5.6.2. Физико-химические свойства древесиныКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.6.2. Физико-химические свойства древесиныСтраница 7
Таблица 16
Свойства древесины при стандартной влажности 12%
Общеизвестно, что поленья при горении (в том числе и брёвна строений при пожарах) шипят, трещат, щёлкают, «стреляют» и даже взрываются. Причин для подобных акустических явлений много, и было бы странным, если бы дрова при горении вообще «молчали». Акустические шумы при горении можно разделить на непрерывные и разовые (эпизодические). Непрерывные шумы проявляются в виде шипений (при турбулентном истечении водяных паров и газообразных продуктов пиролиза из пор древесины) и в виде гула (от турбулентного пламенного горения). К условно непрерывным шумам относятся также всем известные потрескивания древесины при горении, обусловленные хрупкими растрескиваниями древесного угля поперёк волокон, так что характерные потрескивания возникают только после появления обугливающегося слоя и однозначно свидетельствуют о начавшемся горении (а не просто быстрой сушке). Эпизодические щелчки вызываются отскоками фрагментов (чешуек) обугливающегося слоя. При этом любое коробление приводит к хрупкому растрескиванию угольного слоя. Так даже горящая бумага начинает «шелестеть» лишь после обугливания и при обязательных съёживаниях и изгибаниях горячего углеродного остатка. А при короблениях массивных поленьев возможны резкие расколы не только обугленного слоя, но и древесины, в том числе за счёт давлений паров воды и газов пиролиза в глубине древесины. Выбросы горячих газов при этом сопровождаются хлопками и взрывами при пожарах. Однако причины треска древесины при горении до конца не ясны. Так, одни считают, что ошкуренная берёза при горении трещит намного меньше, чем осина, потому, что у берёзы наименьшая разность тангенциальной и радиальной усушек (потому и не коробится), а у осины - наибольшая. В то же время, бук с высокой разностью усушек вообще не трещит при горении. Поэтому другие считают, что чем твёрже древесина (и чем выше прочность на разрыв), тем меньше она трещит (см. таблицу 16). Во всяком случае малопрочная пихта трещит при горении очень сильно. Разобраться и найти истинную связь треска при горении с растрескиванием трудно. Так, породы для художественной резьбы разделяются на сильно-растрескивающиеся (граб, ясень, клён, бук) и слаборастрескивающиеся (ель, сосна, пихта, кедр, лиственница).
Крайне противоречивой древесиной в народе считается осина. Если дрова из ясеня и берёзы горят даже сырыми, то свежесрубленная «осина не горит без керосина». Осину редко заготавливают для дров, поскольку (как и сосну) используют для строительства (в частности срубов для бань). Считается, что осина «неваркая», даёт «мало жару», в сухом состоянии быстро горит и выжигает сажу из дымоходов. Осина мало коптит, из неё издавна «щипали лучину» для освещения, а сейчас делают спички.
При горении осина потрескивает («искрит», «мелко» трещит) в отличие от сосны, например, издающей треск редко, но зато мощно («стреляет»).
Древесина любых пород способна пластично (как пластилин) медленно деформироваться, но только во влажном состоянии, причём тёплом. Так, хорошо распаренная для гнутья дрань (лучина) для плетения коробов (например, в виде палочек для мороженого «эскимо» толщиной 1-2 мм) с относительной влажностью 25-30% при температуре 100°С способна пластично (не ломаясь) сжиматься вдоль волокон на 30% и растягиваться на 2-5%, а в поперечном направлении сжиматься и растягиваться ещё сильней. Это особенно отчётливо проявляется в случае листов шпона, которые можно скрутить во влажном состоянии в рулон и так высушить с последующим сохранением сухой древесиной своей новой формы. Подобные процессы были хорошо отработаны, в частности, в эпоху фанерного авиастроения, но сейчас забываются.