Dlaczego drewno pęka?
2024-01-21 11:10Drewno jest materiałem naturalnym. W procesie wzrostu drzewa często podlegają działaniu różnych czynników zewnętrznych, co skutkuje nieprawidłową strukturą drewna i defektami wpływającymi negatywnie na malowanie. Zmiany materialne w drzewach spowodowane chorobami, owadami itp. (tzw. wady pasożytnicze), są to naturalne wady drewna.
Typowe naturalne wady drewna obejmują sęki, przebarwienia, dziury po owadach, pęknięcia itp. Spowodują one uszkodzenie obrazu, dlatego należy je usunąć i zaradzić przed malowaniem.
Pęknięcia powstają na skutek oddzielenia się włókien od siebie pod wpływem sił zewnętrznych lub zmian temperatury i wilgotności drewna.
Istnieje kilka form pękania drewna: pękanie powierzchniowe, pękanie wewnętrzne, pękanie końcowe i pękanie kół. Przyjrzyjmy się krótko przyczynom tego typu pęknięć:
1. Pęknięcie powierzchniowe:
Odnosi się do pęknięć powierzchniowych, pęknięcia powierzchniowe odnoszą się do pęknięć na powierzchni kłody lub wykończonego drewna. Pęknięcia są zwykle ograniczone do płaszczyzny cięciwy i rozwijają się w kierunku promieniowym. Kiedy drewno wysycha, woda najpierw odparowuje z powierzchni. Kiedy zawartość wilgoci w warstwie wierzchniej spadnie poniżej punktu nasycenia włókien, powierzchnia drewna zaczyna się kurczyć. Jednak w tym czasie wilgotność sąsiedniej wewnętrznej warstwy drewna jest nadal powyżej punktu nasycenia włókien i nie kurczy się. Skurcz drewna powierzchniowego jest ograniczony przez drewno wewnętrzne i nie może się swobodnie kurczyć, powodując w ten sposób naprężenia wewnętrzne w drewnie: drewno powierzchniowe jest rozciągane, a drewno wewnętrzne ściskane. Im surowsze warunki suszenia, tym większa jest różnica w zawartości wilgoci pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną warstwą drewna i tym większe są generowane naprężenia wewnętrzne. Jeżeli naprężenie rozciągające warstwy wierzchniej przekracza wytrzymałość na rozciąganie słojów poprzecznych drewna, tkanka drewna zostanie rozdarta. Ponieważ wytrzymałość tkanki na rozciąganie wzdłuż promieni drewna jest mniejsza niż wytrzymałość sąsiednich włókien drewna, pęknięcia będą najpierw pojawiać się wzdłuż promieni drewna.
2. Szczelina wewnętrzna:
Oznacza to pęknięcia wewnętrzne. Pęknięcia wewnętrzne są często nazywane pęknięciami o strukturze plastra miodu. Pęknięcia wewnętrzne powstają w późniejszych etapach suszenia, a czasami także podczas przechowywania suchego materiału. Zwykle nie jest łatwo to wykryć z zewnątrz drewna, ale w ciężkich przypadkach można to ocenić na podstawie wgłębienia na powierzchni drewna. Pęknięcia wewnętrzne powstają na skutek naprężeń rozciągających w wewnętrznych warstwach drewna.
3. Pęknięcie końcowe:
Oznacza to, że koniec pęknięć. Pęknięcia końcowe mogą ograniczać się do powierzchni czołowej drewna lub mogą rozciągać się na jedną lub obie strony końca, co często określa się mianem rozszczepiania. Głównym powodem jest to, że przewodność wody w drewnie wzdłuż kierunku słojów jest znacznie większa niż w kierunku poprzecznym. Kiedy drewno jest suche, woda odparowuje znacznie szybciej z powierzchni czołowej niż z boku. Zawartość wilgoci na końcu jest niższa niż w środku, a skurcz końca jest ograniczony przez drewno w środku, co powoduje naprężenie rozciągające (rozciągające) na końcu. Kiedy naprężenie rozciągające przekracza wytrzymałość drewna na rozciąganie poprzeczne, na powierzchni czołowej następuje pękanie.
4. Pękanie koła:
Ten rodzaj pęknięcia rozwija się wzdłuż kierunku słoja i często rozciąga się na kilka sąsiednich słojów. Pęknięcia pierścieniowe zwykle pojawiają się na powierzchni czołowej drewna we wczesnych stadiach suszenia, a w miarę postępu suszenia pęknięcia pogłębiają się i wydłużają. Czasami pojawia się wewnętrznie, ale pojawia się w późniejszych etapach suszenia i jest spowodowany silnym wewnętrznym naprężeniem rozciągającym.