Електричні властивості деревини

Електричні властивості деревини визначаються трьома показниками:

Електропровідністю (питомою провідністю) — величиною зворотною питомому опору, залежить від вологості, породи дерева, температури і напряму проходження струму. Питомий опір потрібно враховувати при заготівлі деревини для стовпів зв'язку і ліній електропередач, при нанесенні лако-фарбових покриттів у електричному полі та при вимірюванні вологості деревини.
Електропровідність сухої деревини незначна, тому її можна застосовувати як ізоляційний матеріал.
Електричний опір деревини вздовж волокон у кілька разів менший, ніж упоперек волокон. Підвищення температури деревини призводить до зменшення її опору майже у 2 рази.

Електричною міцністю — показником, що характеризується відношенням електричної напруги, за якої настає пробій матеріалу, до товщини матеріалу. Електричну міцність потрібно враховувати при оцінці електроізоляційних властивостей деревини.

Діелектричними (ізоляційними) властивостями. Такі властивості деревини мають практичне значення при розрахунку процесів нагріву матеріалу в полі струмів високої частоти під час сушіння, під час склеювання та гнуття деревини. Вони оцінюються двома показниками:

діелектричною проникністю — відношенням ємності конденсатора з прокладкою з деревини до ємності того ж конденсатора з повітряним проміжком.

тангенсом кута діелектричних втрат — кутом між двома векторами струму, один з яких випереджає вектор напруги на кут 90°, якщо немає втрат, другий випереджає вектор напруги на кут менший, ніж 90° внаслідок діелектричних втрат у деревині. [14]

Інші властивості

Звукопроникність — здатність матеріалу проводити звукові хвилі. Якщо у випадку теплопровідності деревина — найкращий матеріал, то у випадку зі звукопроникністю деревина програє іншим будівельним матеріалам. У зв'язку із цим при будівництві стін і дерев'яних перекриттів необхідно використовувати додаткові матеріали (засипання), що знижують показник звукопроникності.

Колір — своєрідний індикатор, що показує якість, вік і стан деревини. Якісна й здоровіша деревина має рівномірний колір без плям і інших вкраплень. Якщо в деревині присутні вкраплення й плями, це свідчення її загнивання. Колір деревини також може змінюватися під впливом атмосферних умов.

Запах залежить від змісту в деревині смол і дубильних речовин. Свіжозрубане дерево має сильніший запах, а в міру висихання дерева й випаровування вологи й ефірних смол запах слабшає.

Масові показники деревини. Розрізняють густину й об'ємну масу деревини. Густина — маса одиниці об'єму деревини без врахування порожнеч і вологи. Дана маса не залежить від породи деревини й становить 1,54 г/см³. Об'ємна маса — це маса одиниці об'єму деревини в природному стані тобто з урахуванням вологи й порожнин.

Завилькуватість — непаралельне розташування волокон дерева стосовно поздовжньої осі колоди, бруса або дошки. Буває природною і штучною, через неправильне розпилювання. Навскісний шар також сильно знижує міцність деревини на розтяг і, як наслідок, на вигин, тобто як балки, крокви, затягування застосовувати такі дошки або бруси небажано. Крім відбраковування (або правильного розпилювання) інших способів боротьби не існує. Як приклад надзавилькуватості можна привести деревину Карельської берези.

Хімічні властивості

Основні органічні речовини, з яких складається деревина: целюлоза, лігнін і геміцелюлози.

Целюлоза — природний полімер, полісахарид з довгою ланцюговою молекулою. Формула целюлози (C₆H₁₀O₅)_n, де n — ступінь полімеризації, що дорівнює 6000-14000. Це дуже стійка речовина, нерозчинна у воді і звичайних органічних розчинниках (спирті, ефірі тощо), білого кольору. Пучки макромолекул целюлози у вигляді тонких волокон називаються мікрофібрилами. Вони утворюють целюлозний каркас стінки клітини. Мікрофібрили орієнтовні зазвичай уздовж довгої осі клітини, між ними знаходиться лігнін, гемоцелюлози, а також вода.

Лігнін — полімер ароматичної природи (полифенол) складної будови; містить більше вуглецю і менше кисню, ніж целюлоза. Саме з цією речовиною пов'язаний процес одеревіння молодої клітинної стінки. Лігнін хімічно нестійкий, легко окиснюється, взаємодіє з хлором, розчиняється при нагріванні в лугах, водних розчинах сірчистої кислоти та її кислих солей.

Геміцелюлози — група полісахариді в, в яку входять пентозани (C₅H₈O₄)_n і гексозани (C₆H₁₀O₅)_n. Формула гексозанів на перший погляд ідентична до формули целюлози. Проте ступінь полімеризації у всіх геміцелюлоз значно менший і становить 60-200. Це свідчить про коротші ланцюжки молекул і меншу стійкість цих речовин в порівнянні з целюлозою.

Вади деревини

Вади деревини — це недоліки окремих її ділянок, які знижують якість та обмежують можливості використання. Вади деревини можуть бути пов'язані з відхиленнями від нормальної її будови, пошкодженнями та захворюваннями. Їх поділяють на такі групи: тріщини, сучки, пошкодження комахами, грибами, трухлявинами, дефекти форми стовбура, вади будови деревини, рани, ненормальні відкладення в середині деревини, хімічні забарвлення. Вплив вад на придатність деревини для будівельних потреб залежить від їхнього місця розташування, виду, розмірів ураження, а також від призначення деревини. Сортність деревини встановлюють з урахуванням наявних вад. Їхнє походження може бути різним. Одні з них утворюються у період росту дерева, інші — у період зберігання та експлуатації.

У процесі експлуатації дерев'яних конструкцій найбільшої шкоди завдає волога. Для подовження служби деревини її декілька разів просочують однією із сумішей^[5]:

10 частин натуральної оліфи, 1 парафіну і 1 скипидару;

10 частин натуральної оліфи і 1,5 частини воску;

натуральна оліфа та гас у пропорції 1:1.

Класифікація деревини

Механічні властивості у всіх порід вздовж і впоперек волокон відрізняються.

За твердістю

До твердих сортів деревини відносяться червоне дерево, тик, чорне дерево, рожеве дерево, дуб, в'яз, Усі, крім евкаліпта, ростуть дуже повільно, і тому світові запаси практично вичерпані. До м'яких сортів деревини відноситься деревина хвойних дерев (сосни, ялини, модрини). Вони ростуть швидко і легко піддаються обробці, але вважаються деревиною низької якості. До білої деревини відноситься деревина берези, ясена, клена і явора. Усі ці дерева швидко ростуть, їхню деревину використовують для шпону і вважають дешевшою.

За цінністю

Цінність різних порід деревини визначається їх міцністю, довговічністю і неповторністю малюнка. Окремі породи, які використовуються для виготовлення дорогих меблів, паркету, дверей, предметів інтер'єру, вважаються елітними, враховуючи початково високу вартість і обсяг зусиль та коштів, що витрачаються на їх обробку. В Україні найпоширенішими є такі породи: дуб, вишня, бук, груша, волоський горіх, клен.

За ступенем насичення вологою

За ступенем вологості розрізняють такі види деревини:

мокра, яка тривалий час перебувала у воді (понад 100%);

свіжозрубана (50…100%);

повітряно-суха, що довго зберігалась на повітрі (15…20%);

кімнатно-суха (8…12%);

абсолютно суха (0%).

За умовну стандартну вологість прийнято вологість деревини, що становить 12%. [46] [47]