Изменение свойств древесины под действием различных факторов
Иногда древесину нагревают для того, чтобы достичь определенного снижения гигроскопичности и, соответственно, разбухания и усушки. Но такой вид обработки связан с потерей прочности. Повышение стабильности формы и размеров деталей из древесины и, соответственно, снижение прочностных характеристик (особенно ударной вязкости) тем больше, чем выше температура и длительность нагрева.
Перед гнутьем или прессованием древесины применяют пропаривание или проваривание в воде. В этом случае повышается ее податливость, но снижается прочность. При пропаривании снижение прочности на изгиб у древесины хвойных пород на 10-20% больше, чем при обработке ее в горячей воде.
Низкие температуры оказывают на прочность древесины обратное влияние: прочность замороженной древесины заметно повышается. Лед обеспечивает повышение устойчивости стенок клеток, что объясняет рост значений пределов прочности на изгиб, сжатие и раскалывание. Объяснимо и повышение хрупкости (снижение ударной вязкости) древесины, более заметное у пород с меньшей плотностью. Увеличение влажности способствует более яркому проявлению этих тенденций.
Влияние излучений, жидкостей и газов.
Влияние ионизирующих излучений. Ионизирующие излучения снижают прочностные характеристики древесины. Объясняется это радиолизом (разложением) ее органических составляющих. Однако использование радиоизотопов в процессе неразрушающего контроля деталей из древесины и их лучевая стерилизация (смертельная доза для грибов и насекомых составляет примерно 1 Мрад) не ведет к снижению механических свойств материала, потому что доза облучения ниже той, которая вызывает заметные разрушения в веществе древесины.
Влияние агрессивных жидкостей и газов. Под действием кислот и щелочей происходит изменение цвета и разрушение древесины. Смолистые вещества, содержащиеся в хвойной древесине, заметно ослабляют негативное воздействие агрессивных сред, поэтому от их воздействия меньше страдают изделия из лиственницы и больше (в два-три раза) — лиственные породы, особенно мягкие. Древесина, пораженная синевой, подвержена разрушению в большей степени, чем здоровая. Само собой разумеется, что разрушение древесины под действием кислот и щелочей приводит к снижению ее прочности.
Влияние морской и речной воды. Испытания образцов, взятых из топляковых бревен (сосна, ель, береза, осина), показали, что после пребывания в речной воде в течение 10-30 лет прочность древесины практически не изменилась. При более длительном воздействии речной воды поверхностный слой (толщиной 10-15 мм) постепенно теряет прочность и начинает разрушаться. В то же время за этим поверхностным слоем прочность остается в пределах нормы, определенной для здоровой древесины.
Если древесина находится в воде несколько сотен лет, ее свойства сильно меняются. Количественные и качественные показатели этих изменений зависят от породы древесины. Наиболее известны результаты воздействия речной воды на древесину дуба. Мореный дуб меняет свою окраску до зеленовато-черного или угольно-черного, что происходит в результате соединения дубильных веществ с солями железа. В насыщенном водой состоянии древесина мореного дуба сохраняет пластичность, но после высушивания становится более твердой и хрупкой по сравнению с обычным состоянием. Усушка мореного дуба в 1,5 раза больше, чем обычного, что объясняют сморщиванием (коллапсом) клеток с уменьшенной толщиной стенок, поэтому и растрескивается древесина мореного дуба при сушке больше обычного. Прочность мореного дуба при сжатии и статическом изгибе снижается в 1,5 раза. На изменения влияет и состав речной воды.
Длительное воздействие морской воды приводит к заметному повышению твердости лиственницы. При строительстве Венеции около 400 тыс. штук лиственничных свай было забито для укрепления оснований различных сооружений. Позже, в 1827 году часть свай была обследована. В заключении об их прочности сказано, что сваи из лиственничного леса, на которых основана подводная часть города, как будто окаменели. Дерево сделалось до того твердым, что и топор, и пила едва берет его.
Обследование сосновых свай, взятых из портовых сооружений в Баку и Махачкале, показало, что они на 40-70% снизили свои прочностные свойства за 30 лет эксплуатации.
Точно определить степень изменения свойств Тепляковой древесины после пребывания в воде нельзя, т. к. неизвестны ее
свойства до затопления. Для установления возможности использования топляковой древесины проводят ее испытания и определяют степень отклонения полученных данных от справочных.
Источник информации: www.lesobaza.ru
|