Эти диаграммы показывают, что влияние повышенной температуры менее всего сказывается на прочности при растяжении вдоль волокон: при повышении температуры с 10 до 100° С прочность при растяжении снижается примерно на 16%, а при сжатии вдоль волокон — более чем вдвое. Прочность при статическом изгибе также сильно снижается при высокой температуре.

Механические свойства снижаются с увеличением температуры, продолжительности воздействия и влажности древесины. Удельная работа при ударном изгибе для древесины с низкой влажностью уменьшается с повышением температуры, а при высокой влажности, наоборот, увеличивается (испытывалась древесина в нагретом состоянии). При помощи нагревания древесины можно достичь снижения разбухания и усушки. Однако такая обработка неизбежно связана со снижением прочности, в особенности удельной работы при ударном изгибе. Повышение стабильности и снижение прочности тем больше, чем выше температура и продолжительность нагрева. По имеющимся данным, нагревом древесины в расплавленном металле (сплав из 50% олова, 30% свинца и 20% кадмия, плавящийся при температуре около 150°) можно вдвое повысить стабильность, но удельная работа при ударном изгибе при этом снизится на 50%. Нагрев в металле вызывает меньшее снижение механических свойств, чем нагрев на воздухе. Таким образом, действие на древесину высоких температур в первую очередь и в большей мере отражается на удельной работе при ударном изгибе: древесина становится хрупкой. Степень влияния зависит от величины температуры и продолжительности ее воздействия.

Отмеченное выше более сильное снижение ударной вязкости при нагреве древесины лиственных пород объясняется изменением химического состава древесины, происходящим в результате распада пентозанов и уменьшения их количества. Так как пентозаны в составе клеточной оболочки играют механическую роль, а лиственные породы содержат их в 2—3 раза больше, чем хвойные, снижение удельной работы при ударном изгибе для древесины лиственных пород выражено в большей мере. При нагревании древесины происходит в первую очередь гидролиз гемицеллюлоз: содержание пентозанов в древесине бука уменьшается с 23,8% при нагревании в течение 3 ч при температуре 150, 200 и 250° соответственно до 23,5, 11,6 и 0,9%, а в древесине ели — с 12,3 до 11,3%; с 7,1 до 0,9%.

Таблица - Пределы прочности древесины дуба при сжатии вдоль волокон.

Температура, °С Пределы прочности, кГ/см2, при влажности, %
0 9 15 30 45 60
25 91,5 59,5 47,1 30,5 31,7 30,8
45 84,5 50,0 38,7 24,0 25,1 24,0
60 79,3 42,8 32,2 18,3 20,0 18,9
80 72,6 33,0 23,8 12,8 13,4 11,4
100 65,9 23,5 15,1 6,3 7,1 5,6

Данные таблиц показывают, что прочность при сжатии вдоль и поперек волокон понижается как с повышением температуры, так и с повышением влажности древесины, при этом одновременное действие обоих факторов вызывает большое снижение прочности по сравнению с действием одного из них. Влияние влажности наблюдается до предела гигроскопичности; дальнейшее увеличение влажности практически не отражается на прочности. Влияние же температуры непрерывно на диапазоне ее изменения. Совместное влияние температуры и влажности существенно отражается на реологических показателях, исследованных при растяжении и сжатии в тангенциальном направлении поперек волокон древесины основных пород.

Таблица - Влияние температуры на прочность при сжатии древесины вдоль и поперек волокон.

Свойства Температура, Со Прочность при сжатии древесины, кг/см2, при влажности древесины, %
0 15 30 50 100
Предел прочности при сжатии вдоль волокон 20 740 354 201 200 200
50 732 239 125 127 120
100 644 114 63 60 73
20 37 23 15 13 12
77 41 22 21 20
Условный предел прочности при сжатии поперек волокон 50 25 17 12 13 11
54 28 13 14 14
100 23 15 8 6 6
50 17 8 7 7

Примечание: В числителе приведены данные при радиальном сжатии, в знаменателе — при тангенциальном.

Таблица - Влияние повышенной температуры при разной влажности на прочность древесины при растяжении поперек волокон.

Порода Температура, °С Предел прочности, кг/см2, при растяжении
радиальном и влажности древесины, % тангенциальном и влажности древесины, %
15 25 50 15 25 50
Сосна 20 50 40 32 32 25 24
40 45 28 27 27 21 19
80 35 24 23 23 14 12
Дуб 20 79 76 68 75 59 56
40 73 66 59 66 50 43
80 54 43 40 41 29 28

Так, для березы при увеличении влажности от 10% до Wu.r. мгновенный модуль упругости снижается в 4 раза, а при температуре 95° — в 8 раз; длительный модуль упругости снижается соответственно в 5 и 7 раз, время релаксации — в 4 раза. С увеличением числа циклов механические свойства древесины понижаются при всех вариантах изменений температуры и при всех градациях влажности. Особенно заметно снижается прочность после первых 40 циклов, затем снижение прочности замедляется.