Строение и состав древесины (страница 3 из 3)



Микроструктура древесины

Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную ее массу составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола. Некоторое количество клеток (клетки сердцевинных лучей) располагаются в горизонтальном направлении, поперек основных.

Клетки древесины классифицируют на клетки механической или опорной ткани, проводящие клетки и клетки запасающей ткани.

Главную роль в древесине, как строительном материале, играют клетки механической или опорной ткани. Они вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости, наиболее прочны и стойки к загниванию. У хвойных пород это трахеиды поздней древесины. Они занимают примерно 90...95% общего объема. Опорная ткань лиственных пород состоит из узких, вытянутых в длину клеток с заостренными концами, называемых «древесными волокнами». Они равномерно распределены по годичному слою. У большинства хвойных пород, преимущественно, в слоях поздней древесины, расположены смоляные ходы – межклеточные пространства, заполненные смолой.

Срубленная древесина состоит из одеревеневших клеточных оболочек. Оболочки клеток сложены из нескольких слоев очень тонких волоконец, называемых микрофибриллами. Они компактно уложены и направлены по спиралям под разными углами к продольной оси клетки (как у каната). Это обеспечивает прочность материала при растяжении.

Микрофибрилла состоит из длинных нитевидных цепных молекул целлюлозы – высокомолекулярного природного полимера (С6Н10О5)n, где n > 2500, со сложным строением макромолекул. Макромолекулы целлюлозы имеют высокую прочность на растяжение, изгиб и вытянутую форму.

Между микрофибриллами содержатся органические вещества – лигнин и гемицеллюлоза. Есть небольшое количество неорганических веществ в виде солей щелочноземельных металлов. Наличие лигнина обеспечивает прочность древесины при сжатии. Толщина стенок клеток определяет плотность древесины. Эта толщина, а также, толщины составляющих слоев могут заметно различаться не только у разных пород деревьев, но и у деревьев одной породы, что вызвано различиями в природных условиях роста.

Виды влаги в древесине

 

Влажность древесины выражается в (%) по отношению к массе сухой древесины. Вода в древесине может находиться в трех видах – объёмном, физически и химически связанном. Благодаря волокнистому строению и большой пористости древесина обладает огромной внутренней поверхностью, которая легко сорбирует водяные пары из воздуха (гигроскопичность).

Влажность, которую приобретает древесина в результате длительного нахождения на воздухе или помещении, называют равновесной. Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. При хранении на воздухе под навесом древесина имеет равновесную влажность 15...18 %. При хранении древесины внутри помещения - 5...8%. Свежесрубленная древесина может содержать влаги от 35 до 120%. При нахождении древесины долгое время под водой она может иметь влажность до 200 %.

Стандартной принято считать 12%-ю влажность. Понятие стандартной влажности необходимо для обеспечения возможности сравнения результатов испытаний древесины при определении средней плотности, прочности и т.д.

Влажность древесины, при которой стенки клеток насыщены водой (предельное содержание гигроскопической влаги), а полости и межклеточные пространства свободны от воды, называют пределом гигроскопической влажности. Для древесины различных пород она колеблется от 23 до 35% (в среднем 30%) от массы сухой древесины.

Водные оболочки гигроскопической влаги, покрывающие поверхность стенок клеток, раздвигают их, снижают силы сцепления между ними. При этом, объём и масса древесины увеличиваются, а прочность снижается. Колебания влажности от 0 до предела гигроскопичности вызывают влажностные деформации: разбухание или усушку древесины.

Объёмная влага, накапливаясь в полостях клеток и заполняя пустоты, существенно не изменяет расстояние между клетками, и поэтому не влияет на прочность и объем древесины, увеличивая лишь её массу. В конструкциях и изделиях для разных условий эксплуатации необходимо использовать методы защиты древесины.

К ним относятся: конструктивная защита (проветривание, исключение попадания влаги и др.), а также объёмная или поверхностная обработка древесины (пропитка или покрытие антисептиками, антипиренами, покрытие мастиками, красками, лаками и др.).


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 483; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!