 |
Вопрос 27 Разновидности коробления древесины. Причины, меры по снижению коробления древесины при хранении пиломатериалов.
|
|
|
|
Вопрос 27 Разновидности коробления древесины. Причины, меры по снижению коробления древесины при хранении пиломатериалов.
Покоробленность древесины - порок, при котором пиломатериалы изменяют начальную форму и коробятся. Это происходит из-за несоблюдений правил сушки и механической обработки, повышенной влажности и разбухания, чрезмерной внутренней напряженности дерева. Данный дефект ухудшает внешний вид и усложняет обработку древесины, уменьшает прочность и снижает сортность пиломатериалов. Кроме того, многие изделия с покоробленностью нельзя использовать по назначению.
Коробление снижает качество пиломатериалов и деревянных изделий, усложняет обработку древесины и увеличивает объем отходов. Кроме того, такое дерево трудно красить, шлифовать и покрывать лаком. Покоробленность может быть трех видов:
● Поперечная связана с разбуханием древесины в нескольких направлениях и обусловлена формой поперечного сечения пиломатериала. Она представляет изгиб изделия по ширине;
● Продольная проявляется при распиловке бревна или бруса из-за содержания некоторых дефектов и пороков древесины, среди которых сучки, крен, наклон волокон и пр. Представляет изгиб изделия по длине в плоскости;
● Винтовая представляет спиральную изогнутость по длине пиломатериала.
Причина поперечного коробления — разница в усушке по радиальному и тангенциальному направлениям.
В пиломатериалах годовые кольца перерезаны, поэтому они трескаются под влиянием естественной сушки обычно меньше, чем бревна. Процесс образования сердцевинных продольных трещин в досках может быть объяснен неравномерной усушкой поперек волокон заболонной и ядровой частей досок. Крайние заболонные кромки доски усыхают сильнее, чем ядровая часть в направлении волокон. Это приводит к тому, что средняя, слабая часть доски стремится уменьшить свою длину. Возникающие при этом в обоих кромках доски в поперечном направлении растягивающие напряжения вызывают в наиболее опасном сечении доски со слабой древесиной, с сердцевинной трубкой, разрыв и появление продольной трещины. Торцовые трещины являются результатом того, что концы досок, брусьев и бревен высыхают раньше, чем средняя часть.
|
|
|
Покоробленные изделия подвергают продолжительной дополнительной механической обработке. Чтобы уменьшить коробление, материалы сушат в зажатом состоянии при режимах, которые не вызывают большие внутренние напряжения. В завершении делают влаготепло-обработку. Это снимает остаточное напряжение сушки. Отметим, что при эксплуатации древесины во время и после сушки или при увлажнении степень покоробленности может измениться.
Чтобы избежать такого дефекта, важно отбирать качественную и прочную древесину с плотной структурой. Кроме того, нужно соблюдать технологию обработки дерева, правила хранения и перевозки. Хранят пиломатериалы в чистом, сухом и хорошо проветриваемом помещении. Правильное хранение предотвратит образование многих пороков и дефектов, в том числе покоробленности, гниения, появления плесени и грибка, червоточин.
Меры предупреждения покоробленности материала. В нижней зоне штабеля коробление возникает из-за нежесткого и неровного его основания. В каждом сушильном цехе должны быть поверочные шаблоны в виде тонких досок длиной 6, 5 м из прямослойной древесины, без сучков, с профугованными кромками. Прикладывая кромки таких шаблонов к подготовленному основанию штабеля перед началом укладки первого ряда досок, выявляют его прямолинейность и даже плоскостность (замер по диагонали основания). Этим же шаблоном периодически должны проверяться прямолинейность рельсов в сушильных камерах. Повсеместно применяемые деревянные брусья под основание штабеля быстро изнашиваются, теряют толщину, их следует заменять на металлические балочки
|
|
|
По всему объему штабеля коробление пиломатериалов предупреждается установлением надлежащего шага прокладок, соблюдением вертикальности рядов прокладок одинаковой толщины и т. п.
Нельзя направлять в сушку штабеля с некачественно уложенными пиломатериалами; их необходимо переложить. Обязанность ОТК предприятий — проверять качество укладки пиломатериалов и давать разрешение на загрузку штабелей в сушильные камеры или туннели. На каждой погрузочной площадке надлежит иметь инструкцию по правильной укладке пиломатериалов в сушильные штабеля.
Вопрос 39 Прочность древесины при скалывании поперек волокон и при перерезании волокон. Влияние влажности на прочность древесины.
Напряжения на скалывание поперек волокон возникают в деревянных шпонках и шпунтовых соединениях, а на перерезание поперек волокон — под металлическими креплениями: шайбами, головками болтов и др. Для испытаний на скалывание поперек волокон применяют образец; для испытаний на перерезание поперек волокон образец имеет форму пластинки сечением 5х20 мм и длиной (вдоль волокон) 50 мм.
Таблица 1. Прочность древесины при скалывании вдоль волокон.
| Порода | Предел прочности, кГ/см2, при скалывании | Порода | Предел прочности, кГ/см2, при скалывании | ||||||
| радиальном при влажности | тангенциальном при влажности | радиальном при влажности | тангенциальном при влажности | ||||||
| 15% | 30% и выше | 15% | 30% и выше | 15% | 30%, и выше | 15% | 30 % и выше | ||
| Лиственница | Орех грецкий | ||||||||
| Сосна | Дуб | ||||||||
| Ель | Береза | ||||||||
| Кедр | Вяз | ||||||||
| Пихта сибирская | Груша | ||||||||
| Граб | Липа | ||||||||
| Ясень | Ольха | ||||||||
| Клен | Осина | ||||||||
| Бук | Тополь | ||||||||
Рисунок 2 – Приспособление для испытания древесины на скалывание: 1 – нажимная призма с шаровой опорой, 2 – образец, 3 – подвижная опора, 4 – устройство для прижима подвижной опоры, 5 – корпус, 6 – пружин, 7 0 подвижная планка, 8 – ролики.
|
|
|
Испытания на скалывание поперек волокон проводятся так же, как и на скалывание вдоль волокон: образец укрепляют в таком же приборе, нагружают со скоростью 200 ±50 кГ/мин. Испытания на перерезание поперек волокон проводят в особом приборе, в котором образец по концам зажимают и посредине длины перерезают ножом плоской формы. Нагружение производится со скоростью 1000 ±200 кГ/мин на весь образец. Характеристика соотношения: если предел прочности при скалывании вдоль волокон принять за единицу, предел прочности при скалывании поперек волокон будет в 2 раза ниже, а при перерезании поперек волокон в 4 раза выше.
Влажность - свойство древесины, характеризующееся содержанием влаги в древесине. Влажность древесины существенно влияет на ее физические и механические свойства, а в ряде случаев определяет ее пригодность для тех или иных строительных целей. Наличие влаги связано с ростом дерева. Влажность древесины срубленного дерева и неверные условия хранения являются причинами ее гниения.
Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.
В древесине различают две формы воды: связанную и свободную.
Древесина и пиломатериалы, хранящиеся на воздухе, из-за гигроскопичности древесины имеют влажность 10…20%, поэтому был принят показатель стандартной влажности, равный 12%. При этой влажности определяются свойства древесины при оценке ее качества.
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.
Свободная вода, удерживаемая только механическим связями, удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.
Влага оказывает влияние на различные свойства древесины. Так, усушка и разбухание древесины происходят при изменении ее влажности. С увеличением влажности уменьшается прочность древесины. Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении количества связанной влаги прочность древесины уменьшается (особенно при влажности 20-25%). А электропроводность древесины, наоборот, значительно повышается при насыщении ее влагой. При полном удалении влаги из деревянных изделий (усушке) может произойти их растрескивание и потеря формы. В качестве защитных мероприятий, предупреждающих негативное влияние влаги, древесину пропитывают антисептиками, а изделия из нее покрывают лаками, красками, тонкими полимерными пленками.
|
|
|
|
|
|
