Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Закономерности усушки досок. Одним из главных требований к технологии сушки пиломатериалов является получение их прямоугольной (ортогональной) формы в сухом состоянии. Желательно заранее учитывать ожидаемую усушку древесины и в цех деревообработки подавать материал заданного сечения. Рассмотрим закономерности усушки и вызываемые ею деформации пиломатериалов.

Проведем небольшой опыт. На торце диска, отпиленного от сырого бревна, или даже в самом бревне сделаем пропилы по  21, а. Плоские доски, полученные из левой половины бревна, в результате неодинаковой усушки древесины у обеих пластей приобретут покоробленность (желобчатую форму у левой пласта каждой доски и выпуклую — у правой). Причина такой деформации у центральной доски 1—2—4—3 заключается в том, что пласть 1—2, как радиальная, усохнет по ширине доски меньше, чем пласть 3—4 (имеющая в средине тан- гентальный и полурадиальный участки пропила).

У остальных досок левая пласть (тангентальной выпиловки) усохнет больше, чем правая, поэтому стянет и искривит доску в поперечном направлении. В этом заключается исходная причина определенного коробления досок во время сушки.

Деформация сечений квадратных брусков и круглых стержней. Из правой половины сырого бревна изготовим четыре квадратных бруска и круглый стержень, как показано на  21, а справа. По той же причине (неодинаковой усушки по направлению радиуса и годичных слоев) сечения брусков в результате просыхания древесины деформируются. В частности, нижний брусок с диагоналями в радиальном направлении, а также по годичным слоям окажется ромбовидным; стержень круглого сечения приобретет овальное, точнее, яйцевидное сечение.

Разнотолщинность досок из постава. На  21,6 показана деформация одинаковых до сушки досок, выпиленных из прямоугольного сырого бруса, и затем высушенных зажатыми между прокладок. При этом из-за различной усушки сердцевинная доска 0—0 окажется самой широкой (радиальное направление годичных слоев по ее ширине) и одновременно самой тонкой — у обеих кромок. Самые крайние боковые доски будут наиболее узкими из бруса, но наиболее толстыми. Однако все сухие доски этого постава будут одинакового сечения — сохранится начальная масса древесинного вещества (имеется в виду одинаковая конечная их влажность).

Закономерности деформаций отдельных досок в—з могут быть объяснены самим читателем с учетом рассмотренного ранее влияния разности Ут—Ур на величину коробления.

Разрыв сердцевинных сортиментов. Сердцевинный брус по- сЛе высушивания потеряет плоскостность граней и приобретает клиновидную трещину с ее вершиной в сердцевине бруса. Раскрытие Я трещины легко выявляется с учетом изменения радиуса и длин вписанных в квадрат бруса окружностей до и после усушки.

Деревянные массивные стены  выполняют из заранее надрезанных продольно бревен на глубину около 2/з их радиуса, что предопределяет направление будущих клиновидных трещин. Положительные особенности такой конструкции стен: предотвращение проникновения атмосферных и иных вод внутрь стен и, следовательно, гниения, сохранение механической прочности стен, имеющих лишь вертикальные надрезы, создание утепленной конструкции с полостями внутри стены,

скрытие дефекта древесины (трещин), гарантия от появления других радиальных трещин в элементах стен. У брусьев надрезают самую близкую к сердцевине пласть, если смотреть с их торцов.

Стрела покоробленности. Величина свободной поперечной покоробленное™ досок характеризуется стрелою их прогиба f, мм, определяемой для наиболее изогнутой в поперечном направлении центральной доски по формуле акад. А. В. Гадолина

/ — Ш (Ут— ,УР), где Ш — ширина доски.

Например, при ширине доски Ш = 200 мм, разности усушек для сосны (Ут — <Ур) = (0,31 — 0,18), значении я/4=0,785 определим /=0,785-200(0,31 —0,18) = 14,1 мм.

При увлажнении сухих досок они деформируются в противоположном направлении

Доски, выпиленные в поставе дальше от центральной, меньше коробятся. Минимально коробится на одинаковой ширине боковая доска постава. Это следует из учета разнотолщин- ности всех досок, изображенных на схеме 21, а, поскольку у кромок они тоньше, а по середине своей ширины — толще (здесь проходит радиальное, с наименьшей усушкой, направление в досках — горизонталь из сердцевины С).

Качество сердцевинных досок. Эти доски считаются низкокачественными. Однако если вырезать сердцевину, будут получены две высококачественные узкие доски радиальной распиловки, почти не подвергающиеся короблению и растрескиванию во время сушки. Такая высококачественная пило- продукция используется для изготовления музыкальных инструментов, паркета, бочек для жидкостей и т. п.

Сушка сердцевинных сортиментов. Существенным дефектом крупных сортиментов, содержащих сердцевину, является неизбежное радиальное их растрескивание во время сушки. Причина тому, как и короблению 'пиломатериалов,— повышенная тангентальная усушка древесины по сравнению с радиальной. Вследствие этого возникает дефицит древесины во внешней зоне сечения материала (по направлению годичных слоев) с избытком в средине сортимента, распирающей внешнюю зону.

С учетом вязкости древесины, при повышенной ее температуре во время сушки тонкие сердцевинные доски удается высушивать без растрескивания, если замедлить сушильный процесс (т. е. удлинить время релаксации напряжений, возникающих в высушиваемой древесине). Не исключено изыскание режимов конвективной сушки и для бездефектного высушивания толстых сердцевинных сортиментов.

Следует учесть, что плотно уложенные (без прокладок) две центральные доски (с сомкнутой их сердцевиной) представляют собой обычный сердцевинный сортимент. Порознь центральные доски высушивают в плоском состоянии без растрескивания.