Физико-технические свойства

Наиболее интересными из физико-технических свойств древесины являются влажность, свойства связанные с её изменением (усушка, разбухание, движение) и плотность.

· Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к массе сухой древесины: W = (m - m₀) / m₀ * 100, где m - начальная масса образца древесины, г, а m₀ - масса образца абсолютно сухой древесины, г. Различают две формы воды, содержащейся в древесине:

o связанную (гигроскопическую). Связанная вода находиться в клеточных стенках, а свободная содержится в полостях клеток и межклеточных пространствах. Связанная вода удерживается в основном физико-химическими связями, изменение её содержания существенно отражается на большинстве свойств древесины.

o свободную. Свободная вода, удерживаемая только механическим связями, удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.

Влажность заболони свежесрубленных хвойных деревьев — в 2—3 раза больше влажности ядра, а у лиственных пород разница во влажности ядра и заболони меньше. Количество свободной влаги зависит главным образом от пористости древесины и ее наполненности, насыщенности водой. Чем древесина плотнее и тяжелее, тем меньше пор, и наоборот — чем легче и рыхлее, тем пор больше.

· Усушка (% размер/размер)- уменьшение линейных размеров и объёма древесины при удалении из неё связанной воды называется усушкой. Удаление свободной воды не вызывает усушки. Чем больше клеточных стенок в единице объёма древесины, тем больше в ней связанной воды и выше усушка. Выражается в процентном отношении мокрого образца (долгое время, находившегося в воде) к сухой древесине (с влажностью 20-36% в зависимости от породы).

· Разбухание (% размер/размер)- увеличение линейных размеров и объёма древесины при повышении в ней содержания связанной воды называется разбуханием. Разбухание происходит при выдерживании древесины во влажном воздухе или воде. Это - свойство, обратное усушке, и подчиняется, в основном, тем же закономерностям. Полное разбухание, %, вычисляют по формуле: a_max = (a_max - a_min) / amin * 100, где a_max и a_min - размер (объём) образца соответственно при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок, и в абсолютно сухом состоянии, мм (мм³). Так же, как и усушка, наибольшее разбухание древесины наблюдается в тангенциальном направлении поперёк волокон, а наименьшее - вдоль волокон.

· Движение древесины - подвижность (% размер/размер)- изменение линейных размеров и объёма древесины под воздействием усушки или разбухания, являющимися следствием изменения влажности окружающей среды.

· Плотность. Это свойство характеризуется массой единицы объёма материала, и имеет размерность в кг/м³ или г/см³ . Величина плотности древесины изменяется в очень широких пределах.

Среди пород России и ближнего зарубежья древесину с очень малой плотностью имеет пихта сибирская (345), ива белая (415), а наиболее плотную - самшит (1040), ядро фисташка (1100). Диапазон изменения плотности древесины иноземных пород шире: от 100-130 (бальза) до 1300 (бакаут). Значения плотности здесь и ниже даны в килограммах на метр кубический (кг/м³).

По плотности древесины при 12% влажности породы делят на 3 группы: с малой (Р₁₂ < 540), средней (550 < P₁₂ < 740) и высокой (P₁₂ > 740) плотностью древесины.