильно усыхают граб, бук, береза, груша, лис­твенница. Древесина хвойных пород (кроме лиственницы) усыхает меньше.

Разбуханием древесины называется увеличение ее размеров и объемов при увлажнении от абсолютно сухого состояния до точки насыщения волокна (явление, обратное усушке). Разбу­хание древесины в разных направлениях неодинаково и про­исходит в тех же размерах, что и усушка.

Усушка и разбухание древесины — свойства отрицатель­ные. Из-за усушки и разбухания в изделиях из древесины появляются большие дефекты, часто изделия становятся даже непригодными для эксплуатации. Исключением является, на­пример, бондарная тара, в которой разбухание древесины — положительный фактор.

Чтобы предотвратить порчу изделий от усушки и разбу­хания, их изготовляют из древесины, предварительно высушенной до нужной эксплуатационной влажности. Внешняя отделка изделия замедляет проникновение в древесину влаги из воздуха и отдачу влаги древесиной в окружающий воз­дух. Характер коробления древесины при ее распиливании, вы­сыхании или увлажнении описан в главе «Трещины и поко-робленность». Здесь объясняются причины коробления.

Коробление досок при усыхании

Основная причина поперечного коробления — неодинако­вая усушка и разбухание древесины в радиальном и танген-тальном направлениях. На рис. 32 изображена половина тор­ца бревна, распиленного на доски. При высыхании на­ружная пласть каждой доски, более удаленная от сердцеви­ны, усыхает больше внутрен­ней, и доска коробится. Доска с сердцевиной не коробится, но при высыхании толщина ее от сердцевины к кромкам по тем же причинам умень­шается.

виды коробления брусков.

Чтобы узнать, как покоробится непросохший брусок, нужно определить по торцу место расположения этого бруска в брев­не. Это можно узнать по расположению годовых слоев.

Продольное дугообразное коробление возникает главным образом от провисания материала, уложенного в штабель с не­правильным расположением прокладок.

Винтовое коробление появляется вследствие тангенталь-ного наклона волокон древесины в сортименте (косослоя).

Коробление брусков (пунктиром показана первоначальная форма бруска): а — брусок с сердцевиной; 6 — брусок из сердцевинной доски ближе к кромке; s — брусок из средней части боковой доски; г — брусок из боковой доски

Винтовое коробление возникает также при неодинаковой плотности древесины в сортименте (в доске, бруске), напри­мер, при наличии ядровой и заболонной древесины, нормаль­ной и креневой.

Чтобы предупредить коробление древесины в изделиях, необходимо использовать для их изготовления древесину экс­плуатационной влажности, а также применять меры конструк­тивного характера (собирать щиты из узких делянок с подбо­ром годовых слоев, расположенных в разные стороны или перпендикулярно один к другому); не только склеивать, но и скреплять щиты шпонками, вставными рейками, наконеч­никами или обвязывать рамками.