Jaké typy trhlin se ve dřevě vyskytují a jak zabránit jejich vzniku během sušení a skladování dřeva? Charakteristika hlavních materiálů používaných ve stavebnictví – Nová architektura – PADAVIA

Tereščenko, V. P. Sušení dřeva a vnitřní pnutí během sušení / V. P. Tereščenko. – Text: direct // Mladý vědec. – 2022. – č. 27 (422). – s. 49-51. – URL: https://moluch.ru/archive/422/93927/.

V tomto článku autor zkoumá proces sušení dřeva a vnitřní pnutí, která během tohoto procesu vznikají.

Klíčová slova: sušení dřeva, proces sušení, dřevo, řezivo, vnitřní napětí, deformace, smršťování, výkonový profil, dočasná napětí.

Sušení dřeva je proces odstraňování vlhkosti ze dřeva. Pomáhá chránit dřevo před biodegradací a prodlužuje jeho životnost. Existuje několik metod sušení, například přirozené sušení je pomalý proces, vyžaduje se speciální místo, kde dřevo nebude vystaveno srážkám a slunečnímu záření. Vlhkost při této metodě dosahuje 18 %. Existuje také minimální počet trhlin, ale proces může trvat několik měsíců. Infračervené sušení je rychlý proces s řadou výhod. Zachovává celistvost a strukturu dřeva, proces trvá pouze 3–7 dní. Infračervené komory jsou ekonomické, ale mají nevýhody, vznikají plísně, protože nedochází k proudění vzduchu. Vakuové sušení je univerzální metoda využívající komoru s vakuem, proces se neměří na dny, ale na hodiny. Nedochází k praskání řeziva a odstraňuje se pryskyřice. Takové komory jsou ohnivzdorné, ale nevýhodou jsou vysoké náklady na zařízení a náklady na elektřinu, takže takové komory nejsou příliš žádané. Kondenzační sušení – dřevo suší pomocí pece a chladicího zařízení, vlhkost se odstraňuje kondenzací, jedná se o optimální kombinaci nákladů a kvality, ale tato metoda není racionální při sušení drobného řeziva, jako jsou piliny, palivové dříví atd.

Jednou z nejoblíbenějších metod sušení je sušení ve speciální komoře. Proces trvá přibližně týden a díky této metodě je možné dosáhnout 7% vlhkosti. Má však i své nevýhody, jako je nerovnoměrné sušení, které má za následek destrukci materiálu. Samotný proces sušení dřeva v komoře spočívá ve stohování řeziva. Je nutné, aby prvky měly stejnou tloušťku v rámci povolených limitů, jinak dochází k velkému deformování.

Deformace je vada, při které dřevo mění svůj původní tvar, ohýbá se různými směry, snižuje se jeho pevnost, proto se snižuje jakost řeziva, zhoršuje se jeho vzhled a ztěžuje se zpracování. Je povoleno pokládat desky různých šířek, ale je třeba to vzít v úvahu, hlavní podmínkou je stejná tloušťka. Veškeré řezivo by mělo mít přibližně stejný obsah vlhkosti.

Poté se po celém stohu rovnoměrně instalují dálkové senzory vlhkosti. Senzory mají různé jehly v závislosti na tloušťce řeziva. Řídicí jednotka poté automaticky určí, kdy je nutné dokončit proces sušení. Pára je do stohů přiváděna zvlhčovacími trubkami. Teplota vzduchu by neměla překročit 100 °C. Poté začíná samotný proces sušení, teplota, vlhkost a provoz ventilátorů se mění.

Vnitřní napětí ve dřevě během sušení (jakéhokoli druhu) vzniká v důsledku nerovnoměrného uvolňování vlhkosti z tloušťky dřeva, nezávisí na vlivu vnějšího zatížení na těleso, vznikají v důsledku vnitřních nerovnoměrných deformací. Taková napětí vznikající ve dřevě během sušení se nazývají dočasná.

Když vlhkost vnějších vrstev dřeva překročí bod nasycení vláken a začnou se smršťovat, a ve vnitřních vrstvách, kde je vlhkost 30 %, stále nedochází ke smrštění, pak se vnější vrstvy nacházejí ve stavu nepřijatelného smrštění a budou natahovány, zatímco vnitřní vrstvy budou stlačovány [2].

Pokud se sušení provádí nesprávně, vnitřní napětí může dosáhnout a často dosahuje meze pevnosti dřeva, což vede k narušení jeho celistvosti (praskání). Vzhledem k tomu, že dřevo je při zahřátí plastické, mohou vnější vrstvy desky schnout v nataženém stavu a následně, při zachování své velikosti a tvaru, budou působit proti smršťování vnitřních vrstev desky, když se zahřejí a také se začnou smršťovat. Ve vnitřních vrstvách pak vznikají tahová napětí, která mohou vést ke vzniku vnitřních trhlin [1]. Desky z tvrdých listnatých stromů s vysokým smrštěním jsou náchylnější k praskání. Stojí za zmínku, že pokud se v desce neobjeví vnitřní trhliny a zůstane vizuálně neporušená, ale v materiálu jsou pnutí, je taková deska považována za vadnou a další použití je nemožné.

V komoře začíná sušení desky u vnějších vrstev, zatímco vnitřní vrstvy se ještě neprohřály a nezačaly schnout. Pokud vlhkost vnějších vrstev dřeva přesáhne bod nasycení vláken a začnou se smršťovat, zatímco ve vnitřních vrstvách s vlhkostí nad 30 % ke smrštění ještě nedochází, pak se vnější vrstvy nacházejí ve stavu nepřijatelného smrštění a budou natahovány, zatímco vnitřní vrstvy budou stlačovány [2]. V těchto případech se hovoří o vzniku pnutí ve dřevě.

Pro detekci napětí je nutné z řídicí desky vyříznout výkonovou část a po rozdělení se analyzuje ohyb pásků. Výkonová část je část vyříznutá z desky pro detekci napětí. Uvažujme obrázek 1.

Obr. 1. Vývoj napětí ve dřevě [1]

a) – pokud vyjmete desky ze sušicí komory a vyříznete silovou část, která se ihned rozdělí na dva pásy, dojde k ohybu směrem ven, b) – po vysušení na slunci se části narovnají, c), d) – ohyb v opačném směru, obvykle pozorovaný ve středních fázích sušení, vnitřní napětí je vyrovnáváno dočasnými, které se zachovávají ve vnějších vrstvách, d), e) – ohyb pásů ihned po rozdělení se pak pouze zvětší.

Pro odstranění dočasných pnutí, která vznikají na začátku sušení, je nutné včas zvýšit relativní vlhkost sušicího prostředku v komoře, aby se zastavilo smršťování vnějších vrstev desky, dokud se dřevo neprohřeje v celé své tloušťce. Pro odstranění trvalých pnutí, která vznikají v druhé polovině procesu sušení, je nutné zvýšit teplotu a relativní vlhkost sušicího prostředku, aby se zvýšila jeho plasticita v důsledku intenzivního vlhkého ohřevu dřeva a umožnilo se smrštění vnějších vrstev, které byly nataženy v první fázi sušení [1]. Je nutné si uvědomit, že relativní vlhkost vzduchu by neměla překročit 100 %, jinak se situace zhorší, řezivo bobtná a pnutí se zvýší.

1. Dílna vlastního řemesla — https://msd.com.ua/sushka-drevesiny/napryazheniya-voznikayushhie-v-drevesine-v-processe-sushki-i-ix-preduprezhdenie/.

2. Napětí vznikající ve dřevě během procesu sušení a jeho prevence — https://ru-ecology.info/

Svůj vědecký článek můžete rychle a snadno publikovat v časopise „Mladý vědec“. Obratem vám poskytneme preprint a certifikát o publikaci.

Vady dřeva jsou odchylky od normální struktury a také poškození, která ovlivňují jeho technické vlastnosti. Vady se objevují jak během růstu stromu, tak i během skladování ve skladech a provozu. V závislosti na příčinách jejich vzniku se vady dělí do následujících hlavních skupin: vady závislé na nesprávné struktuře; vzniklé mechanickým poškozením; houbovými chorobami; poškozením hmyzem.

Obr. 5. Vady způsobené nesprávným růstem dřeva:

a — pata; b — šikmý; c — otluval; g — dvojité jádro

Vady, které závisí na nesprávném růstu dřeva, jsou následující:

křížově vláknité dřevo se projevuje v šikmém (šroubovitém) směru vláken (obr. 5, b), což výrazně zhoršuje fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva: křížově vláknité dřevo má zvýšené smrštění a podélné deformování, snižuje pevnost dřeva při ohýbání;

hřeben je jednostranný a lokální (obr. 5, a); často se vyskytuje u jehličnanů a jedná se o ztluštění pozdní části ročních vrstev;

zakřivení, což je zakřivení kmene podél jeho délky, může být jednostranné nebo vícestranné a kmen může být zakřiven v jedné nebo různých rovinách; zakřivení snižuje užitečný výkon produktu a je příčinou umělého křížového vláknění;

zúžení je zmenšení průměru kmene stromu od kořene k vrcholu, které překračuje normu a je příčinou umělého zkosení a snižuje užitečný výnos produktů;

dvojité jádro, charakterizované přítomností dvou jader v koncové části kmene, nastává, když má strom dva vrcholy (obr. 5, g), což snižuje kvalitu sortimentu;

sukovitost se vyjadřuje počtem suků na 1 m, velikostí a typy samotných suků; suky mohou být přerostlé, vypadávající, uvolněné, rohovité, tabákové atd., ale i zdravé a shnilé (například tabákové suky jsou místy rozkladu zdravého dřeva);

Trhliny vznikají nejen při vysychání pokáceného stromu, ale také během jeho života z různých důvodů (vysychání jádra, kymácení větrem, mráz atd.). Trhliny jsou těchto typů: metik, otlupa, mrazové trhliny a smršťovací trhliny.

Obr. 6. Křížová značka Obr. 7. Smršťovací trhliny

Značka je jedna nebo více vnitřních radiálně-podélných trhlin, které procházejí jádrem, ale nedosahují lýka. Rozlišuje se mezi jednoduchými a křížovými značkami (obr. 6). Jednoduchá značka se skládá z jedné nebo dvou trhlin na čelní ploše, umístěných podél stejného průměru; křížová značka je tvořena dvěma nebo více trhlinami na čelní ploše, umístěnými k sobě pod úhlem. Značka může být shodná, pokud trhlina probíhá podél kmene v jedné rovině, a nesouhlasná, pokud trhlina probíhá spirálovitě.

Trhlina je vnitřní trhlina probíhající podél roční vrstvy podél kmene (obr. 5, e). Trhlina může mít klenutý nebo prstencový tvar. Mrazová trhlina je vnější otevřená podélná trhlina, širší na vnější straně kmene a zužující se směrem ke středu kmene. Smršťovací trhliny jsou velmi časté u dřeva téměř všech druhů (obr. 7). Vznikají při vysychání dřeva pod bod nasycení vláken a šíří se od povrchu dovnitř. Trhliny snižují kvalitu dřeva, snižují množství užitného dřeva a přispívají k jeho rozkladu.

Prevence zhoršení kvality dřeva

Dřevo v budově nebo skladu může být náchylné k destrukci způsobené houbami a hmyzem. Různé druhy dřeva mají různou odolnost vůči ničivé činnosti hub a hmyzu. Husté dřevo s vysokým obsahem letního dřeva s tříslovinami je odolnější. Suché odkorněné (bez lýka) dřevo se v suchých, větraných místnostech uchovává poměrně dlouho. Některé druhy dřeva ve vodě nejenže nezhoršují svou pevnost, ale také zvyšují svou hodnotu, například dub.

Zabránění hnilobě dřeva a prodloužení jeho životnosti v konstrukci se dosahuje ochranou dřeva před vlhkostí pomocí konstrukčních opatření – nátěrů nebo povlaků, loužení a impregnace dřeva antiseptiky.

Natírání, nátěry a louhování. Životnost dřeva se zvyšuje, pokud je v suchém stavu kompletně natřeno olejovou barvou, lakem nebo vysychajícím olejem. Suché dřevo potažené pryskyřicí výrazně prodlužuje jeho životnost. V tomto případě pryskyřice působí nejen jako barvivo, ale také jako antiseptikum, i když slabé. Louhováním dřeva ve studené vodě nebo při raftingu lze odstranit rostlinné šťávy. Louhování se provádí také v horké vodě varem.

Stránky: 1 2

Viz též:

Návrh průřezu náspu na základě výpočtu jeho stability
Šířka vozovky na nových železničních tratích na rovných úsecích trati se pro druhou kategorii silnic s hrubým pískem předpokládá na 6,6 m. V zakřivených úsecích trati je šířka .

Výrobní proces
Fáze 1 – výchozí materiály (čištěný křemenný písek, speciální sklo, dolomit, soda) se umístí do speciálních sklářských pecí, kde se taví při teplotě 1200 °C.

Dům ve stylu techno

Tento styl, který vznikl v 80. letech minulého století jako jakási ironická reakce na růžové vyhlídky industrializace a dominanci technologického pokroku, hlásal na jeho počátku.

kategorie

• Hlavní
• Designový projekt v orientálním stylu
• Rozvoj územního plánování
• Elektrotechnika ve stavebnictví
• Ruská dřevěná architektura
• Nová architektura
• Novinka o architektuře
• Populární o stavebnictví
• Mapa našich stránek
• Vyhledávání na webu