Наверное, вы заметили на стенах деревянных домов после двух-трех лет эксплуатации на нескольких бревнах или брусах образуются крупные винтовые трещины. В количественном соотношении такие бревна и брус составляет около 7%. Основной причиной образования таких трещин является сушка бревен или бруса в срубе в зажатом состоянии. Во время роста дерево постоянно испытывает несимметричные ветровые нагрузки на ствол, и древесина скручивается. В процессе сушки древесина начинает возвращаться в исходное положение. Так как древесина зажата срубом образуются винтообразные трещины.
Вопрос: возможно ли избежать такие трещины? Ответ: да.
Чтобы избежать такие трещины, древесину надо сушить не в зажатом положении до влажности 10-12%. Дать древесине раскрутиться в исходное положение, выявить дефект до того, как она попадёт в сруб. Раскрученный брус принимает винтообразную форму. Такой брус используется для изготовления коротких элементов сруба.
На фотографии четвертое бревно справа раскручено в процессе СВЧ сушки, видно по компенсационному пазу. На поверхности бревна нет трещин.
Механизм образования трещин на поверхности бревна и бруса.
В свежеспиленной древесине всегда находится свободная и связанная влага. Свободная влага – это влага, которая находится во внутриклеточном и между клеточном пространстве, а также в полостях и порах древесины. Свободная влага удерживается в древесине за счет механических связей и легко удаляется из нее при обычной сушке. Связанная влага – это влага, которая находится внутри стенок клеток древесины. Связанная влага удерживается на уровне физико-химических связей. Удаление этого вида влаги из древесины весьма затруднено, связано с большими затратами энергии и оказывает большое влияние на механические свойства самой древесины. Связанная влага может занимать существенную долю от общей. Если в древесине общая влажность составляет более 30%, то это говорит о наличии в ней свободной влаги. Усушка начинается после перехода древесины через точку насыщения волокна, т. е. после снижения влажности за пределы 28-30%
В процессе сушки влажность поверхностных слоев древесины становится меньше точки насыщения волокон и начинается усушка древесины. Сначала высыхают поверхностные слои древесины. Так как внутренняя часть древесины остается набухшей на поверхностных слоях древесины образуется растягивающие напряжения. Растягивающие напряжения растут по мере высыхания поверхности древесины. В какой-то момент растягивающие напряжения становятся больше предела прочности древесины при растяжении поперек волокон и образуются трещины. На практике трещинообразование на поверхности бревен и бруса начинается при влажности ниже 15%. Сушка до влажности 18-20% не помогает. Влажность сруба всегда стремится к 10%. На графике фиолетовым цветом показан предел прочности древесины при растяжении поперек волокон, синем цветом растущие напряжение на поверхности древесины при сушке. Чтобы на поверхности бруса или бревна не образовались трещины сушку надо проводит по зеленой линии.
Избежать трещин можно двумя способами. Первый способ: сушить древесину с малым градиентом влажности что долго и затратно. Второй способ: сушить древесину изнутри СВЧ вакуумным способом, что мы предлагаем.