Skip to main content
SpringerLink
Log in

Der Einfluß von Feuchtigkeitsänderungen auf das Kriechverhalten des Holzes

Effect of moisture content changes on the creep behaviour of wood

  • Published:
Holz als Roh- und Werkstoff Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Es wurde experimentell nachgewiesen, daß Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes von biegebelastetem Holz eine Erhöhung der Kriechvorgänge im Laufe ihres zweiten Zeitabschnittes verursachen. Diese Erhöhung ist die Folge des Zusammenwirkens von Belastung und feuchtigkeitsbedingten Spannungen, welche die Zerstörung des Holzes einleiten können. In Abhängigkeit von den Bedingungen während der Kriechvorgänge (Belastung, Zu- und Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes) kann entweder eine vollständige Zerstörung eintreten oder das Kriechen kann sich auf einem bestimmten Niveau stabilisieren, das ungefähr demjenigen vor der Änderung des Feuchtigkeitsgehalts entspricht. Allem Anschein nach treten Zerstörungsvorgänge als Begleiterscheinungen des Kriechens auf. Es wurde versucht, die komplexe Tatsache, daß sich im Holz Kriech- und Zerstörungsvorgänge während langdauernder Biegebelastung überlagern, an Hand eines kombinierten rheologischen Modells, wenn auch nur qualitativ, zu erklären.

Summary

It was found that relatively rapid changes of the wood moisture content result in an increase of creep within the second period of the creeping process. This increase is caused by the combined effect of external forces and moisture stresses and can initiate the failure of wood. Depending on the conditions during the creeping process (load, increase of decrease of the moisture content) a total failure or the stabilization of the creep can occur at a level which approximately corresponds to that before changing the moisture content of wood.

The investigations aimed at the hypothetical explanation of the phenomena observed which apparently suggest that the creep process is invariably accompanied by failure.

It was tried by means of a rheological model to explain quantitatively the complex fact that during long lasting bending load creeping and failure phenomena are superimposing in the wood.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Schrifttum

  • Alfrey, T.: Mechanical Behavior of High Polymers. New York/London 1948: Interscience Publ. Comp.

    Google Scholar 

  • Atack, D., W. D. May, E. L. Morris u. R. J. Sproule: The Fracture of Wood. Pulp and Paper Inst. of Canada, Techn. Rept. No. 232, May 1961.

  • Armstrong, L. D., u G. N. Christensen: Influence of Moisture Content Changes on Deformation of Wood under Stress. Nature191 (1961) 869.

    Article  Google Scholar 

  • — u. R. S. F. Kingston: Effect of Moisture Changes on Creep in Wood. Nature185 (1960) 862.

    Article  Google Scholar 

  • ——: The Effect of Moisture Content Changes on the Deformation of Wood under Stress. Austr. J. Apl. Sci.13 (1962) 257.

    Google Scholar 

  • —: The Effect of Moisture Variation on the Deformation of Wood under Load. CSIRO Forest Prod. Newsletter No. 296 (1963) 2.

    Google Scholar 

  • Barkas, W. W.: The Mechanical Properties of Wood and their Relation to Moisture. In: R. Meredith: Mechanical Properties of Wood and Paper. Amsterdam 1953: North Holland Publ. Comp.

    Google Scholar 

  • Bryan, E. L., u. A. P. Schniewind: Strength and Rheological Properties of Particleboard as affected by Moisture Content and Sorption. For. Prod. J.15 (1965) 143.

    Google Scholar 

  • Christensen, G. N.: The Use of Small Specimens for Studying the Effect of Moisture Changes on the Deformation of Wood under Load. Austr. J. Appl. Sci.13 (1962) 4.

    Google Scholar 

  • Davidson, R. W.: The Influence of Temperature on Creep in Wood. For. Prod. J.12 (1962) 377.

    Google Scholar 

  • Finnie, J., u. W. R. Heller: Creep of Engineering Materials. New York/Toronto/London 1959: McGraw-Hill.

    Google Scholar 

  • Fujita, S., u. K. Nakato: Studies on the Drying Check. II. The Effect of the Tensile Load on the Deformation and Creep Failure. J. Jap. Wood Res. Soc.11 (1965) 236.

    Google Scholar 

  • Gardner, R., E. J. Gibson u. R. A. Laidlaw: Effects of Organic Vapours on the Swelling of Wood and on its Deformation under Load. For. Prod. J.17 (1967) No. 4, 50.

    CAS  Google Scholar 

  • Gibson, E. J.: Creep of Wood: Role of Water and Effect of a Changing Moisture Content. Nature206 (1965) 213.

    Article  Google Scholar 

  • Goring, D. A. I.: Treating Wood Components as Polymers. Trend. No.8 (1966) 5.

    Google Scholar 

  • Grossman, P. U. A., u. R. S. T. Kingston: The Rheology of Wood. The Mechanism of Creep. CSIRO Projekt TP-16, Rept. No.1 (1955) 8.

    Google Scholar 

  • —: Research on the Rheology of Wood. Holzforsch.17 (1963) 146.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Hansen, T.C.: Creep and Strees Relaxation of Concrete. Stockholm 1960.

  • Hearmon, R. F. S., u. J. M. Patton: Moisture Content Changes and Creep of Wood. For. Prod. J.14 (1964) 357.

    Google Scholar 

  • Ivanov, I u. M. Ivanov: Priediel plasticzieskogo tieczenija drieviesiny. Moskova 1948: Stroiizdat.

    Google Scholar 

  • —: Sovremennoje sostojanije issliedovanii dlitielnogo soprotivlenija drieviesiny. Isst procznosti i dieformativnosti drieviesiny. Moskva 1956: Gosliesbumizdat.

    Google Scholar 

  • —: Ocenka procznosti polimiernych matierialov w zavisimosti od prodolzitielnosti diejstwija nagruzki i tiempieratury. Woprosy prinienienija dierieva i plasticzieskich mas w stroitielstvie. Moskva 1960: Izd. Lit. po Stroitielstvu, Architiekturie i Stroitielnym Matierialam.

    Google Scholar 

  • Jastrzebski, Z. D.: Nature and Properties of Engineering Materials. New York 1959: John Wiley and Sons.

    Google Scholar 

  • Kargin, W. A., u. G. A. Slonimski: Kratkije oczierki po fiziko-chimii polimierow. Moskva 1960: Izd. Moskovskogo Universiteta.

    Google Scholar 

  • Kingston, R. S. T., u. L. D. Armstrong: Creep in Initially Green Wooden Beams. Austr. J. Appl. Sci.2 (1951) 306.

    Google Scholar 

  • —: Creep, Relaxation and Failure of Wood. Research15 (1962) 164.

    Google Scholar 

  • Nitahara, K., u. N. Okabe: The Influence of Temperature on Creep of Wood by Bending Tests. J. Jap. Wood. Res. Soc.5 (1959) 12.

    Google Scholar 

  • — u. K. Yukawa: The Influence of the Change of Temperature on Creep in Bending. J. Jap. Wood Res. Soc.10 (1964) 169.

    Google Scholar 

  • Kollmann, F.: Zeit und Festigkeit. Holz-Zbl.85 (1959) 1867.

    Google Scholar 

  • —: Über das rheologische Verhalten von Buchenholz verschiedener Feuchtigkeit bei Bruch längs zur Faser. Materialprüf.4 (1962) 313.

    Google Scholar 

  • —, u. E. Schmidt: Gefügezerrüttung und Festigkeitseinbuße von dauerbeanspruchtem Nadelholz. Holz Roh-Werkstoff20 (1962) 333.

    Article  Google Scholar 

  • —: Phenomena of Fracture in Wood. Holzforsch.17 (1963) 65.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • —: Die Bedeutung der Gaussschen Normalverteilung für Struktur, Sorption und Rheologie von Holz. Holz Roh-Werkstoff23 (1965) 165.

    Google Scholar 

  • Kühne, H.: Beitrag zur Theorie des mechanischen Formänderungsverhaltens von Holz. Holz Roh-Werkstoff19 (1961) 81.

    Article  Google Scholar 

  • —: Zeitabhängige mechanische Formänderungen poröser inhomogener Materie, erörtert am Beispiel des Holzes und der Holzwerkstoffe. Materialprüf.4 (1962) 320.

    Google Scholar 

  • Leontiev, N. L.: Dlitielnoje soprotivlenije drieviesiny. Moskva/Leningrad 1957: Gosliesbumizdat.

    Google Scholar 

  • Lawniczak, M., u. J. Raczkowski: Effekt of Temperature on Strain Recovery in Wood. Nature192 (1962) 583.

    Article  Google Scholar 

  • Michajłov, W. G.: O dlitielnom soprotivlenii drieviesiny i miedodie jego uskorennogo opriedielenija. Issl. procznosti i dieformativnosti drieviesiny. Moskva 1956: Gosliesbumizdat.

    Google Scholar 

  • Murphey, W. K.: Cell-Wall Crystalinity as a Function of Tensile Strain. For. Prod. J.13 (1963) 151.

    Google Scholar 

  • Okusa, K., u. S. Hayashi: Shrinking and Swelling of Wood under Stress. J. Jap. Wood. Res.2 (1956) 5.

    Google Scholar 

  • Panfierov, K. W., u. O. B. Tiuznieva: Mietody opriedielenija dlitielnoi procznosti drieviesnovoloknistych plit w usłowjach vosdiejstvija vlaznostnych sried. Zav. Łaboratorija32 (1966) 605.

    Google Scholar 

  • Perkitny, T., J. Stefaniak u. Z. Rudnicki: Wplyw napręźeń ściskających na pęcznienie i kurczenie się drewna (Über den Einfluß von Druckspannungen auf die Quellung und Schwindung des Holzes). Prace ITD w Poznaniu3 (1957) 52.

    Google Scholar 

  • —: Wplyw jednoczesnego obciąźania i nawilánia na wytrzymałośé drewna poddawanego zginaniu (Über den Einfluß gleichzeitiger Befeuchtung und Belastung auf die Biegefestigkeit des Holzes). Roczniki WSR w Poznaniu3 (1958) 3.

    Google Scholar 

  • — u. L. Dulski: Wpływ napręzeń rozciagajacych na pęcznienie i kurczenie się drewna (Über den Einfluß von Zugspannungen auf die Quellung und Schwindung des Holzes). Prace ITD w Poznaniu5 (1958) 18.

    Google Scholar 

  • The Influence of Variations in Moisture Content on the Rheological Behaviour of Wood and Wood Base Materials. First Techn. Session of the IWRS, Rome 1962.

  • Perkitny, T., J. Stefaniak u. Z. Rudnicki: Über Wechselbezichungen zwischen Sorption. Desorption und Rheologie von Holz. Holz Roh-Werkstoff23 (1965) 173.

    Google Scholar 

  • —, u. W. Jabloński: Wpływ napręzeń rozciagajacych na pecznienie i kurczenie się drewna wzdluź wlókien (Über den Einfluß von Zugspannungen auf die Quellung und Schwindung des Holzes längs zur Faserrichtung). Poznań 1965: Maszynopsis w Katedrze Mechnicznej Technologii Drewna WSR w Poznaniu.

    Google Scholar 

  • —, u. J. Perkitny: Vergleichende Untersuchungen über die Verformungen von Holz. Span- und Faserplatten bei langdauernder, konstanter Biegebelastung. Holztechnologie7 (1966) 265.

    Google Scholar 

  • Reiner, M.: Handbuch der Physik, Bd. VI. Berlin/Göttingen/Heidelberg 1958: Springer.

    Google Scholar 

  • Regiel, W. R., u. N. N. Czernyi: Wlijanije ultrafioletovogo obłuczenija na kinetiku połzuczesti i razruszenija kapronovych volokon. Vysokomol. Soedin5 (1963) 925.

    Google Scholar 

  • —: Miechaniczieskije modeli polimierow wkliuczajuszczije elementy razruszenija. Vysokomol. Soedin.6 (1964) 395.

    Google Scholar 

  • Suzuki, Y.: Creep of Wood Beam in a Moisture Transitional State. Trans of the 61-st Meeting of the Japan For. Soc. (1952) 210. In: Forestry Abstracts15 (1954) 505.

  • Takemura, T., M. Fukuyama u. M. Haruna: Studies on the Relationship Between Creep and Moisture Content of Wood. Bull of the Shimane Agric. College, Matuse 1961, No. 9 A-2. S. 103.

  • Urakami, H.: The Stress Relaxation of Wet Wood during the diffusion of Hydrochloric Acid. Sci. Rept. Kyoto Prefect. Univ. (Agric.) No.18 (1966) 99. In: Forestry Abstract28 (1967) 543.

    Google Scholar 

  • Ylinen, A.: Über die Bestimmung der zeitabhängigen elastischen- und Festigkeitseigenschaften des Holzes mit Hilfe eines allgemeinen nichtlinear visko-elastischen rheologischen Modells. Holz Roh-Werkstoff23 (1965) 193.

    Google Scholar 

  • Youngs, R. L., u. H. C. Hilbrand: Time-Related Flexural Behavior of Small Douglas-Fir Beams under Prolongated Loading. For Prod. J.13 (1963) 227.

    Google Scholar 

  • Zenkteler, M.: Studia nad pęcznieniem drewna sosnowego w wodzie o róźnej temperaturze i pod działaniem sił ściskajacych. Folia Forestalia Polonica H. 3 (1963) 33.

    Google Scholar 

  • Zurkov, S. N.: Vriemiennaja zavisimost procznosti tvierdych tiel. Zurn. Tiechn. Fiziki23 (1953) 1677.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Lehrstuhl für Mechanische Holztechnologie an der Landwirtschaftlichen Hochschule Poznań, Poznań, Polen

    Jan Raczkowski

Authors
  1. Jan Raczkowski
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Raczkowski, J. Der Einfluß von Feuchtigkeitsänderungen auf das Kriechverhalten des Holzes. Holz als Roh-und Werkstoff 27, 232–237 (1969). https://doi.org/10.1007/BF02612919

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02612919

Search

Navigation