Tensión y deformación durante el secado de la madera——La tensión interna del secado de la madera y sus causas
La tensión que aparece en la sección de madera bajo la acción de una fuerza externa se denomina tensión externa, y la tensión dentro de la madera sin fuerza externa se denomina tensión interna. El agrietamiento y la deformación de la madera sin ninguna fuerza externa prueba que efectivamente existe una tensión interna dentro de la madera. Por ejemplo, el agrietamiento de la madera es causado por la destrucción del tejido de la madera debido a la tensión de tracción dentro de la madera que excede el límite de resistencia a la tracción de la madera.
La distribución de la humedad interna de la madera húmeda recién talada es uniforme, no hay gradiente de contenido de humedad y no hay tensión interna. Sin embargo, cuando la madera se seca naturalmente en la atmósfera, se producirá una contracción desigual y se producirán tensiones internas. Por ejemplo, el agua en la superficie de la madera se evapora rápidamente y su contenido de humedad primero cae por debajo del punto de saturación de la fibra y la superficie comienza a encogerse. Sin embargo, el contenido de humedad de la capa interna todavía está por encima del punto de saturación de la fibra y no se produce contracción. De esta manera, la capa externa se contrae y la capa interna no se contrae, lo que genera tensión interna de tensión externa y compresión interna. La diferencia entre la contracción de la cuerda y la contracción radial de la madera también causará tensión interna.
La causa de la tensión interna en la madera durante el secado se debe a la deformación del lumen y la pared celular de la madera por debajo del punto de saturación de la fibra. Durante el proceso de secado, los defectos como la flexión y el agrietamiento de la madera son manifestaciones específicas de la tensión interna.
El estrés interno de la madera es causado por el contenido desigual de humedad dentro de la madera y la contracción desigual causada por el secado. La distribución desigual del contenido de humedad en la madera causará tensión y deformación temporales. Después de que el contenido de humedad sea uniforme, la tensión y la deformación desaparecerán. Esta tensión se denomina tensión por contenido de humedad o tensión elástica, y esta deformación se denomina deformación por contenido de humedad o deformación elástica. Además de ser elástica, la madera también tiene plasticidad. Durante la continuación del estrés por humedad y la deformación, las capas internas o externas de la madera sufrirán una deformación plástica debido a la acción del aire caliente y húmedo. Después de que el contenido de humedad se distribuya uniformemente, la parte deformada plásticamente se fijará y no podrá volver a su tamaño original. ni puede reducirse al tamaño que debe encogerse, y mantener una parte de la tensión. Esta deformación se denomina deformación residual y esta tensión se denomina tensión residual.
La suma del estrés por contenido de humedad y el estrés residual dentro de la madera es igual al estrés total de la madera.
En el proceso de secado de la madera, es el estrés total el que afecta la calidad del secado de la madera. Una vez finalizado el proceso de secado, es la tensión residual la que continúa afectando la calidad de la madera. Para asegurar la calidad de la madera, cuanto menor sea la tensión de los dos tipos, mejor.
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