Усушка и особенности древесины

Строительство любого деревянного сооружения сопровождается множеством проблем. Дерево - материал достаточно прихотливый. Оно подвержено атаке различных насекомых и микроорганизмов, а также оно может попросту сгнить, если не учитывать ряд нюансов при строительстве.

Направления усушки бревна

Схема усушки древесины в разных направлениях

Усушка древесины - это одна из проблем, с которыми приходится сталкиваться каждому человеку, затевающему строительство любого сооружения из древесины. Нужно учитывать систему припусков на дереве в процессе строительства, чтобы усадка никак не сказалась на качестве будущей конструкции. Стоит поговорить о том, что такое усадка древесины, более подробно.

Что же такое усушка древесины?

Усушкой древесины называется изменение ее линейных размеров и объема с течением времени.

Усушка и коробление древесины

Усушка и коробление древесины: 1 - грани древесины, не подвергавшиеся усушке- 2 - грани высушенной древесины- а, б, в, г, - схемы усушки граней древесины в зависимости от их места на стволе.

Этот процесс возникает, когда связанная вода полностью удаляется из древесины. Этому явлению подвержены все пород деревьев. Однако какие-то подвержены усушке больше, а какие-то меньше.

Стоит сразу отметить, что усушка наблюдается на всех стадиях сушки древесины. Это связано с тем, что из волокон удаляется не только связанная вода, но и адсорбированная.

  1. Первая стадия усушки сопровождается в основном удалением из структуры свободной воды. В этот момент удаляется лишь небольшая доля связанной. В это время усушка идет достаточно медленно. Только после удаления микрокапиллярной воды усушка начинает значительно ускоряться.
  2. Если говорить об интенсивности усушки, то менее всего дерево подвержено ей вдоль своих волокон. В некоторых случаях этим видом усадки попросту пренебрегают. Однако если речь идет о дорогих породах дерева, то ее обязательно необходимо учитывать.
  3. Немного по-другому дело обстоит в случае с усушкой в радиальном направлении. Она в данном случае зависит от многих параметров. В первую очередь, от вида самой древесины. Есть еще один параметр, на который следует обращать внимание. Он называется объемная усушка.

На практике применяется один очень важный параметр, который носит название коэффициент усушки древесины. Он показывает, насколько изменяются геометрические параметры того или иного вида древесины в результате повышения влажности на один процент.

При этом учитывается предел от насыщения древесных клеток до полного их освобождения от влаги. Если необходимо точно рассчитать значения влажностных напряжений, то в обязательном порядке необходимо пользоваться справочными таблицами, которые используются на территории нашей страны. Они отражают все имеющиеся коэффициенты для различных пород древесины.

В зависимости от степени усушки можно классифицировать все древесные породы на несколько больших групп.

Классификация всех древесных пород

В зависимости от величины объемной усушки все древесные породы можно подразделить на следующие большие группы:

  1. Слабо усыхающие. К этому классу относятся все породы деревьев, которые имеют коэффициент объемной усушки менее 0,4.
  2. Умеренно усыхающие. К этой группе относятся те породы, которые имеют коэффициент объемной усушки от 0,41 до 0,55.
  3. Значительно усыхающие. Эту группу образуют древесные растения с коэффициентом объемной усушки от 0,56 до 0,65.
  4. Сильно усыхающие. Это породы, которые имеют коэффициент объемной усушки свыше 0,66.

Если в древесину попадает какая-либо влага, то она заставляет ее разбухать. То есть разбуханием можно назвать явление, которое является обратным усушке. Оно приводит не к сжиманию объемов, наоборот, к их увеличению.

Классификация пород деревьев

Таблица классификации пород дерева в зависимости от коэффициента объемной усушки.

Если говорить о максимальном значении разбухания, то тут история точно такая же, как и в случае с усушкой. При попадании влаги в структуру древесины она начинает разбухать. При этом наибольшее значение разбухания наблюдается в радиальном направлении. В продольном направлении это значение гораздо ниже.

Разумеется, многие специалисты скажут, что разбухание древесины и ее усушка являются процессами негативными. Однако стоит сказать, что дело обстоит не совсем так. Эти процессы позволяют сохранить целостность винных бочек и лодок в процессе их эксплуатации. Ведь не зря именно эти приспособления делаются из дерева.

При строительстве усушка дерева играет очень важную роль. Всегда нужно учитывать этот параметр, если планируется строительство дома из дерева. В противном случае он попросту может стать дефективным.

Проявление анизотропии усушки древесины на практике

Таблица усушки и разбухания древесины

Таблица соотношения коэффициентов усушки и разбухания древесины.

В результате анизотропии усадки изменяются не только геометрические размеры древесины. Зачастую этот процесс сопровождается и изменением формы заготовки. Если усадка древесины происходит неравномерно, то это может напрямую повлиять на качество древесного материала.

В этом случае весьма велика вероятность появления дефектов сушки. Наиболее ярко подобные процессы себя проявляют именно при камерной сушке. Этот вид сушки древесины сегодня наиболее распространен и эффективен.

Таким образом, стоит говорить о том, что на предприятиях, которые занимаются сушкой древесины, должен происходить процесс контроля, который заключается в поддержании стабильных значений температуры и влажности воздуха в камере.

В этом случае весьма велика вероятность снижения появления брака готовой продукции. В современной действительности с поставленной задачей достаточно просто справиться.

Сейчас производится много оборудования, которое способно вести автоматический контроль за состоянием атмосферы внутри сушильной камеры. Разумеется, оно стоит недешево, зато вероятность появления брака ввиду усушки равна нулю.

Современные датчики температуры, которые устанавливаются в камерах, способны работать с минимальной погрешностью. Это достигается за счет применения высококачественных материалов в процессе их производства. Их погрешность зачастую составляет менее десятой доли процента.

Этого вполне достаточно, чтобы производить автоматический контроль внутри печи. Сигнал со всех датчиков поступает на микроконтроллер, который способен выполнять сотни операций в минуту.

Если в какой-то части камеры произошло резкое понижение или повышение температуры, контроллер на это среагирует мгновенно. Он передает сигнал на исполнительный орган, который выдает оператору сигнал тревоги. Таким образом, процесс автоматической усушки становится все совершеннее.

Устройство камеры для сушки древесины

Схема устройства камеры для сушки древесины.

Если в процессе производства будут нарушены какие-либо технологические процессы, весьма велика вероятность того, что на выходе получится некачественная продукция.

Все подобные камеры работают с учетом опыта, который был добыт учеными экспериментальным путем. Они исследовали большую часть пород древесины на усушку.

В результате полученных данных можно отлаживать процесс нагрева в печи. На эти данные и опирается большинство предприятий, которые осуществляют усушку древесины в камерах.

Подведение результатов

Таким образом, можно считать, что усушка древесины - это процесс неизбежный. Практически все породы древесины подвержены этому явлению, которое может нести как отрицательные качества, так и положительные.

Усушка естественным путем происходит достаточно долго. Если строить дом из сырого дерева, то человеку будет невозможно в нем жить, пока не завершится процесс усушки. Для этого может понадобиться достаточно много времени.

В некоторых случаях продолжительность естественной усушки составляет около года. Разумеется, в настоящее время люди приобретают материал для строительства, который подвергся искусственной усушке. Это позволяет сохранить время. При покупке подобного материала обязательно стоит обращать внимание на его качество.

На строительном материале никогда не нужно экономить. Это может пагубно сказаться на строящейся конструкции. Особенно это касается именно древесины. Если она будет качественной, то сооружение может простоять несколько десятилетий. При этом оно сохранит свой первозданный вид.

Если в процессе строительства использовалась древесина, которая сушилась не по технологии, велика вероятность того, что дом вскоре начнет разрушаться. На качественной древесине не должно быть никаких дефектов. При этом искажения формы тоже не допускаются.

The construction of any wooden building accompanied by a multitude of problems. Wood - a material sufficiently fanciful. It is susceptible to the attack of insects and microorganisms, and it may simply rot, if not to take into account a number of nuances in the construction.

Directions shrinkage log

Scheme timber shrinkage in different directions

Shrinkage of wood - this is one of the problems faced by every person venturing construction of any structure of wood. It is necessary to take into account the allowances system in the tree in the process of construction, to the shrinkage does not affect the quality of future construction. It is necessary to talk about what is the shrinkage of wood in more detail.

What is the shrinkage of the wood?

Shrinkage of wood is called a change in its linear dimensions and volume over time.

Shrinkage and warping of wood

Shrinkage and warping of wood: 1 - the brink of wood, not subjected usushke- 2 - verge dried drevesiny- a, b, c, d, - shrinkage schemes timber faces, depending on their place in the trunk.

This process occurs when the bound water is completely removed from the timber. This phenomenon affects all tree species. However, some shrinkage exposed more and some less.

It should be noted immediately that the shrinkage is observed at all stages of drying wood. This is due to the fact that the fiber is removed not only bound water, but also adsorbed.

  1. The first stage in the main shrinkage accompanied by removal of free water from the structure. only a small fraction is removed in this time bound. At this time, the shrinkage is slow. Only after the water removal microcapillary shrinkage begins to significantly accelerate.
  2. If we talk about the intensity of the shrinkage, the less likely it is subject to the tree along its fibers. In some cases, this type of shrinkage simply ignored. However, when it comes to expensive wood, it is necessary to consider.
  3. A little different is the case in the case of the shrinkage in the radial direction. It is in this case depends on many parameters. First of all, on the type of wood itself. There is another option, which should be paid attention to. He called volumetric shrinkage.

In practice, a one very important parameter, which is called the coefficient of shrinkage of the wood. It shows how changing the geometrical parameters of a particular type of timber by raising humidity by one percent.

This takes into account the limit of the saturation of wood cells to their complete liberation from moisture. If you need to accurately calculate the values of humidity stress, then it is absolutely necessary to use lookup tables that are used in our country. They reflect all the factors for the different types of wood.

Depending on the degree of shrinkage is possible to classify all tree species into several large groups.

Classification of all tree species

Depending on the volumetric shrinkage of all tree species can be divided into the following groups:

  1. Low shrink. This class includes all tree species, which have a coefficient of volume shrinkage of less than 0.4.
  2. Moderately dry out. This group includes those breeds that have a bulk shrinkage coefficient from 0.41 to 0.55.
  3. Significantly shrinks. This group consists of woody plants with a coefficient of volumetric shrinkage from 0.56 to 0.65.
  4. Strongly dries. This breed, which have a coefficient of volume shrinkage in excess of 0.66.

If the timber falls any moisture, it causes it to swell. That is, the swelling can be called a phenomenon, which is the reverse of shrinkage. It does not lead to the compression amounts, on the contrary, to increase them.

Classification of tree species

Table for classifying wood according to the volumetric shrinkage ratio.

Speaking of the maximum value of the swelling, then there is the story is exactly the same as in the case of the shrinkage. If moisture gets into the wood structure, it begins to swell. The highest value of the swelling observed in the radial direction. In the longitudinal direction, this value is much lower.

Of course, many experts say that the swelling of wood shrinkage and its processes are negative. However, it should be said that this is not quite true. These processes make it possible to preserve the integrity of the wine barrels and boats during their operation. It's no wonder these devices are made of wood.

During the construction of the shrinkage of wood it is very important. You should always consider this option if you plan to build a house out of wood. Otherwise, it may simply be defective.

The manifestation of the anisotropy of shrinkage of wood in practice

Table shrinkage and swelling of wood

Table correlation coefficients of shrinkage and swelling of wood.

As a result, anisotropy of shrinkage is not only vary the geometric dimensions of the wood. Often, this process is accompanied by a change in shape of the preform. If the timber shrinkage is uneven, it may directly affect the quality of the wood material.

In this case, a very high probability of drying defects. Most clearly these processes manifest themselves when the chamber is dried. This type of drying wood today is the most common and effective.

Thus, it is necessary to say that the enterprises which are engaged in drying wood, should be monitoring process, which is to maintain a stable temperature and humidity in the chamber.

In this case, very likely reduce the appearance of marriage finished products. In today's reality, with the task easy enough to handle.

Who made a lot of equipment which is able to carry on the automatic control of the atmosphere inside the drying chamber. Of course, it is not cheap, but the probability of marriage due to shrinkage is zero.

Modern temperature sensors, which are installed in the chambers, capable of working with minimum error. This is achieved through the use of high quality materials in their production. Their accuracy often is less than a tenth of a percent.

This is enough to produce automatic control inside the furnace. Signal from all sensors is supplied to a microcontroller which is capable of performing hundreds of operations per minute.

If some part of the chamber there was a sharp decrease or increase in temperature, the controller will react to it instantly. It sends a signal to the actuator, which gives the operator an alarm. Thus, the automatic shrinkage process of becoming perfect.

Camera apparatus for drying wood

Scheme camera device for drying timber.

If in the process of production of any processes will be broken, is very high probability that the product will turn out poor quality output.

All of these cameras are based on the experience, which was produced by scientists experimentally. They explored most of the timber on shrinkage.

As a result, the data can be debugged process heating in the oven. These data and draws the majority of enterprises that carry out shrinkage in the wood cells.

Summing up the results

Thus, we can assume that the shrinkage of wood - this is an inevitable process. Almost all wood exposed to this phenomenon, which can carry both negative traits, and positive.

Shrinkage occurs naturally long enough. If you build a house from the raw tree, then a person will be impossible to live in it until the end of shrinkage process. This may require a lot of time.

In some cases, the duration of the natural shrinkage is about a year. Of course, now people get the material for the building, which has undergone the artificial shrinkage. This allows you to save time. When buying such material should definitely pay attention to its quality.

Construction materials never need to save. This may be detrimental to the structure under construction. Especially it concerns wood. If it is quality, the structure may stand for decades. At the same time, it will retain its original appearance.

If during the construction of the wood used, which are not dried on technology, it is likely that the house will soon begin to crumble. On quality wood should be no defects. This distortion is also not allowed.

Будівництво будь-якого дерев'яного споруди супроводжується безліччю проблем. Дерево - матеріал досить примхливий. Воно схильне атаці різних комах і мікроорганізмів, а також воно може просто згнити, якщо не враховувати ряд нюансів при будівництві.

Напрямки усушки колоди

Схема усушки деревини в різних напрямках

Усушка деревини - це одна з проблем, з якими доводиться стикатися кожному людині, що затіває будівництво будь-якої споруди з деревини. Потрібно враховувати систему припусків на дереві в процесі будівництва, щоб усадка ніяк не позначилася на якості майбутньої конструкції. Варто поговорити про те, що таке усадка деревини, більш докладно.

Що ж таке усушка деревини?

Усиханням деревини називається зміна її лінійних розмірів і об'єму з плином часу.

Усушка і викривлення деревини

Усушка і викривлення деревини: 1 - межі деревини, що не піддавалися усушке- 2 - межі висушеної деревини-а, б, в, г, - схеми усушки граней деревини в залежності від їх місця на стовбурі.

Цей процес виникає, коли зв'язана вода повністю видаляється з деревини. Цьому явищу схильні все порід дерев. Однак якісь схильні усушку більше, а якісь менше.

Варто відразу зазначити, що усушка спостерігається на всіх стадіях сушки деревини. Це пов'язано з тим, що з волокон видаляється не тільки зв'язана вода, але і адсорбована.

  1. Перша стадія усушки супроводжується в основному видаленням зі структури вільної води. У цей момент видаляється лише невелика частка пов'язаної. У цей час усушка йде досить повільно. Тільки після видалення мікрокапілярного води усушка починає значно прискорюватися.
  2. Якщо говорити про інтенсивність усушки, то найменше дерево схильне їй уздовж своїх волокон. У деяких випадках цим видом усадки просто нехтують. Однак якщо мова йде про дорогі породах дерева, то її обов'язково необхідно враховувати.
  3. Трохи по-іншому справа йде у випадку з усиханням в радіальному напрямку. Вона в даному випадку залежить від багатьох параметрів. В першу чергу, від виду самої деревини. Є ще один параметр, на який слід звертати увагу. Він називається об'ємна усушка.

На практиці застосовується один дуже важливий параметр, який називається коефіцієнт усушки деревини. Він показує, наскільки змінюються геометричні параметри того чи іншого виду деревини в результаті підвищення вологості на один відсоток.

При цьому враховується межа від насичення деревних клітин до повного їх звільнення від вологи. Якщо необхідно точно розрахувати значення вологісних напружень, то в обов'язковому порядку необхідно користуватися довідковими таблицями, які використовуються на території нашої країни. Вони відображають всі наявні коефіцієнти для різних порід деревини.

Залежно від ступеня усушки можна класифікувати всі деревні породи на кілька великих груп.

Класифікація всіх деревних порід

Залежно від величини об'ємної усушки все деревні породи можна поділити на такі великі групи:

  1. Слабо всихають. До цього класу належать усі породи дерев, які мають коефіцієнт об'ємної усушки менше 0,4.
  2. Помірно всихають. До цієї групи належать ті породи, які мають коефіцієнт об'ємної усушки від 0,41 до 0,55.
  3. Значно всихають. Цю групу утворюють деревні рослини з коефіцієнтом об'ємної усушки від 0,56 до 0,65.
  4. Сильно всихають. Це породи, які мають коефіцієнт об'ємної усушки понад 0,66.

Якщо в деревину потрапляє будь-яка волога, то вона змушує її розбухати. Тобто розбуханням можна назвати явище, яке є зворотним усушку. Воно призводить не до стискання обсягів, навпаки, до їх збільшення.

Класифікація порід дерев

Таблиця класифікації порід дерева в залежності від коефіцієнта об'ємної усушки.

Якщо говорити про максимальне значення розбухання, то тут історія точно така ж, як і у випадку з усиханням. При попаданні вологи в структуру деревини вона починає розбухати. При цьому найбільше значення розбухання спостерігається в радіальному напрямку. У поздовжньому напрямку це значення набагато нижче.

Зрозуміло, багато фахівців скажуть, що розбухання деревини і її усушка є процесами негативними. Однак варто сказати, що справа йде не зовсім так. Ці процеси дозволяють зберегти цілісність винних бочок і човнів в процесі їх експлуатації. Адже не дарма саме ці пристосування робляться з дерева.

При будівництві усушка дерева грає дуже важливу роль. Завжди потрібно враховувати цей параметр, якщо планується будівництво будинку з дерева. В іншому випадку він просто може стати дефективних.

Прояв анізотропії усушки деревини на практиці

Таблиця усушки і розбухання деревини

Таблиця співвідношення коефіцієнтів усушки і розбухання деревини.

В результаті анізотропії усадки змінюються не тільки геометричні розміри деревини. Найчастіше цей процес супроводжується і зміною форми заготовки. Якщо усадка деревини відбувається нерівномірно, то це може безпосередньо вплинути на якість деревного матеріалу.

В цьому випадку дуже велика ймовірність появи дефектів сушіння. Найбільш яскраво подібні процеси себе проявляють саме при камерній сушці. Цей вид сушки деревини сьогодні найбільш поширений і ефективний.

Таким чином, варто говорити про те, що на підприємствах, які займаються сушінням деревини, повинен відбуватися процес контролю, який полягає в підтримці стабільних значень температури і вологості повітря в камері.

В цьому випадку дуже велика ймовірність зниження появи браку готової продукції. У сучасній дійсності з поставленим завданням досить просто впоратися.

Зараз проводиться багато обладнання, яке здатне вести автоматичний контроль за станом атмосфери всередині сушильної камери. Зрозуміло, воно коштує недешево, зате ймовірність появи браку через усушки дорівнює нулю.

Сучасні датчики температури, які встановлюються в камерах, здатні працювати з мінімальною похибкою. Це досягається за рахунок застосування високоякісних матеріалів в процесі їх виробництва. Їх похибка часто становить менше десятої частки відсотка.

Цього цілком достатньо, щоб виробляти автоматичний контроль всередині печі. Сигнал з усіх датчиків надходить на мікроконтролер, який здатний виконувати сотні операцій на хвилину.

Якщо в якійсь частині камери відбулося різке зниження або підвищення температури, контролер на це зреагує миттєво. Він передає сигнал на виконавчий орган, який видає оператору сигнал тривоги. Таким чином, процес автоматичного усушки стає дедалі досконалішим.

Вигляд камери для сушіння деревини

Схема пристрою камери для сушки деревини.

Якщо в процесі виробництва будуть порушені будь-які технологічні процеси, досить велика ймовірність того, що на виході вийде неякісна продукція.

Всі подібні камери працюють з урахуванням досвіду, який був здобутий вченими експериментальним шляхом. Вони досліджували велику частину порід деревини на усушку.

В результаті отриманих даних можна налагоджувати процес нагріву в печі. На ці дані і спирається більшість підприємств, які здійснюють усушку деревини в камерах.

підведення результатів

Таким чином, можна вважати, що усушка деревини - це процес неминучий. Практично всі породи деревини схильні до цього явища, яке може нести як негативні якості, так і позитивні.

Усушка природним шляхом відбувається досить довго. Якщо будувати будинок з сирого дерева, то людині буде неможливо в ньому жити, поки не завершиться процес усушки. Для цього може знадобитися досить багато часу.

У деяких випадках тривалість природної усушки становить близько року. Зрозуміло, в даний час люди купують матеріал для будівництва, який піддався штучної усушку. Це дозволяє зберегти час. При покупці подібного матеріалу обов'язково варто звертати увагу на його якість.

На будівельному матеріалі ніколи не потрібно економити. Це може згубно позначитися на споруджуваної конструкції. Особливо це стосується саме деревини. Якщо вона буде якісною, то споруда може простояти кілька десятиліть. При цьому воно збереже свій первозданний вигляд.

Якщо в процесі будівництва використовувалася деревина, яка сушилася не по технології, велика ймовірність того, що будинок незабаром почне руйнуватися. На якісної деревині не повинно бути ніяких дефектів. При цьому спотворення форми теж не допускаються.


» » » Усушка и особенности древесины