Дървено тегло
Теглото на дървото зависи от неговата плътност и количеството влага, което съдържа. Има специфично тегло на дървесната материя и обемно тегло на дървесината.
Специфичното тегло на дървесината не зависи от вида дървесина. Изразява теглото на уплътнен дървен материал в единица обем, без влага и въздух, и е 1,5.
На практика се използва обемното тегло на дървесната маса, т.е. теглото на 1 cm³ дървесна маса, изразено в грамове. Въз основа на обемното тегло се оценява теглото на дървесината и нейните технически свойства. С увеличаване на влажността се увеличава и обемното тегло на дървесината. Колкото по-висока е плътността, толкова по-плътна и по-малко порьозна е дървесината.
Влага на дърво
Видове вода в дърво
Водата, открита в дървото, се разделя на:
- капилярна (свободна) — запълва клетъчните кухини;
- хигроскопичен — намира се в клетъчните стени;
- химически — влиза в химичния състав на веществата, изграждащи дървесината.
Количеството вода в дървесината, изразено в тегловни проценти, се нарича дървесна влага. Има абсолютна и относителна влажност.
Относителна и абсолютна влажност
Ако теглото на дървесината в първоначалното й състояние е отбелязано с буквата A, теглото на абсолютно сухата дървесина с буквата A₁, относителната влажност в проценти с буквата B и абсолютната влажност в проценти с буквата B₁, относителната влажност може да се определи по следната формула:
Форма за относителна влажност на дърво.
Абсолютната влажност се определя по следната формула:
Форма за абсолютна влажност на дърво.
Определяне на влажността на дървесината
Призма се изрязва от средата на дъската и се измерва на скала с точност до 0,01 g. Получената стойност представлява размера на A. Призмата, чието тегло не трябва да бъде по-малко от 20 g, след това се изсушава при температура 105°, докато достигне постоянно тегло A₁.
Счита се, че е постигнато постоянно тегло, ако разликата между две последователни измервания не е по-голяма от 0,3% сухо тегло. Чрез въвеждане на получените чрез измерване стойности A и A₁ в посочените формуляри се определя относителната или абсолютна влажност на дървесината.
Ако първоначалното тегло на призмата, изрязана от средата на дъската, е 240 g, а теглото на изсушената дървесина 160 g, абсолютната влажност на тестваната проба е:
Пример за изчисляване на абсолютната влажност на тестваната проба.
Влажността, получена по този начин, се счита за влажността на цялата партида дървесина.
Точка на насищане на влакна
При сушене на дървесина, свободната вода се изпарява първо. Моментът, в който цялата свободна вода се изпарява, се нарича хигроскопична граница или точка на насищане на влакната. По време на този период на сушене размерите на сушеното дърво не се променят.
Влажността, която съответства на хигроскопичната граница за различните видове дървесина, е посочена в следната таблица:
| Вид дърво | Влажност |
|---|---|
| Обикновен бор | 29% |
| Уеймутов бор | 25% |
| Смърч | 29% |
| Лиственица | 30% |
| Смърч | 30% |
| Бук | 31% |
| Липа | 29% |
| Пепел | 23% |
| Кестен | 25% |
Влияние на влажността върху обработката и издръжливостта на дървесината
Дървото с повишена влажност е добър проводник на топлина, по-лошо се обработва от машини, лошо се лепи, боядисва, лакира и полира. Боята и лакът бързо се разпадат върху повърхността на мокро боядисано дърво. Влажното дърво причинява ръждясване на гвоздеите и винтовете.
Размерите на дърводелски строителни продукти от необработена дървесина — врати, прозорци, дюшеме, паркет и други продукти — се свиват при съхнене. Поради това се появяват пукнатини и се губи твърдостта на връзката между елементите.
Затова качеството на дървесината в строителството, нейната издръжливост и устойчивост срещу гниене се определят преди всичко от нейната влажност, а след това от вида на дървесината и условията на експлоатация. При нормални експлоатационни условия сухото дърво може да служи в сградите десетки години.
Претегляне на дървесина по време на сушене
По време на сушенето дървото променя размерите си: в надлъжна посока за 0,10%, в радиална посока за 3–6% и в тангенциална посока за 6–12%. Тази промяна се нарича претегляне.
Утежняването започва, когато влажността достигне точката на насищане на влакната, от 23% до 31%. Анатомичните елементи, които изграждат дървото в процеса на сушене, се свиват неравномерно, така че теглото на дървото е различно в различните посоки.
Дърво с висока плътност, като дъб, тежи повече от дърво с по-ниска плътност, като липа. При иглолистните видове размерът на теглото зависи и от участието на късна дървесина. С увеличаване на процента на късната дървесина в бора, теглото се увеличава, тъй като късната дървесина на иглолистните видове тежи значително повече при изсушаване от ранната дървесина.
Претегляне на ранна и късна дървесина от иглолистни видове
| VRSTA DRVETA | Част от дървото | ТЕГЛОВЕН % | ||
|---|---|---|---|---|
| В допирателната посока | В радиална посока | Обем | ||
| Jela | Ранно | 5.68 | 2.89 | 8.77 |
| Късно | 10.92 | 9.85 | 19.97 | |
| Бор | Ранно | 8.05 | 2.91 | 10.86 |
| Късно | 11.26 | 8.22 | 10.87 | |
| Лиственица | Ранно | 7.11 | 3.23 | 10.34 |
| Късно | 12.25 | 10.19 | 20.96 | |
Претегляне на различни видове дървесина
| VRSTA DRVETA | ТЕГЛОВЕН % | ||
|---|---|---|---|
| В радиална посока | В допирателната посока | Обем | |
| Бор | 3.4 | 8.1 | 12.5 |
| Смърч | 4.1 | 9.3 | 14.1 |
| Arish | 5.3 | 10.4 | 15.1 |
| Ash | 4.8 | 8.2 | 13.5 |
| Дъб | 4.7 | 8.4 | 12.7 |
| Буква | 4.8 | 10.8 | 15.3 |
Изветряне и пукнатини
Неравномерната промяна на размерите в процеса на утежняване поради сушене, както и прилагането на неправилни режими на сушене, предизвиква вътрешни и външни напрежения в дървото. Водят до изветряне и поява на външни, а понякога и вътрешни пукнатини.
Тангенциално изрязаните дъски са по-податливи на атмосферни влияния от радиално изрязаните дъски. Колкото по-близо са до периферията, толкова по-голямо е срязването на вятъра.
Изображение 3. Навиване на дъските според позицията в дневника.
Външните пукнатини са причинени от неравномерно изсъхване на външния и вътрешния слой на дървото. Поради голямата разлика във влажността им се появяват напрежения на опън върху повърхността на дървото, което води до външни пукнатини.
За да избегнете външни пукнатини, процесът на сушене трябва да се извършва бавно и равномерно. Тогава промяната в размерите става постепенно, така че силите, които причиняват пръскане, са малки.
Дървото изсъхва по-бързо отпред, поради което челата на дъските, заготовките и облия дървен материал се напукват по-рано от другите повърхности. За да избегнете напукване, челата трябва да се предпазват от постоянното въздействие на слънчевите лъчи, като се намазват със защитни средства или се поставят на сянка.
Подуване на дървото
Набъбването на дървесината е обратен процес на сушене и претегляне. Изсушената дървесина е в състояние да абсорбира влагата и да увеличи размерите си. Тази функция се използва за овлажняване на сухи бъчви, дървени тръби, резервоари и други предмети, което ги кара да набъбват.