Почему коробит и ведет дерево?Содержание статьи:

.

Внутренние напряжения в древесине

Любая древесина подвержена деформациям. Дерево разбухает и усаживается, его  ведет и коробит.  Под короблением понимают изменение формы бревен, бруса, досок и других пиломатериалов в процессе сушки, распиловки и хранении.

Почему коробит и ведет дерево?Причиной коробления являются внутренние напряжения, возникающие в древесине в процессе высыхания. При сушке влажность в зонах, прилегающих к поверхностям лесоматериала, становится значительно меньше, чем во внутренних зонах. И как результат — возникновение внутренних напряжений, которые образуются без участия внешних нагрузок, а только вследствие неоднородного изменения объема и уравновешены в пределах данного образца древесины.

Полные же внутренние напряжения в древесине часто рассматривают как совокупность двух видов напряжений: влажностных и остаточных. Влажностные напряжения обусловлены неоднородной усушкой пиломатериала из-за неравномерного распределения в нем гигроскопической влаги. Эта часть полных напряжений исчезает при выравнивании влажности, когда каждый участок лесоматериала принимает объем, соответствующий его влажности.

Остаточные напряжения обусловлены появлением в древесине неоднородных остаточных деформаций. Остаточные напряжения (в отличие от влажностных) не исчезают при выравнивании влажности в бревне, брусе или доске. Они присутствуют в древесине не только во время сушки, но и остаются в ней после ее полного высыхания.

Однако величина деформации и коробления древесины распределены по её объему неравномерно:

  • наибольшее сжатие происходит тангенциально, т.е. в направлении годовых колец, и составляет до 10%;
  • радиальное сжатие дерева по сердцевинным лучам в два раза меньше чем тангенциальное  и составляет  до 5%;
  • продольное сжатие (параллельно волокнам древесины) – самое минимальное – 0,3%.

В результате характер изменения геометрических параметров деревянного строительного материала зависит от разреза древесины. На рисунке ниже наглядно показано как ведет деревянную доску из-за её усадки:

Почему коробит и ведет дерево?

Как мы видим, ядровые доски, у которых годовые кольца расположены вертикально, практически не коробит, а боковые доски с горизонтальным расположение годовых колец принимают закругленную форму – их ведет.

В силу наличия внутренних напряжений, сохраняющихся в высушенном материале (остаточные напряжения), коробление может возникнуть и при механической обработке уже сухого пиломатериала вследствие нарушения равновесия остаточных напряжений. Например, при несимметричном строгании, ребровом делении.


.

Как и почему деформируется дерево?

Почему коробит и ведет дерево?

Для того чтобы иметь представление о том, как поведет себя доска при деформациях, принято делить стороны доски на правую и левую:

  • правая сторона доски всегда выгибается;
  • левая – становится вогнутой.

Почему коробит и ведет дерево?

Определение сторон досок поможет избежать образования щелей при сооружении наружной обшивки.

Сильные сокращения размеров древесины в направлении годовых колец приводят к растрескиванию цельнодеревянных балок, а также приствольного круга дерева. По этой причине, если по каким-то соображениям (например, эстетическим) трещины не допускаются, то вместо кругляка лучше использовать четвертины, которые дают значительно меньшие трещины.
Ниже на схеме изображен рисунок древесины в зависимости от разреза ствола.

Почему коробит и ведет дерево?

Еще одна причина появления трещин – влажность древесины изменяется слишком быстро и из-за перепада влажности превышается прочность на поперечное растяжение. В результате древесина растрескивается. В естественных условиях дерево сохнет очень медленно. Так, в старину считали, что древесина для изготовления мебели (влажность 8-10%) должна сохнуть со скоростью 1 см толщины в год. Однако при такой скорости сушки требуются большие склады для заготовленного леса, а это дорого и экономически не выгодно. Поэтому современные производители лесоматериалов применяют искусственную сушку древесины в сушильных камерах, а при изготовлении мебели редко используется древесный массив.
Почему коробит и ведет дерево?

.

Как пилят балки и бруски и где лучше их использовать?

Если деревянный элемент содержит сердцевину (рисунок а), то он подвержен выгибанию и образованию трещин. Его используют в невидимых местах с предъявлением низких эстетических требований.

При распиловке через сердцевину (рисунок б) деформации дерева и образование в нем трещин – сокращаются. Такой лесоматериал также используют в невидимых местах, но уже можно предъявлять средние эстетические требования.
Деревянные балки и бруски без сердцевины (рисунок в) практически не ведет и на них минимальные трещины. Их можно использовать в видимых местах.

 

.

Как происходит усадка массива дерева?

Почему коробит и ведет дерево?

При распиловке через сердцевину и отсутствии при деформации деревянного элемента нагрузок от других строительных конструкций, массив слабо подвержен образованию трещин.
И наоборот, при распиловке через сердцевину и наличии при деформации нагрузок от других строительных конструкций, массив сильно подвержен образованию трещин.

В случае использования распиловки без сердцевины дерево при усадке не ведет, а образование трещин – минимальное.

В нижеприведенном видео эксперты дают советы как добиться минимальной деформации бревен, сложенных в сруб, чтобы их не повело:


{lang: ‘ru’}