Технологические и механические свойства пиломатериалов

15.04.2016

Пиломатериалы — это получаемый из древесины универсальный материал, применяемый главным образом в строительстве (к ним относятся такие популярные погонажные изделия как брус естественной влажности, бруски, доски и пр.). В этой роли на первое место выходят механические качества пиломатериалов, а также эксплуатационные (или технологические).

Главные механические свойства пиломатериалов

Свойства пиломатериалов зависят от многих факторов:

• от влажности древесины,
• породы,
• возраста,
• условий роста дерева
• условий хранения

и прочих факторов. Из-за своей молекулярной структуры пиломатериалы имеют неодинаковые силы сопротивления деформации по различным направлениям за счёт анизотропии — неодинаковости строения — этого материала (в отличие от металлов и прочих изотропных материалов): вдоль волокон древесина сопротивляется деформации гораздо успешнее, чем поперёк них. Сопротивление на кручение, растягивание, сжатие должны учитываться при применении в строительстве таких пиломатериалов как сухой брусок, доска обрезная и прочих. Важные показатели, которые проверяются по специализированным справочникам, — это предел прочности (максимальное напряжение, которое способно выдержать дерево, измеряется в паскалях) и постоянная упругости (коэффициент, связывающий силы, приложенные к дереву, и деформационные изменения).

Другим важным механическим свойством пиломатериалов является их прочность — то есть способность сопротивляться разрушению. Не менее значимы податливость к обработке и способность к сохранению своих эксплуатационных качеств под длительными нагрузками. Для твёрдых лиственных пород способность поглощать ударные воздействия выше, чем для мягких лиственных и хвойных.

Роль строения древесины

Для понимания свойств пиломатериалов важно разобраться в их строении. Полимерная структура древесины определяет ранее упомянутую анизотропность и неравномерность ответа в различных направлениях приложения нагрузок. Все изменения в древесине под механическими нагрузками возникают под действием следующих факторов: изменение расстояний между отдельными частицами (целлюлозы, лигнина), смещением полимерных цепей и отдельных мономеров. После прекращения деформирующих воздействий происходит релаксация дерева — то есть частичное восстановление его прежней формы.

Насыщенная водой древесина (30% влажности и выше) хуже сопротивляется нагрузкам и поддаётся дальнейшей усушке, в ходе которой возможны необратимые деформации.