Вода в древесине может находиться
в трех состояниях— в виде капиллярной влаги, заполняющей полости древесных
волокон и клеток; в виде гигроскопической влаги, насыщающей оболочки
древесных клеток и волокон, и в виде химически связанной влаги, входящей в
состав веществ, образующих клеточные стенки.
Капиллярная (свободная) вода заполняет поры и пустоты в древесине,
и при высушивании легко удаляется.
Гигроскопическая вода в условиях повышенной относительной
влажности окружающего древесину воздуха проникает в ее волокна до их
насыщения. Максимальное содержание гигроскопической воды в древесине
составляет около 30% по весу (весовая влажность). Полностью удалить из
древесины гигроскопическую влагу невозможно, так как количество удаляемой
влаги обусловливает температура и влажность окружающего воздуха.
Вода химически связанная с клетчаткой и другими
органическими веществами древесины не удаляется из нее даже при нагревании и
высушивании при температуре 100—105° С. Содержится эта влага в древесине в
очень незначительных количествах и может быть удалена лишь путем разрушения
тех веществ, в которые она входит.
При естественной сушке древесины на открытом воздухе сырая
древесина теряет влагу постепенно — вначале удаляется свободная вода
(капиллярная и гигроскопическая), а затем связанная. С повышением температуры
и уменьшением относительной влажности окружающего воздуха скорость удаления
из древесины свободной воды увеличивается.
Находясь длительное время в теплом помещении, в котором
относительная влажность воздуха находится в пределах 40—60%, древесина
становится комнатно-су- хой с весовой влажностью 8—12%. При относительной
влажности воздуха 70—80% древесина высыхает до 15—18% влажности и называется
при этом воздушно- сухой.
При весовой влажности в пределах 23—25% древесина
называется полусухой, в условиях неполного насыщения волокон водой.
Сырой называют древесину с влажностью 25—30%.
Свежесрубленное дерево имеет влажность 60—80%, а в
заболонных (внешних) слоях — до 100%. В то же время ядровая (центральная)
часть древесины может обладать влажностью в 30—45%. Такое соотношение величин
влажности заболонной и ядровой древесины срубленного дерева сохраняется долго
— вплоть до укладки изготовленных из него материалов и изделий в дело.
Влажность древесины, находившейся длительное время (многие
годы) в воде, может достигать 200—250%. Такая древесина называется мокрой;
она сохраняет высокую влажность в течение некоторого времени после того, как
она извлечена из воды.
Находясь долгое время на воздухе при его постоянной
относительной влажности и температуре, древесина приобретает постоянную
влажность, называемую равновесной.
Удаленная из древесины при ее высушивании свободная вода
может восстанавливаться только при погружении в воду или при постоянном
контакте с ней, когда вода попадает на деревянные конструкции, в связи с
нарушением общестроительных или эксплуатационных правил.
Весьма губительным для древесины является попеременное
смачивание и высыхание ее — в этих условиях она быстро загнивает.
Количество воды, которую может поглотить древесина при ее
непосредственном смачивании, в значительной степени зависит от ее
первоначальной влажности. Абсолютно сухая древесина сосны в сутки поглощает
38,6% воды, древесина с влажностью 5,5—36%, а древесина с влажностью 52,7%
—только 6%. Породы с большим объемным весом медленнее впитывают воду, чем
породы с небольшим объемным весом.
В воздушно-сухой древесине поры и полости, заполненные
воздухом и отчасти водою, составляют от 50 до 80% общего объема древесины.
Следует отметить, что наличие пор у древесины улучшает прилипание к ней
лакокрасочных покрытий.
Поглощение и испарение воды вследствие анизотропности
древесины происходит неравномерно в различных направлениях. Так, например, в
продольном направлении через торцы дерева вода поглощается (и испаряется)
примерно в 4 раза больше, чем в радиальном (поперечном), и в 2 раза больше,
чем в тангенциальном (т.е. по касательной к годичным слоям) направлении.
Высокая влажность древесины ухудшает высыхание нанесенных
на нее лакокрасочных покрытий и их прилипание к поверхности.
Колебания степени влажности древесины вызывают изменения
ее объема и размеров, то увеличиваясь при намокании, то претерпевая усадку
при испарении воды. При неблагоприятных условиях сушки усадка вызывает
коробление и растрескивание деревянных досок. Усадка свежесрубленного дерева
в продольном направлении составляет в среднем около 0,1%, в то время как в
радиальном она достигает 5%, а в тангенциальном — до 10%. Тангенциальная
усадка сопровождается часто образованием радиальных трещин, хорошо различимых
в поперечном разрезе дерева; будучи широкими у заболони эти трещины
постепенно сходят на нет по направлению к сердцевине.
Неравномерность усадки древесины в различных направлениях
необходимо учитывать при изготовлении деревянных конструкций.
Снижение влажности древесины путем ее искусственной сушки
должно производиться с учетом того, что при температуре около 140° С и выше
происходит термическое разложение древесины.
Повышенная влажность древесины приводит также к ее
загниванию, вызываемому различными грибами, о чем подробнее будет сказано
ниже (§ 8).
Для определения влажности древесины весьма удобно
пользоваться электровлагомером ЦНИИМОД-3.
|