Влияние влажности на свойства и прочность древесины

Различают два вида влаги, содержащейся в древесине,— связанную (гигроскопическую) и свободную (капиллярную). Связанная влага находится в толще клеточ­ных оболочек, а свободная в полостях клеток и в меж­клеточных пространствах. Кроме свободной и связанной влаги различают влагу, входящую в химический состав веществ, которые образуют древесину (химически связанная влага). Эта влага имеет значение только при химической переработке древесины.Максимальное количество связанной влаги называется пределом гигроскопичности или пределом насыщения волокон древесины и составляет 30%. Дальнейшее, увеличение влажности может происходить только за счет свободной влаги, т. е. путем заполнения пустот в древесине. При изменении влажности от нуля до предела насыщения клеточных оболочек объем древесины увеличивается (разбухает), а снижение влажности в этих пределах уменьшает его размеры (усушка). Чем плотнее древесина, тем больше ее разбухание и усушка. Соответветвенно различны разбухание и усушка у поздней, более плотной, и у ранней древесины. Установлено, что линейная усушка вдоль волокон, в радиальном и тангенциальном направлениях существен-во различаются. Усушка вдоль волокон древесины обычно мала, что ею пренебрегают, усушка в радиальном направлении колеблется в пределах 2—85%, а в тангенциальном направлении 2,2—14%. Следствием такой неравномерности усушки является коробление досок при высыхании (рис. 1.7). При увеличении влажности свыше точки насыщения волокон когда влага занимает- полости клеток древесины, дальнейшего разбухания не происходит. Процесс высыхания древесины состоит из испарения влаги с поверхности и перемещении ее из внутренних, более, влажных слоев, к наружным. Испарение влаги с поверхности древесины происходит быстрее, чем продвижение влаги изнутри к периферии, что обусловливает неравномерность распределения влажности; в тонких пиломатериалах эта неравно-мерность обычно невелика и быстро уменьшается; в толстых элементах влажность выравнивается медленно и неравномерность ее распределения в начале высыхания может быть значительной. Чем выше плотность древесины, тем меньше скорость высыхания. Влагопроводность в радиальном направле­нии несколько больше, чем в тангенциальном, что объяс­няется влиянием сердцевинных лучей. Установлено, что в хвойных породах между радиальной и тангенциальной усушкой древесины поздней зоны годичных слоев су­ществует небольшое различие, а тангенциальная усушка ранней зоны в 2—3 раза превосходит радиальную. Свежесрубленная древесина содержит 80—100 % влаги, причем влажность заболони хвойных пород в 2—3 раза больше влажности ядра. Влажность сплавной древеси­ны доходит до 200 %. Конечная влажность древесины после сушки должна соответствовать её равновесной влажности в условиях эксплуатации.

9. Горючесть древесины.Огнестойкость деревянных конструкций.

Возгорание древ может возникнуть в результате кратковр нагрева ее до t250 С или длительн воздействия более низких темп-р. При горении происходит химическая деструкция(пиролиз) древ-ны. Вначале в результате повыш темп-ры из древес испаряется влага и пока влага не испарится, темп-ра древ-ны остается 100 С. С повышен темп-ры до 150-210 С древесина высыхает, изменяет цвет (желтеет), появляются первые признаки деструкции – обугливание ее. Различают две фазы горения древ-ны. 1-ая фаза пламенная- сгорание газообр продуктов в воздухе, 2-ая – тление угля, к-рый при темп-ре 200 С не обладает св-вом летучести и способен окислятся только в результате притока к нему кислорода воздука. Наиболее огнестойкими явл клееные или массивные эл-ты из цельной древ-ны. В бревне, распиленном на доски, образуются очаги горения из-за взимного обогрева и сохранения теплоты между горящими поверхностями досок.

Огнестойк-ю наз способность стр эл-тов и конст-й сохранять несущую спос-ть, а также сопротивлятся образованию сквозных отверстий, прогреву до крит-ких темп-р и распространею огня. Предел огнест-ти опред-ся временем (в час или мин.) от начала огневого стандартного испытания образцов до возникновения одного из предельных состояний эл-тов и конструкций.Предельное состояние конст-й хар-ся нес.сп-тью, теплоизол-щей сп-тью (по повышению темп-ры на необогрев-ой поверх-ти) и плотностью. Строит-ые мат-лы по возгораемости подразделяются на три группы: несгораемые, трудносг-ые и сгораемые. Группы возгораемости мат-лов устанавливаются при стандартных испытаниях при действии t-ры 800 С в течении 20мин.

10. Констукционные и хим-кие меры защиты ДК от возгорания.

При использовании ДК следует соблюдать мероприятия по их защиты от возгорания. ДК должны быть распределены на части противопожарными преградами из несгораемых материалов. В попер-ном паправлении зд-е противопож-ые диафрагмы устанавливают вдоль нес-щих конст-й с шагом не белее 6м. Вентилируемые огражд-е констр-ии покр-тий также долдны расчленяться диафрагмами из несгор-х мат-лов на отсеки. ДК не должны иметь сообщающ-ся полостей с тягой воздуха, по к-рым может распр-ся пламя, не доступное для тушения. Метал-ие узлы и соединения необходимо тщательно защищать огнезащ-ми покрыт-ми,т.к они явл-ся проводниками тепла.

К хим-ким мерам защиты ДК от возгорания относится примен-е пропитки огнезащитными составами или нанесение огнезащ-х красок, такие средства наз антипиренами. Они спос-ны при нагревании разлагаться с выделением большого количества негорючих газов, либо увеличиваясь в обеме, создавать защитный слой, препятствующий возгоранию древ-ны и распр-ю по ней огня. Огнезащитные составы вкл-ют в себя смесь нескольких вещ-в и наносятся в виде водных растворов. Для клееных конст-й реком-ся применять вспучивающиеся составы и антипирены,нанос-мые на пов-ть констр-й, для конст-й из цельной древ-ны можно использовать пропиточные составы, а для защиты дерев-х эл-тов каркаса огражд-х конст-й требуется глубокая пропитка антипиренами под давлением. Антип-ны ОФП-9, ВПД,ТХЭФ пов-ют предел огнест-ти конст-й сеч 120*120мм на 5мин и уменьшают пределы распр-я огня по ДК (по верт-ли менее 40см по гор-ли -25см) и переводят древ-ну в группу трудносгор-мых мат-лов.