- Зависимость механических показателей древесины от влажности и температуры
- Пример пользования таблицей пересчетных коэффициентов
- Равновесная влажность древесины в зависимости от температуры и влажности воздуха
- Равновесная влажность древесины в зависимости от температуры и влажности воздуха
- Советуем почитать
- Последние новости
- Последние Пресс-Релизы
- Новое на сайте
- Партнёры
- Аналитика
- Древесина
- Чертежи
- Деревообработка
Зависимость механических показателей древесины от влажности и температуры
Рис. 1. Диаграмма равновесной влажности древесины
В древесине следует различать свободную влагу, находящуюся в полостях клеток, и связанную влагу, пропитывающую стенки клеток. Свободная влага находится только в древесине, влагосодержание которой более 30%. Удаление этой влаги не приводит к изменению размеров и формы пиломатериалов. Связанная влага содержится в древесине с влажностью до 30%. Эту величину называют пределом гигроскопичности. Удаление связанной влаги приводит к усушке и деформированию пиломатериалов. При последующем увлажнении наблюдается обратный процесс — разбухание пиломатериалов.
Изменение размеров деталей при изменении влажности древесины происходит в разных направлениях неодинаково. Наибольшие усушка/разбухание наблюдаются в тангенциальном направлении (по касательной к годовым слоям), минимальные — в направлении вдоль волокон. Все эти особенности древесины как строительного материала учитываются при проектировании и эксплуатации изделий из нее.
Таблица 1. Коэффициенты для расчета поправочных
коэффициентов на влажность и температуру
В атмосферных или комнатных условиях нельзя жестко зафиксировать нужную влажность древесины. Дело в том, что она всегда стремится к равновесию с температурой и влажностью воздуха, в котором эксплуатируются изделия. При изменении температурно-влажностных условий эксплуатации меняется и влажность древесины (рис. 1). Данные диаграммы показывают, что с повышением относительной влажности воздуха и с понижением температуры равновесная влажность древесины будет повышаться, что приведет к ее разбуханию. Обратные процессы ведут к усушке древесины, что часто вызывает не только изменение линейных размеров, но и коробление деревянных деталей.
Рис. 2. Зависимость пересчетных коэффициентов от
влажности для предела проч ности древесины при
изгибе при температуре 0, 20 и 40°С
Коэффициенты разбухания составляют в тангенциальном направлении примерно 0,2-0,4% на 1% изменения влажности. В радиальном направлении они в полтора-два раза ниже, а вдоль волокон разбухание почти отсутствует. Нетрудно подсчитать, что при ширине детали, например, в 600 мм и увеличении влажности на 10% увеличение ширины может составить примерно 4%, или 24 мм!
Увеличение влажности, кроме того, влечет за собой снижение всех показателей прочности и упругости материала. Степень снижения оценивается поправочными коэффициентами, которые показывают, насколько снижается показатель древесины при увеличении ее влажности на 1%.
Таблицы поправочных коэффициентов на влажность можно найти в справочной литературе [1, 2, 3]. Влияние температуры на показатели древесины проявляется довольно слабо и может выражаться линейной зависимостью. Совместное влияние двух факторов может быть описано такой формулой:
Таблица 2. Пересчетные коэффициенты на влажность и
температуру
где: Y T W— пересчетный показатель для текущей влажности W и температуры Т древесины; Ymin — показатель древесины при влажности более 30% в долях 1, за которую принят показатель при влажности 0% и температуре 0°С; kT — температурный коэффициент, показывающий, на какую долю снижается показатель древесины при увеличении температуры на 1°С; с — эмпирический коэффициент.
Коэффициенты, входящие в эту обобщенную формулу, приведены в табл. 1. Они рассчитаны на основании богатой базы данных по отечественным древесным породам, породам США и Канады, а также тропическим породам. Эти коэффициенты не зависят от плотности древесины и действительны для всех древесных пород.
Величина Ymin показывает, насколько уменьшается прочность древесины при ее полном увлажнении по сравнению с показателем для абсолютно сухой древесины. Это снижение очень существенно. Прочность сырой древесины составляет всего 35-55% от прочности абсолютно сухой древесины.
На рис. 2 приведены графики зависимости пересчетных коэффициентов от влажности при температуре от 0 до 40°С применительно к пределу прочности при изгибе.
Для облегчения расчетов составлены таблицы пересчетных коэффициентов для четырех показателей древесины (табл. 2) для диапазона влажности до 40% и температуры до 40°С.
Пример пользования таблицей пересчетных коэффициентов
Предположим, что предел прочности при изгибе определен при влажности древесины 10% и температуре древесины 20°С. Полученный результат составил 45,0 МПа. Требуется пересчитать этот предел прочности на условия эксплуатации древесины: влажность древесины — 15% и температура — 25°С. Пересчетный коэффициент для условий испытаний составляет 0,781; для условий эксплуатации — 0,639 (см. табл. 2). Следовательно, искомый результат равен 45,0 х (0,639 / 0,781) = 36,8 МПа.
Следует заметить, что все справочные данные, на основе которых сделаны наши расчеты, получены для малых чистых образцов. Для настоящих пиломатериалов с пороками типа сучков влияние влажности на прочность носит более мягкий характер. Дело в том, что увлажнение древесины увеличивает ее пластические свойства, и концентрация напряжений в зоне структурных неоднородностей снижается. В результате степень снижения прочности при увлажнении древесины с сучками будет несколько меньше, чем у бездефектной древесины.
1. Боровиков А. М., Уголев Б. Н. Справочник по древесине. — М.: Лесная промышленность, 1989. — 294 с.
2. Руководящие технические материалы (РТМ) «Древесина. Показатели физико-механических свойств». — Архангельск: ЦНИИМОД, 1974. — 112 с.
3. Справочное руководство по древесине / пер. с англ. — М.: Лесная промышленность, 1979. — 544 с.
Источник
Равновесная влажность древесины в зависимости от температуры и влажности воздуха
Равновесная влажность древесины в зависимости от температуры и влажности воздуха
| T(°C) | °F | 5% | 10% | 15% | 20% | 25% | 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60% | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | 95% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -1,1 | 30 | 1,4 | 2,6 | 3,7 | 4,6 | 5,5 | 6,3 | 7,1 | 7,9 | 8,7 | 9,5 | 10,4 | 11,3 | 12,4 | 13,5 | 14,9 | 16,5 | 18,5 | 21,0 | 24,3 |
| 4,4 | 40 | 1,4 | 2,6 | 3,7 | 4,6 | 5,5 | 6,3 | 7,1 | 7,9 | 8,7 | 9,5 | 10,4 | 11,3 | 12,3 | 13,5 | 14,9 | 16,5 | 18,5 | 21,0 | 24,3 |
| 10 | 50 | 1,4 | 2,6 | 3,6 | 4,6 | 5,5 | 6,3 | 7,1 | 7,9 | 8,7 | 9,5 | 10,3 | 11,2 | 12,3 | 13,4 | 14,8 | 16,4 | 18,4 | 20,9 | 24,3 |
| 15,6 | 60 | 1,3 | 2,5 | 3,6 | 4,6 | 5,4 | 6,2 | 7,0 | 7,8 | 8,6 | 9,4 | 10,2 | 11,1 | 12,1 | 13,3 | 14,6 | 16,2 | 18,2 | 20,7 | 24,1 |
| 21,1 | 70 | 1,3 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,4 | 6,2 | 6,9 | 7,7 | 8,5 | 9,2 | 10,1 | 11,0 | 12,0 | 13,1 | 14,4 | 16,2 | 17,9 | 20,5 | 23,9 |
| 26,7 | 80 | 1,3 | 2,4 | 3,5 | 4,4 | 5,3 | 6,1 | 6,8 | 7,6 | 8,3 | 9,1 | 9,9 | 10,8 | 11,7 | 12,9 | 14,2 | 15,7 | 17,7 | 20,2 | 23,6 |
| 32,2 | 90 | 1,2 | 2,3 | 3,4 | 4,3 | 5,1 | 5,9 | 6,7 | 7,4 | 8,1 | 8,9 | 9,7 | 10,5 | 11,5 | 12,6 | 13,9 | 15,4 | 17,3 | 19,8 | 23,3 |
| 37,8 | 100 | 1,2 | 2,3 | 3,3 | 4,2 | 5,0 | 5,8 | 6,5 | 7,2 | 7,9 | 8,7 | 9,5 | 10,3 | 11,2 | 12,3 | 13,6 | 15,1 | 17,0 | 19,5 | 22,9 |
| 43,3 | 110 | 1,1 | 2,2 | 3,2 | 4,0 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | 7,0 | 7,7 | 8,4 | 9,2 | 10,0 | 11,0 | 12,0 | 13,2 | 14,7 | 16,6 | 19,1 | 22,4 |
| 48,9 | 120 | 1,1 | 2,1 | 3,0 | 3,9 | 4,7 | 5,4 | 6,1 | 6,8 | 7,5 | 8,2 | 8,9 | 9,7 | 10,6 | 11,7 | 12,9 | 14,4 | 16,2 | 18,6 | 22,0 |
| 54,4 | 130 | 1,0 | 2,0 | 2,9 | 3,7 | 4,5 | 5,2 | 5,9 | 6,6 | 7,2 | 7,9 | 8,7 | 9,4 | 10,3 | 11,3 | 12,5 | 14,0 | 15,8 | 18,2 | 21,5 |
| 60 | 140 | 0,9 | 1,9 | 2,8 | 3,6 | 4,3 | 5,0 | 5,7 | 6,3 | 7,0 | 7,7 | 8,4 | 9,1 | 10,0 | 11,0 | 12,1 | 13,6 | 15,3 | 17,7 | 21,0 |
| 65,6 | 150 | 0,9 | 1,8 | 2,6 | 3,4 | 4,1 | 4,8 | 5,5 | 6,1 | 6,7 | 7,4 | 8,1 | 8,8 | 9,7 | 10,6 | 11,8 | 13,1 | 14,9 | 17,2 | 20,4 |
| 71,7 | 160 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 3,9 | 4,6 | 5,2 | 5,8 | 6,4 | 7,1 | 7,8 | 8,5 | 9,3 | 10,3 | 11,4 | 12,7 | 14,4 | 16,7 | 19,9 |
| 76,7 | 170 | 0,7 | 1,5 | 2,3 | 3,0 | 3,7 | 4,3 | 4,9 | 5,6 | 6,2 | 6,8 | 7,4 | 8,2 | 9,0 | 9,9 | 11,0 | 12,3 | 14,0 | 16,2 | 19,3 |
| 82,2 | 180 | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,5 | 4,1 | 4,7 | 5,3 | 5,9 | 6,5 | 7,1 | 7,8 | 8,6 | 9,5 | 10,5 | 11,8 | 13,5 | 15,7 | 18,7 |
| 87,8 | 190 | 0,6 | 1,3 | 1,9 | 2,6 | 3,2 | 3,8 | 4,4 | 5,0 | 5,5 | 6,1 | 6,8 | 7,5 | 8,2 | 9,1 | 10,1 | 11,4 | 13,0 | 15,1 | 18,1 |
| 93,3 | 200 | 0,5 | 1,1 | 1,7 | 2,4 | 3,0 | 3,5 | 4,1 | 4,6 | 5,2 | 5,8 | 6,4 | 7,1 | 7,8 | 8,7 | 9,7 | 10,9 | 12,5 | 14,6 | 17,5 |
| 98,9 | 210 | 0,5 | 1,0 | 1,6 | 2,1 | 2,7 | 3,2 | 3,8 | 4,3 | 4,9 | 5,4 | 6,0 | 6,7 | 7,4 | 8,3 | 9,2 | 10,4 | 12,0 | 14,0 | 16,9 |
| 104,4 | 220 | 0,4 | 0,9 | 1,4 | 1,9 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 3,9 | 4,5 | 5,0 | 5,6 | 6,3 | 7,0 | 7,8 | 8,8 | 9,9 | |||
| 110 | 230 | 0,3 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,1 | 2,6 | 3,1 | 3,6 | 4,2 | 4,7 | 5,3 | 6,0 | 6,7 | ||||||
| 115,6 | 240 | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 3,1 | 3,5 | 4,1 | 4,6 | ||||||||
| 121,1 | 250 | 0,2 | 0,4 | 0,7 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,5 | 2,9 | ||||||||||
| 126,7 | 260 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,4 | ||||||||||||
| 132,2 | 270 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 |
Советуем почитать
Древесина – это натуральный материал, который очень восприимчив к изменениям уровня влажности и температурного режима. Главное свойство древесины – ее гигроскопичность, то есть способность менять уровень влажности согласно окружающим условиям. Такой процесс называется «дыханием» дерева, при этом оно может впитывать пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция). Подобные действия являются реакцией на изменения в микроклимате здания. Если состояние окружающей не меняется, то влажность древесины будет стремиться к постоянному значению, которое называют равновесной (или устойчивой) влажностью.
Последние новости
- О результатах внедрения регионального проекта «Сохранение лесов Владимирской области» в 2019 году 22.05.2019 09:55
- В Свердловском регионе привлекли к ответственности нарушителей 08.05.2019 08:11
- В Лесосибирске начался грантовый конкурс Segezha Group — «Добрые леса Сибири» 08.04.2019 15:11
- В лесах Смоленщины стартовал пожароопасный сезон 03.04.2019 08:18
- Индийская компания хочет стать дилером российских домокомплектов 22.03.2019 10:47
- В Бурятии готовятся к пожароопасному сезону 20.02.2019 15:22
Последние Пресс-Релизы
Новое на сайте
- Сетка на деревянное окно
- Имитация дерева
- Теплый шов для деревянного дома
- Деревянный профиль
- Деревянные наличники на окна
- Деревянный герметик
- Дерево-алюминиевые окна
- Глухое окно
- Фрезерные станки с ЧПУ
- Финские окна
- Деревянные евроокна
- Дверные наличники
- Входные деревянные двери
- Деревянная дверь своими руками
- Реставрация деревянных дверей
- Ремонт деревянных дверей
- Установка деревянных дверей
- Покраска деревянных дверей
- Форвардер
- Харвестер
- Письменный стол из массива дерева
- Кабинет из дерева
- Дверное полотно
- Деревянные шторы
- Двери жалюзийные деревянные
- Деревянные жалюзи
- Древостой — что это?
- Тамбурат — мебельная плита
- Лиоцелл — что это
- Копировально-фрезерный станок
Партнёры
Новое на сайте
Аналитика
- Деревянные чехлы для телефона от Kerf Cases 16.06.2017 01:13
- Пресс для опилок 28.03.2017 12:26
- Отходы деревообработки 21.03.2017 12:41
- Деревянные шпалы 08.03.2017 11:08
- Березовый уголь 01.03.2017 15:29
- Термодревесина 22.02.2017 18:49
- Финский клееный брус 15.02.2017 20:49
Древесина
Чертежи
- Проекты и чертежи деревянных коттеджей
- Проекты и чертежи деревянных бань
- Фурнитура для мебели чертежи
- Чертежи мебели для спальни
- Чертежи шкафов
- Чертежи детской мебели
- Чертежи деревообоабатывающих станков
- Столярная мастерская своими руками чертежи
- Чертежи столярных верстаков
- Проекты и чертежи деревянных домов
- Чертежи садовой мебели из дерева
- Чертежи лестниц деревянных
- Поделки из фанеры чертежи
- Чертеж беседки из дерева
Деревообработка
- Пропитка дерева
- Валка деревьев и леса
- Продольная распиловка
- Сушка пиломатериалов
- Пиломатериалы на экспорт
- Пиролиз древесины
- Древесное волокно
- Вакуумная сушка древесины
- Распиловка и пиление древесины
- Фрезеровка МДФ
- Технология точения древесины
- Сушильная камера для древесины
- Технология обработки древесины
- Как распилить бревно на доски
- Лучшие антисептики для древесины
Источник