Деревина має властивість змінювати свої розміри залежно від відносної вологості повітря. При їх висиханні розміри зменшуються (усушка), при зволоженні – збільшуються (розбухання).
Усушка – процес зменшення лінійних розмірів і об’єму деревини внаслідок видалення зв’язаної вологи. Пов’язана вода знаходитися в клітинних стінках і утримується в основному фізико-хімічними зв’язками, зміна її змісту істотно відбивається на більшості характеристик деревини. Від усушки слід відрізняти усадку деревини та пиломатеріалів. При усадці відбувається лінійне зменшення розмірів деревини. Усушка і розбухання – процеси оборотні. Тому в подальшому обмежимося розглядом тільки усушки.
Цікавою особливістю деревини є те, що усушка вздовж і поперек волокон відбувається по-різному. Вона стискається і розширюється під прямим кутом до напрямку волокон набагато більше, ніж уздовж напрямку волокон. При зниженні вологості нижче рівня насичення клітинних стінок (30%), відбувається зменшення товщини прошарків адсорбційної вологи між мікрофібрилами. В результаті цього поперечні розміри клітин скорочуються і відповідно зменшуються розміри і обсяг деревини. Поглинання деревиною вологи викликає потовщення прошарків адсорбційної вологи і збільшення обсягу деревини.
Величина усушки залежить так само і від щільності деревини. Чим вища умовна щільність, тобто чим товстіші в деревині стінки клітин, тим більший коефіцієнт усушки. Наприклад, до таких порід дерева відносять березу, граб, грушу, бук або модрину. З перерахованих варіантів найбільше всихає модрина.
Для довідки: модринова дошка шириною 100 мм, тангенциального розпилювання, з початковою вологістю вищою за 30% і кінцевою вологістю 8%, усохне на величину 0,35 * (30% – 8%) = 7,7%, тобто її ширина в сухому стані буде 92,3 мм.
Цю властивість деревини потрібно враховувати при зведенні каркасних будинків. Підлогові лаги і обв’язувальні дошки, зроблені з каліброваних пиломатеріалів, стискаються значною мірою, що впливає на зовнішнє і внутрішнє облицювання будівель. Ця проблема зазвичай зникає з використанням двотаврових балок I-JOIST і орієнтовано-стружкових плит (OSB). Ці матеріали не мають волокон, тому характеризуються кращою стабільністю розмірів.
При кріпленні дерев’яного сайдинга потрібно забивати цвяхи уздовж горизонтальних волокон через кожні 40 см. Дерев’яний сайдинг має волокно, тому він не подовжується, а потовщується при намоканні і звужується при висиханні. Протягом дня відносна вологість сайдингу знижується, а вночі підвищується через добовіх коливання температури. Сонце посилює різницю, нагріваючи поверхні зовнішнього облицювання. Це призводить до постійного розширення і стиснення сайдингу. З південної та західної сторони будівлі ступінь усушки і набухання більший через вплив прямих сонячних променів і швидке випаровування вологи. Через це фарба на цих сторонах будівлі буде облуплюється швидше.
Такий самий ефект спостерігається при використанні підлогового покриття. При усушці дошки підлоги набувають увігнутої форми («ефект човника»). Для вирішення цієї проблеми використовують радіальне розпилювання деревини. Менша величина усадки в радіальному напрямку пояснюється впливом серцевинних променів. Волокна серцевинних променів розташовані в радіальному напрямку і перпендикулярні до головного напрямку волокон в стовбурі, внаслідок чого вони перешкоджають повній усадці дерева поперек волокон в радіальному напрямку. На противагу радіальній, усадка в тангентальному напрямку не зустрічає жодних перешкод і виявляється повністю.
Але і це не усуває проблему усушки повністю. Навіть для дощок радіального розпилу характерні значні величини усушки і розбухання поперек волокон. Що ширше дошка, то більше руху. Невеликі дошки можуть компенсувати це за рахунок руху в стиках. Багато систем дерев’яних підлог проектують так, щоб “плавати” і за рахунок цього нівелювати дію цього процесу.
Практичне значення усушки поперек волокон дуже велике і її доводиться враховувати при розпилюванні пиломатеріалів і обробці приміщень, оскільки, якщо не дати припуску на усушку, отримані пиломатеріали після висихання не матимуть необхідних розмірів поперечного перерізу.
