4.1 Contracția liniară și densitatea lemnului
Valoarea contracției nu este aceeași la uscare în direcțiile axei, raze și de-a lungul circumferinței. Aceste valori sunt cele mai mici în direcția axei lemnului (0,12-0,36%), mai mare în direcția razelor (3-8%) și cea mai mare în circumferință (6-13%). Diferite contracții liniare în direcția razelor și de-a lungul circumferinței cauzează deformarea plăcilor și o schimbare a formei secțiunii transversale. Contractiune mai rapidă și mai mare în jurul circumferinței decât în lungul razei, în timpul uscării este cauza principală a fisurilor din lemn.
Tabelul 4.1.1 - Contracția liniară a diferitelor tipuri de lemn
Crăparea are loc mai ușor în secțiuni mai groase. Figura 4.1.1 prezintă diferitele deformări care rezultă dintr-o contracție neuniformă de-a lungul secțiunii trunchiului de copac.
Densitatea lemnului (masa proprie) depinde de gradul de umiditate și porozitate. În acest sens, densitatea
proaspăt tăiat, uscat în aer și uscat complet. În funcție de densitatea lemnului în stare uscată la aer, există șase clase de lemn: foarte grele, grele, moderat greu, ușor, moderat ușor, foarte ușoare.
Figura 4.1.1 - Distorsiuni și fisuri din lemn rezultate din răsucirea neuniformă în diferite direcții în timpul prelucrării lemnului:
- a, b, c - deformarea în secțiunea longitudinală;
- d - deformarea plăcii din miezul copacului;
- д - deformarea unui copac din partea saponoasă;
- e - formarea fisurilor; 1 - partea "dreaptă" a plăcii (din partea laterală a miezului); 2 - partea "stângă" a plăcii (din exteriorul ciucului)
4.2 Umiditatea lemnului
Conținutul de umiditate din lemn este înțeles ca raportul dintre cantitatea de umiditate îndepărtată și masa lemnului într-o stare absolut uscată. Conținutul de umiditate al lemnului este exprimat în%.
Lemnul absolut uscat în probele mici poate fi obținut prin uscarea acestuia în dulapuri speciale. În natură și în producție, lemnul conține întotdeauna o anumită cantitate de umiditate. Umiditatea din lemn impregnează membranele celulare și umple cavitățile celulare și spațiile intercelulare. Umiditatea care impregnează membranele celulare se numește legată sau higroscopică. Umiditatea care umple cavitatea celulară și spațiile intercelulare este numită liberă sau capilară. Când lemnul se usucă, prima apă liberă se evaporă din ea și apoi este higroscopică. Când umiditatea este umezită, umiditatea din aer penetrează numai membranele celulare până când acestea sunt complet saturate. Umplerea ulterioară a lemnului cu umplerea cavităților celulelor și a spațiilor intercelulare are loc doar atunci când lemnul intră în contact direct cu apa (înmuiere, abur, raft, ploaie).
Pentru determinarea conținutului de umiditate din greutatea utilizării lemnului și a metodelor electrice.
4.3 Contractie si umflarea.
Contracția lemnului cu o reducere a dimensiunilor și a volumului său liniar are loc numai atunci când se evaporă umiditatea higroscopică, dar nu capilară. Cu toate acestea, după evaporarea umidității higroscopice, apare o contracție liniară și, invers, atunci când se absoarbe umiditatea higroscopică, apare umflarea.
Strângerea lemnului datorită eterogenității structurii sale în direcții diferite nu este aceeași. De-a lungul fibrelor, contracția liniară pentru cele mai multe specii de arbori nu depășește 0,1%, în direcția radială - 3-6%, iar în tangențială - 7-12%. Acest lucru este însoțit de apariția unor solicitări interne în lemn, care pot cauza răsturnarea și crăparea. Strivirea poate fi longitudinală și transversală.
Atunci când lemnul se umflă ca urmare a absorbției apei impregnând membrana celulară, aceasta crește în volum.
Umflarea lemnului nu este aceeași în direcții diferite: de-a lungul fibrelor 0.1-0.8%, în direcția radială 3-5% și tangențială - 6-12%. Când este umezit, ca urmare a saturației membranelor celulare cu apă, lemnul crește în greutate și în volum. După o saturație ulterioară a lemnului cu umiditate, umezeala saturează cavitățile celulare și spațiile dintre ele. În același timp, greutatea lemnului se schimbă. Și volumul nu crește.
Conductivitatea termică a lemnului se numește capacitatea sa de a conduce căldură prin întreaga grosime de la o suprafață la alta. Conductibilitatea termică a lemnului uscat este neglijabilă, ceea ce se explică prin porozitatea structurii sale. Coeficientul de conductivitate termică a lemnului este de 0,12 ... 0,39 W / (m * grad). Cavitățile, spațiile intercelulare și intracelulare din lemn uscat sunt umplute cu aer, care este un conductor slab de căldură. Datorită conductivității termice scăzute, lemnul a devenit foarte răspândit în construcții.
Densitatea lemnoasă face căldura ceva mai bună decât pierderea. Conținutul de umiditate al lemnului mărește conductivitatea termică, deoarece apa, comparativ cu aerul, este cel mai bun conductor de căldură. În plus, conductivitatea termică a lemnului depinde de direcția fibrelor și a rocilor. De exemplu, conductivitatea termică a lemnului de-a lungul fibrelor este de aproximativ două ori mai mare decât cea transversală.
4.5 Rezistența și duritatea lemnului
Proprietățile mecanice ale lemnului depind de direcția în care forța acționează asupra fibrelor. Se distinge distincția lemnului de-a lungul și între fibre. Cele mai importante sunt forța de compresie, îndoire și întindere. Diferența dintre rezistența diferitelor tipuri de lemn este o consecință a densității lor diferite. În ciuda faptului că rezistența la tracțiune a lemnului este semnificativă, este aproape de puterea unor metale neferoase, cum ar fi brasses și bronzurile unele, în practică, să evite aplicarea elementelor de lemn care rulează pe rezistența la tracțiune, având în vedere buștenilor mici cauzate de compresiune și forfecare la locul de legare. Rezistența lemnului în timpul comprimării de-a lungul fibrelor este de 3 ori mai mică decât în tensiune.
Una dintre caracteristicile importante care determină caracterul adecvat al lemnului pentru utilizare în industrie este duritatea sa. Duritatea lemnului crește odată cu creșterea densității.
Tabelul 4.2 - Proprietățile fizice și mecanice de bază ale celor mai comune tipuri de lemn