Усушка и разбухание древесины

Влага, проникающая в древесину, в первую очередь, захватывается стенками клеток (волокнами), пока не наступит их полное насыщение. Соответствующую влажность называют точкой насыщения волокон (ТНВ). Для большинства пород ТНВ находится в пределах 23…31 %.
Если равновесная влажность Wp< ТНВ, то в древесине содержится только гигроскопическая влага и нет капиллярной влаги. Капиллярная влага появляется при Wp > ТНВ.
При высыхании сырой древесины сначала испаряется капиллярная влага; пока она не будет полностью удалена, гигроскопическая влажность остается равной ТНВ. Только после удаления всей капиллярной влаги, на что требуется около месяца атмосферной сушки, начинается удаление гигроскопической влаги, продолжающееся около года.
Усушка и разбухание древесины (уменьшение объема при сушке и увеличение объема при увлажнении) происходят при изменении только гигроскопической влажности . Удаление гигроскопической влаги вызывает сближение мицелл, а поглощение гигроскопической влаги раздвигает их. Вдоль волокон древесина усыхает и разбухает в 30 — 100 раз меньше, чем поперек волокон. Это объясняется продольным расположением мицелл и фибрилл так, что при их сближении размеры древесины уменьшаются главным образом в поперечном направлении. В продольном направлении изменение размера происходит в незначительной степени как результат небольшого наклона мицелл к оси волокна.
При удалении гигроскопической влаги межмицеллярные силы сцепления возрастают и количество древесной массы в единице объема увеличивается, что влечет за собой повышение плотности и механических свойств древесины (прочности, упругости и твер-дости).
Линейная усушка в трех основных направлениях различна, что обусловливает коробление и растрескивание древесины при высыхании. Доски подвергаются поперечному короблению . Брус изменяет форму сечения различным образом в зависимости от расположения годовых слоев . Косослойная доска приобретает форму пропеллера.
Вдоль волокон полная усушка (от свежесрубленного до абсолютно сухого состояния) составляет в среднем 0,1 % (1 мм на длине 1 м); поперек волокон в радиальном направлении — 3…6 %; в тангентальном направлении — 6… 12 % (6… 12.см на 1 м). Объемная усушка в среднем достигает значения в 12..; 14%. Тяжелые и твердые породы усыхают больше, чем легкие и мягкие. К сильно усыхающим породам относятся граб, бук, дуб, каштан, вяз, клен, береза, липа, ольха; к умеренно усыхающим породам относятся тисе, сосна, ильм, груша, самшит, осина, ива; к слабоусыхаю-щим породам относятся ель, веймутова сосна.
Разбухание древесины подчиняется тем же законам, что и усушка. Поглощение воды, как и ее испарение, происходит главным образом через торцевые поверхности, поэтому бревна растрескиваются по торцам.
Усушка и разбухание заставляют делать припуски и зазоры, учитывая изменения в размерах элементов конструкции.