Разновидности и причины деформации бруса при высыхании

Основной причиной деформации строительного материала из дерева является несоблюдение технологии сушки и хранения. Продольное искривление, скручивание вокруг своей оси, коробление может возникать из-за резкого нарушения баланса температуры и влажности. Внутри разных частей материала из дерева возникает напряжение, брус крутит и гнет. Процесс постройки происходит на открытом воздухе, поэтому нарушение баланса температуры и влажности сложно контролировать, так как он возникает только под воздействием атмосферных явлений.

Структурные изменения внутри строительного материала вызывает высокая гигроскопичность древесины. Во время повышенной влажности дерево напитывается водой, после чего попадает под влияние перепадов температуры от низких показателей к высоким или наоборот и резкую смену влажности воздуха. В результате уровень влажности в глубине древесины не совпадает с наружной. Пиломатериалы могут разбухать или усыхать неравномерно, из-за этого возрастает объем внутренних напряжений, что и приводит к его деформации.

Древесина, заготовленная в зимний период, менее подвержена деформации. Перемещение влаги в дереве отсутствует, в толще материала влажность не увеличивается и не накапливается.

Виды деформации бруса или доски зависят от количества влаги, скопившейся в глубине древесины, и части дерева, из которого изготовлен пиломатериал.

Деформация имеет разный вид:

• кручение;
• растяжение;
• сжатие;
• сдвиг;
• изгиб;
• косой изгиб;
• растяжение или сжатие со смещенным центром;
• изгиб, совмещенный с кручением, растяжением или сжатием.

Визуально заметны невооруженным взглядом изгиб и кручение. Для определения остальных дефектов требуются специализированные знания.
Искажение формы происходит по причине разной степени натяжения древесных волокон. Когда волокна с одной стороны бруса сжимаются, а с другой – растягиваются, получается изгиб. Кривизна зависит от степени сжатия и растягивания.
Посередине деформированного бруса возникают касательные напряжения. Невидимые разрушения начинаются со стороны сжатия. На стороне растяжения проявляются видимые трещины это разрывы вдоль волокон.

Произойти такое может из-за разной структуры древесины: например на один край пришлось плотное ядро бревна, на другой – рыхлая оболонь. Чем плотнее структура, тем меньше влаги она впитывает и, соответственно, меньше поддается деформации. Изгиб может возникнуть и у материала хорошего качества при нарушении технологии хранения, допуске провисания пиломатериала.

Продольная деформация бруса с перекручиванием (кручение) возникает при выпиливании пиломатериала со смещением оси. В этом случае плотная середина проходит не точно по центру бруса, а смещается. Соответственно в разных частях бруса оболонь расположена неравномерно: с одной стороны больше, с другой намного меньше, чем нужно.

Во время перепада влажности напряжение волокон распределяется неравномерно, и пиломатериал начинает закручивать вокруг оси. Чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сила деформации.
Брус с измененной структурой и искаженной формой необходимо отбраковать, он не подлежит использованию в строительстве.

Предотвращает деформацию соблюдение технологии сушки и правильное хранение. Методы сушки древесины которые помогут предотвратить деформацию:

• атмосферная (естественная);
• камерная;
• инфракрасная;
• вакуумная;
• конденсационная.

Естественная сушка древесины занимает длительное время и требует много места. Но при этом способе пиломатериал практически не требует соблюдения температурного режима и нормировки влажности. При этом способе появляется минимальное количество трещин и прочих дефектов. Место сушки необходимо защитить от воздействия прямых солнечных лучей, снега и дождя. В этих условиях влажность древесины снижается до 18%.

Камерная сушка позволяет снизить уровень влажности до 10% в течение недели. В зависимости от вида материала температуру можно регулировать. Но из-за интенсивности процесса образуется высокий уровень растрескивания пиломатериала и риск неравномерного просушивания.

Инфракрасная – используют оборудование с инфракрасным излучением для извлечения влаги. Процесс происходит быстро, материал почти не растрескивается. Нельзя использовать в помещении, где нет качественной вентиляции, на пиломатериале может образоваться плесень.

Вакуумная сушка происходит в вакуумной камере. Древесина просыхает равномерно, трещин не образуется, в процессе удаляется смола. Но оборудование стоит достаточно дорого.
Конденсационная сушка происходит в процессе попеременной подачи в камеру пара и холодного воздуха. Используют только для бревен и брусьев, для мелкого пиломатериала этот способ не подходит.

Хранение пиломатериала с соблюдением всех правил гарантирует отсутствие деформации. Площадка для складирования бруса выбирается в сухом месте и тщательно выравнивается. Устанавливают подкладки из некондиционного материала высотой не менее 25 см.

Для качественного проветривания брус укладывают в штабели с прокладками между рядами.
Если пиломатериал хранится на улице, то необходимо установить защитную конструкцию, чтобы на древесину не попадало солнце, дождь и снег.
Качественно просушенная и правильно сохраненная древесина дает небольшую усадку каркаса дома при строительстве и последующей эксплуатации.