Древесина в строительстве используется с давних времен. Несмотря на то, что рынок полон современных материалов, она пользуется большой популярностью.
Это объясняется тем, что древесина обладает многими достоинствами и высоким эксплуатационными свойствами. При использовании этого материала стоит учесть множество факторов. В особенности это касается его подготовки.
Усушка пиломатериалов, таблица, которая содержит данные значения, влияет на их прочность и долговечность.
Дерево популярный строительный материал
Неоднородность сушки
Сушка древесины является довольно сложным и ответственным процессом, так как от него будет зависеть свойства пиломатериала. Древесина является анизотропным материалом, который имеет неоднородную структуру. Как результат, усушка, проводимая в разных направлениях, будет проводиться неодинаково.
Помимо этого на процесс влияют различные факторы. Прежде всего, стоит отметить вид древесины. Так, пиломатериала лиственных и хвойных пород усыхают меньше, чем твердых. Не менее значимым здесь является и способ складирование древесины. Усушка при этом происходит по-разному:
- тангенциальная – усушка по направлению годовых слоев максимальна и составляет от 8 до 12%;
- продольная – в основном не учитывается, так как имеет небольшое значение, которое составляет 0,1%, а в случае с креневой древесиной – до 5%;
- радиальная – имеется в виду усушка, которая происходит по радиусу ствола, и не превышает 8%.
Чтобы понять, как происходит процесс, необходимо разобрать его поэтапно:
- Первая стадия. На этом этапе уходит небольшая часть жидкости. Она выходит медленно и частично. Медленнее испарение происходит вдоль волокон. Несмотря на это, первая стадия очень важна в подготовке пиломатериалов к обработке. Особенно это касается древесины дорогих пород.
- Вторая стадия. Усушка происходит в продольной и радиальной проекции. В последнем случае параметры отличаются в зависимости от сорта сырья. На этом этапе свойства материала изменяются в радиальном направлении.
- Третья стадия. Завершающий этап, на котором происходит объемная сушка. На этой стадии определяется объем удаления влаги, а также заключительное состояние сырья. Главным показателем является коэффициент усушки.
Даже, несмотря на то, что процесс проводится по схожей технологии, результат будет разным. Такая неравномерность приводит к деформации сырья.
Это является значительным недостатком, так как в дальнейшем создает некоторые трудности в ее обработке. Прежде всего, это касается изменения геометрических размеров древесины.
Изменение формы и поперечного сечения приводит к увеличению отходов в процессе обработки.
Важно! Стоит учитывать, что все работы проводятся только с полностью высушенной древесиной. Невозможно работать с деревом, которое не прошло полноценную сушку.
Пиломатериалы проходят предварительную сушку и обработку
Теоретические расчеты
В процессе подготовки древесины важно знать приблизительные параметры ее изменения. Это даст возможность заготовить материал, который в результате будет максимально приближен к нужным размерам. Конечно, такие вычисления являются теоретическими и не могут иметь некоторые отклонения. Это связано с тем, что трудно предусмотреть деформацию сырья в процессе сушки.
- Так, чтобы установить количество влаги, которая уходит из древесины, используют следующую формулу:
- M = Pбаз. ( WН – WК ) / 100
- М (кг/м3) – количество жидкости, которое удаляется из кубометра древесины;
- Рбаз. (кг/м3) – плотность дерева, которая определяется отношением массы сухого материала к объему с влажностью более 30%;
- WН и WК – соответственно влажность дерева до и после сушки;
- Помимо этого в процессе заготовки древесины принимают во внимание процент ее усушки. Она вычисляется по такой формуле:
- У = К ( 30 – WK )
- У (%) – процент усушки;
- К (%) – коэффициент, который берется со специально разработанных таблицах;
- WK (%) – влажность дерева после прохождения сушки.
При усушке возможна деформация материалов и изменение геометрических размеров
Коэффициент усушки
Этот коэффициент указывает на относительные изменения размеров пиломатериала в результате снижения влажности на 1%. В зависимости от направления сушки он бывает:
- тангенциальным;
- радиальным;
- объемным.
У каждой древесины этот параметр имеет свое значение. Вот, коэффициент некоторых пород:
| Древесина | Коэффициент | ||
| Тангенциальный | Радиальный | Объемный | |
| Ель | 0,31 | 0,17 | 0,48 |
| Клен | 0,32 | 0,2 | 0,56 |
| Бук | 0,35 | 0,18 | 0,53 |
| Сосна обыкновенная | 0,31 | 0,18 | 0,49 |
| Липа | 0,33 | 0,23 | 0,56 |
| Тополь | 0,28 | 0,14 | 0,42 |
| Дуб | 0,29 | 0,19 | 0,48 |
При проведении расчетов очень важно обратить внимание на то, что для каждой древесины есть свой коэффициент. Это позволит более точно узнать особенности изменения сырья в процессе прохождения сушки.
При сушке нужно следовать некоторым правилам
Припуски
На основании многочисленных исследований государственным стандартом были разработаны таблицы, которые определяют припуски усушки древесины той или иной породы. В процессе их создания учитывался не только вид сырья, но и вид распиловки. При этом есть некоторые особенности расчетов.
Если влажность сырья составляет ниже 30%,то припуски основываются на разнице между показаниями влаги, приведенной в таблице, и фактической. Помимо этого расчеты могут быть проведены с помощью специально разработанных формул, в которых учитывает тип древесины и способ ее распиловки.
Важно! Если древесина имеет влажность меньше 35%, то в формулу включается фактический показатель. Это позволит в результате высушивания получить материал нужных размеров.
Припуски тангенциальной и смешанной распиловки пихты, ели, кедра и сосны
Перед тем как рассматривать припуски к усушке, нужно разобраться с тем, что же собой представляет смешанная и тангенциальная распиловка:
- Тангенциальная. Самый популярный вид распиловки бревен. В результате можно получить долговечные и практичные пиломатериалы, которые обладают высокой устойчивостью к разбуханию, а также усушке. На материале виден утонченный рисунок колец. Он широко используется при оформлении постройки. Такая технология широко применяется при изготовлении качественного паркета.
- Смешанная или полурадиальная. Не менее популярный способ, с помощью которого изготовляют пиломатериалы. Распил осуществляет под углом 45 градусов. Достоинство заключается в том, что можно сэкономить сырья и тем самым снизить стоимость готовой продукции. Единственный минус – это высокий риск деформации из-за неправильного сушения. Поэтому к этому процессу подходят со всей ответственностью. В качестве сырья используют хвойные и листовые породы.
Что же касается самих припусков, то для этого разработана таблица, в которой учитывается номинальный размер материала и конечная влажность. Все это стоит учитывать при проведении теоретических расчетов. Только так можно получить значение, которое максимально приближено к конечным параметрам пиломатериала.
Размеры заготовок влияют на процесс усушки
Припуски в зависимости от толщины и ширины
Как уже было отмечено, сушка древесины является довольно сложным и не менее ответственным процессом, при котором стоит учесть множество нюансов. В данном случае речь идет о таких факторах:
- порода древесина;
- способ распила;
- метод складирования;
- размеры досок.
Размер пиломатериалов является не менее важным параметром при обработке древесины, нежели порода или особенности распила. Все это имеет непосредственное отношение к конечному результату. Поэтому на первоначальном этапе необходимо учесть все эти факторы, которые повлияют на получение материала, готового к дальнейшей обработке.
Закономерность здесь довольно проста. Согласно ней, чем меньше ширина и толщина доски, тем меньше припуск на усушку. При этом стоит учитывать, что габаритные размеры также влияют на скорость сушки сырья, а также риск возникновения деформаций в процессе этого.
Таблица припусков
| Древесина | Размеры материала, мм | ||||||
| 16 | 25 | 40 | 60 | 100 | 130 | 160 | |
| Лиственная | 0,6 | 0,9 | 1,4 | 2,1 | 3,5 | 4,5 | 5,6 |
| Хвойная | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,8 | 2,8 | 3,9 | 4,1 |
Как видно, древесина хвойных пород меньше подвергается деформации и изменениям в плане размеров. Это обусловлено структурой дерева и наличием в его составе смол и других компонентов. В любом случае все эти параметры учитываются при расчете возможных размеров пиломатериалов после прохождения сушки.
Изменения древесины в процессе сушки — Статьи ПК Ижора
При уменьшении содержащейся в древесине связанной влаги материал начинает усыхать. Усушкой называют свойство древесины сокращать свои линейные размеры и объем при снижении влажности ниже 28 — 30%. Именно этот уровень влажности считается точкой насыщения волокна, или пределом гигроскопичности, для всех пород древесины.
Хотя на самом деле усушка древесины начинается раньше достижения предела гигроскопической влажности: первыми высыхают наружные слои, затем внутренние. Процесс прекращается, когда доски и бруски становятся абсолютно сухими на всю глубину.
Неоднородность усушки
Древесина — материал анизотропный, ее структура неоднородна, соответственно, усушка в разных направлениях неодинакова. Как правило, древесина хвойных пород, а также мягких лиственных усыхает в меньшей степени, твердых пород — в большей. Максимальных значений усушка достигает в направлении годовых слоев (тангенциальная усушка) — 8 — 12%.
Наименьшая усушка происходит по длине волокон (продольная) — при удалении всей влаги из материала она не превышает 0,1%, для креневой древесины этот показатель может составлять до 5%. Продольная усушка обычно не принимается во внимание. Усушка по радиусу ствола (радиальная) составляет 5 — 8%. В объеме древесина усыхает на 12 — 20%.
Показатель объемной усушки складывается из тангенциальной и радиальной.
Подобная неравномерность усушки приводит к деформации древесины, что является ее недостатком, поскольку создает трудности при обработке материала — в процессе высыхания пиломатериалов форма их поперечного сечения меняется: в зависимости от выпиловки доска может утончиться по краям, принять желобообразную форму, а сечение бруса из квадратного стать ромбовидным. Изменить ситуацию и стабилизировать размеры досок и брусков, изготовленных из предварительно невысушенной древесины, возможным не представляется. Остается работать с полностью просушенным материалом.
Теоретические расчеты
Величину усушки можно приблизительно высчитать и при работе с пиломатериалом предусмотреть припуски на изменение его размеров. Нужно принимать во внимание, что расчеты эти ориентировочные — на практике деформация и изменение размеров могут отличаться в ту или иную сторону. Расчеты основываются на базисной плотности древесины.
- Таким образом можно вычислить количество удаляемой из древесины при сушке влаги:
- М = Pбаз. (Wн — Wк)/100
- где М — количество влаги, удаляемой при сушке 1 м3 древесины, кг/м3.
Pбаз. — базисная плотность древесины (отношение массы древесины в абсолютно сухом состоянии к ее объему при влажности свыше 30%), кг/м3.
Wн — влажность древесины до сушки, %.
Wк — влажность древесины после сушки, %.
Чтобы рассчитать процент усушки, необходимо учитывать коэффициент усушки — величину усушки, отнесенную к 1% уменьшения количества связанной влаги в древесине. Данное значение берут из готовых таблиц, величина предела гигроскопичности обычно принимается равной 30%.
- Тогда процент усушки высчитывается по формуле:
- У = К (30 — Wк)
- где У — процент усушки, %.
- К — коэффициент усушки, %.
- Wк — влажность древесины после сушки, %.
Коэффициенты усушки древесных пород
| Породы древесины | Коэффициент усушки | Kt/Kr | ||
| Kt тангенциальный | Кг радиальный | Ко объемный | ||
| Береза | 0.34 | 0.28 | 0.62 | 1.21 |
| Бук | 0.35 | 0.18 | 0.53 | 1.94 |
| Граб | 0.35 | 0.18 | 0.53 | 1.94 |
| Дуб черешчатый | 0.29 | 0.19 | 0.48 | 1.53 |
| Ель обыкновенная | 0.31 | 0.17 | 0.48 | 1.82 |
| Кедр сибирский | 0.28 | 0.15 | 0.43 | 1.87 |
| Клен | 0.32 | 0.2 | 0.52 | 1.6 |
| Липа | 0.33 | 0.23 | 0.56 | 1.43 |
| Лиственница сибирская | 0.39 | 0.2 | 0.59 | 1.95 |
| Ольха | 0.3 | 0.17 | 0.47 | 1.76 |
| Осина | 0.3 | 0.15 | 0.45 | 2 |
| Пихта сибирская | 0.29 | 0.15 | 0.44 | 1.93 |
| Сосна обыкновенная | 0.31 | 0.18 | 0.49 | 1.72 |
| Тополь | 0.28 | 0.14 | 0.42 | 2 |
| Ясень маньчжурский | 0.32 | 0.2 | 0.52 | 1.6 |
Припуски на усушку
На основании исследований реальной усушки древесины различных пород определены размеры припусков усушки они узаконены ГОСТом и занесены в таблицы. Так, в помощь специалистам разработана таблица величины припусков на усушку для пиломатериалов тангенциальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты. Основываясь на ней, можно также высчитать припуски усушки для материалов радиальной распиловки, других размеров или влажности. В частности, для получения значения припуска для пиломатериалов радиальной распиловки в отношении данных таблицы применяется коэффициент 0,6. Если влажность древесины ниже 30%, припуски на усушку вычисляют как разницу между показателями указанных в таблице припусков для требуемой конечной и фактической начальной влажности древесины.
Также установлены припуски на усушку для пиломатериалов лиственных пород (ГОСТ 4369-52). Кроме того, при расчетах можно пользоваться формулами, учитывающими способ распиловки и породу древесины.
- При радиальном расположении годовых слоев:
- 1) для бука, дуба, ильма, клена, ясеня, ольхи, осины и тополя:
- S = О,0013А (35 — W)
- 2) для березы, граба, липы:
- S = О,0024А (35 — W)
- При тангенциальном расположении годовых слоев в досках:
- 1) для березы, дуба, клена, ясеня, ольхи, осины, тополя:
- S = О,0025А (35 — W)
- 2) для бука, граба, ильма и липы:
- S = О,0035А (35 — W)
- где S — припуск на усушку, мм.
- А — размер пиломатериалов по толщине или ширине в сухом состоянии, мм.
- W — конечная влажность пиломатериалов, %.
В данных расчетах средняя начальная влажность материала установлена на уровне 35%. Если влажность древесины меньше, в формуле учитывается фактический показатель.
Ориентируясь на эти значения, можно добиться того, чтобы пиломатериалы имели требуемые размеры после высушивания.
Припуски на усушку для пиломатериалов тангенциальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты
| Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов, мм | Припуски на усушку, мм, при конечной влажности пиломатериалов, % | |||||||
| 13 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | |
| 16 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 |
| 19 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.7 |
| 22 | 1.2 | 1.2 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.9 | 0.8 |
| 25 | 1.4 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | 1.1 | 1 | 0.9 | 0.9 |
| 32 | 1.7 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | 1.3 | 1.2 | 1.1 | 1 |
| 40 | 2.1 | 2 | 1.8 | 1.7 | 1.6 | 1.4 | 1.2 | 1 |
| 50 | 2.5 | 2.4 | 2.2 | 2 | 1.8 | 1.6 | 1.3 | 1 |
| 60 | 3 | 2.8 | 2.6 | 2.4 | 2.1 | 1.8 | 1.4 | 1 |
| 70 | 3.4 | 3.2 | 3 | 2.7 | 2.3 | 1.9 | 1.5 | 1 |
| 80 | 3.9 | 3.7 | 3.4 | 3 | 2.5 | 2 | 1.6 | 1 |
| 100 | 4.8 | 4.6 | 4.2 | 3.6 | 2.9 | 2.3 | 1.7 | 1.1 |
| 120 | 5.8 | 5.4 | 4.8 | 4.1 | 3.3 | 2.6 | 1.8 | 1.1 |
| 130 | 6.2 | 5.8 | 5.2 | 4.4 | 3.6 | 2.7 | 1.9 | 1.1 |
| 140 | 6.7 | 6.3 | 5.5 | 4.6 | 3.8 | 2.9 | 2 | 1.1 |
| 150 | 7.1 | 6.7 | 5.8 | 4.9 | 4 | 3 | 2.1 | 1.2 |
| 200 | 9.4 | 8.7 | 7.5 | 6.2 | 5 | 3.7 | 2.5 | 1.2 |
Припуски на усушку по толщине и ширине пиломатериалов
| Порода древесины | Размеры досок, мм | ||||||||||||||||||
| 16 | 19 | 22 | 25 | 32 | 40 | 45 | 50 | 60 | 75 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | |
| Хвойные | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.3 | 2.8 | 3 | 3.3 | 3.6 | 3.8 | 3.9 | 4.1 | 4.4 | 4.4 |
| Лиственные | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.1 | 2.6 | 3.5 | 3.8 | 4 | 4.5 | 4.9 | 5.3 | 5.6 | 4.9 | 6.3 |
Процесс усушки древесины
При возведении зданий из деревянного материла возникает много проблем, и одна из них — усушка древесины. Происходит это потому, что древесина является непростым, требовательным сырьем, которое реагирует на внешние условия.
Использовать в работе необходимо подготовленный материал, в противном случае сырая древесина растрескивается, деформируется и усыхает.
Специалисты, которые работают с этим природным материалом, должны знать все тонкости и правила обращения с ним, а также, как правильно его использовать в строительстве.
Постройки из дерева всегда отличаются особой красотой, колоритом и необычайной внутренней атмосферой. На сегодняшний день дома из дерева пользуются большой популярностью.
Во-первых, важно знать о физических особенностях разного сорта древесины, ведь коэффициенты усушки древесины различных пород сильно отличаются. Работу строителям облегчает специальная таблица, которая вмещает в себя данные об усушке различных видов дерева.
Эти показатели помогают специалистам во время работы определять величину необходимых припусков, чтобы в будущем постройка не изменила своего вида и оставалась безопасным жильем.
Что нужно знать об усушке древесины
Усушка древесины
Элементарные знания о свойствах и структуре древесины можно получить, изучая древесиноведение. Эта научная дисциплина вмещает в себя все характеристики и данные, полученные путем химических, физических, биологических и механических исследований такого природного материала, как древесина. Наука о дереве изучает все его свойства, строение, реакции на внешние условия и воздействия.
Усушка представляет собой процесс изменений свойств материи, ее объемов и линейных размеров.
Стоит отметить, что данному изменению подвержены все породы деревьев, но только каждый вид — по-разному, а именно, процент усушки и длительность этого процесса может отличаться.
Происходит этот процесс по мере того, как удаляется из материала связующая и адсорбирующая вода. Жидкости в этом природном сырье предостаточно, поэтому подготовить древесину к строительным работам может лишь грамотный и опытный специалист.
Перед тем как выпустить древесину для строительных работ, ее сушат, и это довольно долгий и трудоемкий процесс. Он имеет определенные требования и стандарты в работе, к примеру, на каждый вид данного материала есть свой ГОСТ, который гарантирует качество и прочность сырья.
Сушка древесины проходит в несколько этапов:
- На начальной стадии из материала убывает незначительная доля связанной жидкости. Это самый медленный этап, но начало работы уже положено. Вода выходит из структуры древесины не полностью, а лишь частично, в ней все еще остается большой процент влаги. Испаряется вода медленнее всего вдоль волокон. Данный вид усушки не стоит откладывать и пренебрегать им, тем более если работаешь с дорогими породами дерева.
- Величина усушки измеряется как в продольной, так и в радиальной проекциях. Последняя имеет разные параметры у различных сортов сырья. Как правило, на втором этапе происходит изменение свойств строительного материала в радиальном направлении.
- На завершающем этапе происходит объемная усушка. Она определяет степень удаления влаги и состояние сырья. Одним из главных показателей, указывающих на усушку качественную, является ее коэффициент. Он определяет, насколько изменятся геометрические параметры древесной клетки в случае повышения влажности на 1%.
Государственные стандарты и коэффициенты на разные породы дерева отображены в справочных таблицах.
Ими пользуются строители для расчета, чтобы знать, какие припуски необходимо оставить в работе с тем или иным сырьем.
Суть коэффициента усушки древесины
Измерение коэффициента усушки
Благодаря данным, полученным в ходе исследования различных пород древесины, создана классификация различных сортов этого природного материала, каждый из которых имеет свой коэффициент объемной усушки, т. е. это показатель того, насколько сырье избавилось от влаги и сжалось в объеме. Это нужно знать при использовании данного товара в работе, т. к. внешние факторы и природные явления могут оказывать обратное влияние на него и привести не к усадке, а наоборот, к увеличению и искажению его размеров.
Ориентируясь на данные показатели, была созданная классификация всего сырья:
- Древесные породы, чей коэффициент объемной сушки менее 0,4 ед., относятся к классу слабо усыхающих.
- Породы с показателями 0,41-0,55 ед. относятся к классу умеренно усыхающих.
- Древесные растения, чьи показатели составили 0,56-0,65 ед., считаются значительно усыхающими.
- К классу сильно усыхающих относятся породы с коэффициентом 0,66 ед.
Самым распространенным видом обработки древесных растений является камерная сушка. При таком процессе процент убыли влаги из сырья будет высок и вода из заготовки выпаривается равномерно.
На предприятиях имеется специальное оборудование, которое позволяет выполнять этот процесс быстро и качественно.
Если же происходят сбои в работе печей, то на выход идет некачественная и неликвидная заготовка, которая не пройдет ГОСТ.
Использовать в работе можно и сырое дерево, но стоит понимать, что усыхание древесины — это природный и неизбежный процесс.
Искусственная сушка
Естественным путем заготовки могут сушиться достаточно долго, в некоторых случаях на это может уйти год и более. При этом равномерность выхода влаги из сырья будет нарушена, что, соответственно, скажется на качестве. Поэтому на сегодняшний день работают в основном с пиломатериалом, прошедшим искусственную сушку.
Это значительно сокращает время и позволяет получать товар, соответствующий ГОСТ. На качественной заготовке не должно быть дефектов и, тем более, деформаций. Ее безопасно использовать в строительстве дома, т. к.
есть уверенность, что он простоит не одно десятилетие, не даст усадку и нахождение в нем будет безопасным и комфортным для людей.
Специалисты утверждают, что неправильно обработанный пиломатериал может привести к разрушению сооружений и к его деформации. Выбирать заготовки стоит тщательно, поверхность должна быть ровной и без видимых дефектов. Приобретая пиломатериалы, всегда нужно ознакомиться с документами и сертификатами на этот товар.
Усушка древесины
В процессе сушки древесина существенно изменяется свои физические параметры. Она становится легче, меняет свою форму и немного искажаются геометрические размеры.
Все это вместе называется усушкой и главной задачей при осуществлении обработки пиломатериалов в сушильных камерах является сохранение исходных размеров с минимальными отклонениями.
Нюансы при осуществлении сушки
Чтобы сохранить геометрию пиломатериалов и по возможности исключить существенные изменения по наружным размерам в древесине выполняются компенсационные пропилы.
Благодаря им дерево равномерно расширяется в разные стороны, не давая трещин. Но все же, даже правильно изготовленные пропилы не могут обеспечить 100% сохранения размеров. И это необходимо учитывать при осуществлении механической обработки перед сушкой.
Таблица усушки древесины
Усушка древесины происходит по длине пиломатериала.
| Порода | Вид усушки | ||
| Объемная, % | В тангентальном направлении, % | В радиальном направлении, % | |
| Лиственница | 15,6 | 10,5 | 5,7 |
| Сосна | 13,2 | 8,4 | 5,1 |
| Ель | 12,9 | 8,4 | 4,8 |
| Пихта | 11,7 | 8,4 | 3,3 |
| Кедровая сосна | 11,1 | 7,8 | 3,6 |
| Береза | 16,2 | 9,3 | 7,8 |
| Бук | 14,1 | 9,6 | 5,1 |
| Ясень | 13,5 | 8,4 | 5,4 |
| Осина | 12,3 | 8,4 | 4,2 |
Коэффициенты усушки и разбухания
| Табл. 1 Порода | Коэффициенты усушки Ку и разбухания Кр Коэффициенты усушки и разбухания в направлении | |||||
| Объемном | Радиальном | Тангенцальном | ||||
| Ку | Кр | Ку | Кр | Ку | Кр | |
| Лиственница | 0,52 | 0,61 | 0,19 | 0,2 | 0,35 | 0,39 |
| Сосна | 0,44 | 0,51 | 0,17 | 0,18 | 0,28 | 0,31 |
| Кедр | 0,37 | 0,42 | 0,12 | 0,12 | 0,26 | 0,28 |
| Береза | 0,54 | 0,64 | 0,26 | 0,28 | 0,31 | 0,34 |
| Бук | 0,47 | 0,55 | 0,17 | 0,18 | 0,32 | 0,35 |
| Ясень | 0,45 | 0,52 | 0,18 | 0,19 | 0,28 | 0,35 |
| Дуб | 0,43 | 0,5 | 0,18 | 0,19 | 0,27 | 0,29 |
| Осина | 0,41 | 0,47 | 0,14 | 0,15 | 0,28 | 0,3 |
- В процессе заготовки древесины рассчитывают процент усушки по формуле:
- У = К ( 30 – WK )
- У (%) – процент усушки;
- К (%) – коэффициент, который берется со специально разработанных таблицах;
- WK (%) – влажность дерева после прохождения сушки.
Припуски на усушку для пиломатериалов тангенцальной или смешанной распиловки пород: ель, сосна, кедр, пихта
| Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов, мм | Припуски на усушку, мм, при конечной влажности пиломатериалов, % | |||||||
| 13 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | |
| 16 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| 19 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| 22 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 |
| 25 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,9 |
| 32 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1 |
| 40 | 2,1 | 2 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1 |
| 50 | 2,5 | 2,4 | 2,2 | 2 | 1,8 | 1,6 | 1,3 | 1 |
| 60 | 3 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,4 | 1 |
| 70 | 3,4 | 3,2 | 3 | 2,7 | 2,3 | 1,9 | 1,5 | 1 |
| 80 | 3,9 | 3,7 | 3,4 | 3 | 2,5 | 2 | 1,6 | 1 |
| 100 | 4,8 | 4,6 | 4,2 | 3,6 | 2,9 | 2,3 | 1,7 | 1,1 |
| 120 | 5,8 | 5,4 | 4,8 | 4,1 | 3,3 | 2,6 | 1,8 | 1,1 |
| 130 | 6,2 | 5,8 | 5,2 | 4,4 | 3,6 | 2,7 | 1,9 | 1,1 |
| 140 | 6,7 | 6,3 | 5,5 | 4,6 | 3,8 | 2,9 | 2 | 1,1 |
| 150 | 7,1 | 6,7 | 5,8 | 4,9 | 4 | 3 | 2,1 | 1,2 |
| 200 | 9,4 | 8,7 | 7,5 | 6,2 | 5 | 3,7 | 2,5 | 1,2 |
Когда наступает усушка?
Усушка древесины наступает в тот момент, когда из нее начинает удаляться, именно, связанная влага. Проще говоря, чрезмерная сушка приводит к существенным деформациям и искажениям.
Квадратные брусья могут стать подушковидными, трапецеидальными и в форме скошенного параллелепипеда. При этом степень усадки различных пород различна. Например, дуб меньше подвержен искажениям, чем сосна или другие пористые виды.
Изменение размеров пиломатериалов по всем направлениям получило название объемная усушка, которая может быть различной:
- Слабо усыхающие сорта древесины. К этой категории относятся породы с коэффициентом усушки меньше 0,4.
- Умеренно усыхающие. Сюда относится древесина с коэффициентом в районе от 0,41 до 0,55.
- Древесина со значительно способностью к усушке. Она имеет коэффициент усушки до 0,65.
- К последней категории относятся породы с коэффициентом усушки свыше 0,65.
Раздел 2.2
2.2.Усушка древесины.
Уменьшение линейных размеров и объема древесины при удаление из нее связанной влаги называется усушкой. Начинается усушка после того, как влажность древесины при любой температуре становится ниже предела насыщения. Уменьшение содержания свободной влаги в древесине не вызывает ее усушки.
Связанная влага находится в клеточных стенках, преимущественно в промежутках между микрофибриллами и частично внутри самих микрофибрилл.
Поскольку микрофибриллы в основном ориентированы по направлению продольной оси клетки, удаление связанной влаги приводит к уменьшению толщины клеточных стенок и поперечных размеров клетки.
Следовательно, наибольшая усушка древесины должна быть в поперечных направлениях.
Продольная усушка, которая обусловлена некоторым наклоном микрофибрилл, в десятки раз меньше, т.к. составляет лишь долю от основной поперечной деформации.
В тангенциальном направлении поперек волокон усушка в 1,5…2 раза больше, чем в радиальном.
Величина усушки находится в прямой зависимости от плотности древесины -чем выше содержание клеточных стенок в единице объема(т.е. чем больше находится в данном объеме древесины связанной влаги), тем больше усушка.
Суммарная усушка ранних и поздних зон в радиальном направлении оказывается значительно меньше тангенциальной усушки.
Анизотропия усушки в поперечном относительно волокон направлении обеспечивается тем, что более плотные поздние зоны годичных слоев древесины усыхают больше, чем ранние.
Больше усыхающие поздние зоны стягивают клетки ранних зон и в основном определяют величину усушки всей древесины в тангенциальном направлении. По радиальному направлению величина усушки древесины равна средневзвешенной между усушками ранней и поздней зон.
На усушку влияют также особенности тонкого строения древесины на клеточном уровне.
Лиственные породы отличаются большим развитием сердцевидных лучей. В клеточных стенках сердцевидных лучей микрофибриллы направлены под сравнительно малым углом к их длине. Поэтому продольная усушка сердцевинных лучей по крайней мере в 2 раза меньше поперечной. Большая усушка сердцевинных лучей по ширине объясняет увеличение тангенциальной усушки по сравнению с радиальной у древесных пород.
Между анизотропией усушки и упругими свойствами древесины существует обратная связь. В направлении наибольшей жесткости усушка наименьшая.
Под полной, или максимальной усушкой Ymax понимают уменьшение линейных размеров или объема древесины при удалении всего количества связанной влаги.
Следовательно, для установления Ymax влажность древесины должна быть снижена от предела насыщения до нуля.
Измеренное при этом уменьшение размеров(объема) образца относится к размеру (объему) образца при пределе его насыщения и выражается в процентах. Формула для вычисления полной сушки имеет вид:
,
где amax — размер(объем) образца при пределе насыщения, мм(мм3); a0- размер (объем) образца в абсолютно сухом состоянии, мм(мм3).
Полная усушка древесины отечественных пород составляет, %: в тангенциальном направлении 6…10; в радиальном 3…5; вдоль волокон 0,1…0,3. Полная объемная усушка находится в пределах 12-15%. Для расчетов влажностной деформации необходимо располагать коэффициентом усушки, определяющим величину усушки при снижении содержания связанной влаги в древесине на 1%.
- Между усушкой и убылью связанной влаги существует прямая пропорциональная связь. Коэффициент усушки вычисляют по формуле с точностью до 0,01% на процент влажности древесины:
- где 30-среднее значение предела насыщения, %.
Усушку древесины учитывают при распиловке бревен на доски(припуски на усушку), при сушке пиломатериалов, шпона и т.д. Припуски на усушку пиломатериалов из древесины хвойных пород регламентированы ГОСТ 6782.1-75.
Табл.2.1.(стр.20).Коэф. усушки КY(числитель) и разбухания КP (знаменатель) древесины.
фициент усушки и разбухания, % влажности
Загрузка...
