Породы древесины: таблица, виды, классификация
Содержание:
- Падук (Padouk).
- Определение твердости методом бринелля
- Граб (C?rpinus).
- Ироко ( Камбала) (Iroko).
- Табличные значения плотности древесины
- Влажность древесины
- Определение дерева в производстве мебели
- Твердость по Бринеллю — что это такое и для чего ее нужно знать
- Износостойкость и гибкость древесины
- Что такое плотность древесины
- Что такое удельная плотность дерева
- Что такое плотность древесины?
- Какие деревья самые твердые / Строительство / Бизнес / 36on.ru Воронежский городской портал
- Износостойкость и гибкость древесины
Падук (Padouk).
Плотность 750 Твердость 3,8 Стабильность 3
Произрастает в Малайзии, Индонезии и Филиппинах, Юго–Восточной Азии и Австралии
Существует не менее 70 пород падука, Падаук представляет собой великолепное, красивое дерево с раскидистой кроной, достигающее 30м в высоту и диаметром ствола до 2м. Это одно из превосходных тенестых тропических деревьев. У него широкая крона, длинные, практически касающиеся земли ветви, похожие на ветви плачущей ивы. Древесина от кроваво–красного до темно–коричневого с красными штрихами. Заболонь цвета овсяной муки, широкая (нередко до 200 мм). Волокна прямые или слегка путано–свилеватые. Текстура умеренно крупная. Древесина чрезвычайно прочная. Средний срок службы древесины в контакте с грунтом — 25 лет. Однако она подвержена атакам жуков-вредителей.
Определение твердости методом бринелля
Бринелля метод: особенности и суть
Чтобы определить твёрдость материала, чаще всего используется изобретение шведского инженера Бринелля — метод, измеряющий свойства поверхности и дающий дополнительные характеристики полимерных металлов.
Оценка материала
Именно благодаря этому открытию сейчас оцениваются пути наиболее эффективного применения пластиков. Не слишком высокой твёрдости пластмассы проверяются на эластичность и мягкость, чтобы быть использованными как герметизирующий, уплотнительный и прокладочный материал. Разработка Бринелля — метод, позволяющий определить прочность и твёрдость материала, который будет служить в важных конструкциях — в зубчатых колёсах и венцах, подшипниках под тяжёлой нагрузкой, деталях резьбовых соединений и т.д.
Оценку прочности наиболее точно даёт именно этот способ. Значение параметра, который обозначается Р1В, трудно переоценить. Наиболее часто для этой цели применяется разработка Бринелля — метод, при котором пятимиллиметровый стальной шарик вдавливается в материал. По глубине вдавливания шарика и определяется ГОСТ.
История
В 1900 году инженера из Швеции Юхана Августа Бринелля метод, предложенный им мировому материаловедению, сделал знаменитым. Он не только был назван в честь изобретателя, но и стал наиболее широко использоваться, стандартизировался.
Что такое твёрдость? Это особое свойство материала, не испытывающего пластическую деформацию от контактного местного воздействия, которое чаще всего сводится к внедрению индектора (более твёрдого тела) в материал.
Восстановленная и невосстановленная твёрдость
Метод Бринелля помогает измерить восстановленную твёрдость, которая определяется отношением величины нагрузки к объёму отпечатка, площади проекции или площади поверхности. Таким образом, твёрдость бывает объёмная, проекционная и поверхностная. Последняя определяется отношением: нагрузка к площади отпечатка. Объёмная твёрдость измеряется отношением нагрузки к объёму его, а проекционная — нагрузка к площади проекции, которую оставил отпечаток.
Невосстановленная твердость по методу Бринелля определяется по тем же параметрам, только основной измеряемой величиной становится сила сопротивления, отношение которой к площади поверхности, объёму или проекции показывает внедрённый в материал индектор. Таким же образом рассчитывается объёмная, проекционная и поверхностная твёрдость: отношением силы сопротивления либо к площади поверхности внедрённой части индектора, либо к площади проекции его, либо к объёму.
Определение твёрдости
Способность к сопротивлению пластической и упругой деформации при воздействии на материал более твёрдого индектора — это определение твёрдости, то есть, фактически это тест материала на вдавливание. Метод измерения твердости по Бринеллю — измерение, насколько глубоко индектор проник в материал. Чтобы знать точное значение твёрдости данного материала, нужно измерить глубину проникновения. Для этого существует метод Бринелля и Роквелла, реже применяется метод Виккерса.
Если метод Роквелла определяет непосредственно глубину проникновения шарика в материал, то Виккерс и Бринелль измеряют отпечаток по площади его поверхности. Получается, что чем глубже индектор в материале, тем отпечаток получается большей площади. На твёрдость можно тестировать абсолютно любые материалы: минералы, металлы, пластмассы и тому подобное, но определяется твёрдость каждого из них собственным методом.
Граб (C?rpinus).
Плотность 750 Твердость 3,7 Стабильность 3
Произрастает Центральной, Южной и Западной Европе, Иране и Малой Азии
.
Относительно небольшое лиственное дерево из семейства березовых, высотой до 20 м и толщиной ствола до 80см. Граб имеет светлую, тяжелую, вязкую древесину. Слабо выражен рисунок годичных колец. Зачастую у этой породы косослойное строение древесины, вследствие чего граб плохо поддается механической обработке. Заболонь имеет малое отличие при переходе к ядру. Применяют для изготовления паркетной доски, доски пола. Отшлифованная и покрытая лаком древесина за счет своей свилеватости(скрученности) дает неповторимый эффект. Чтобы предотвратить образование трещин, необходимо сверлить отверстия под шурупы и гвозди.
Ироко ( Камбала) (Iroko).
Плотность 670 Твердость 3,5 Стабильность 2
Произрастает От Берега слоновой кости до Камеруна.
Дерево Ироко достигает 48м в высоту с диаметром ствола до 3м. Комель практически отсутствует, а ствол почти имеет сучков на протяжении первых 21м. Кора имеет бледный пепельно-серый цвет переходящий в черный. Листья молодых деревьев сверху имеют шершавую на ощупь поверхность, напоминающую наждачную бумагу, а снизу покрыты легким пушком. Форма листьев элиптическая или овальная, размер от 10см в ширину до 25 в длину. Ядровая древесина имеет широкую гамму цветов от светлого до темного коричневого цвета. Заболонь легко различить по цвету от спелой древесины — она имеет бледновато-затемненный коричневый цвет. Часто присутствуют темные полосы и штришки
Паркет ироко – мягкие колебания темно-коричневого цвета переливаются на поверхности. С годами желтоватые оттенки ироко становятся насыщеннее и даже приобретают коричневый цвет.
Табличные значения плотности древесины
В следующей таблице представлена плотность различных пород древесины:
Таблица плотности древесины | |
Наименование дерева | Плотность кг/м3 |
Акация | 830 |
Бамбук | 870 |
Берёза | 540-700 |
Бук | 650-700 |
Вишня американская | 490-670 |
Вяз | 670-710 |
Граб | 500-820 |
Дуб | 600-930 |
Ель | 400-500 |
Кедр | 580-770 |
Липа | 320-560 |
Лиственница | 950-1020 |
Ольха | 380-640 |
Орех грецкий | 500-650 |
Сосна | 400-500 |
Эвкалипт | 690-1110 |
Ясень | 660-700 |
Бальса (Бальза) | 120-160 |
Пихта сибирская | 390-430 |
Секвойя | 410 |
Тополь | 400-500 |
Ива | 460 |
Сосна | 450-500 |
Красное дерево | 540 |
Конский каштан | 560 |
Каштан съедобный | 590 |
Кипарис | 600 |
Черемуха | 610 |
Сапелли | 620 |
Лещина | 630 |
Клен полевой | 670 |
Тиковое дерево | 670 |
Груша | 690 |
Афрормозия | 700 |
Свитения (махагони) | 700 |
Платан | 700 |
Жостер (крушина) | 710 |
Падук | 750 |
Тисс | 750 |
Дуссия | 800 |
Кемпас | 800 |
Слива | 800 |
Сирень | 800 |
Боярышник | 800 |
Палисандр | 800-1000 |
Пекан (кария) | 830 |
Ярра | 830 |
Мербау | 840 |
Ятоба (мареил) | 840 |
Керуинг | 850 |
Кулахи | 850 |
Мутения | 850 |
Венге | 900 |
Лапачо | 900 |
Олива | 900 |
Сандаловое дерево | 900 |
Панга-панга | 950 |
Самшит | 960 |
Лим | 970 |
Сукупира | 1 000 |
Кумару | 1 100 |
Эбеновое дерево (Хурма) | 1 080 |
Черное дерево | 1 160 |
Квебрахо | 1 210 |
Гваякум или бакаут | 1 280 |
Наименьшей плотностью обладают хвойные породы деревьев. Наибольшее отношение массы к объему наблюдается твердых лиственных и тропических деревьев. Это обусловлено климатическими условиями. Хвойные деревья произрастают в лесных зонах и тундрах, где наблюдается недостаток влаги. По этой причине масса у них ниже, чем у тропических или лиственных пород. На плотность этих пиломатериалов могут оказывать влияние следующие факторы:
- Коробление – искажение формы дерева в результате внутренних напряжений.
- Наличие масел и смол в структуре древесины.
- Мягкость фактуры.
Плотность свежесрубленных хвойных деревьев составляет не более 850 кг/м³. Для твердых твёрдых лиственных пород значение этого показателя составляет 1000 кг/м³. Плотность клееной древесины равна плотности неклееной. Значение этого показателя для фанеры равен отношению массы древесных шпонов к его объему.
Влажность древесины
Влажность это соотношение массы влаги (воды), находящейся в данном объёме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах ( % ). В древесине вода пропитывает клеточные оболочки и заполняет полости клеток и межклеточные пространства. Влага, пропитывающая клеточные оболочки, называется связанной. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной.
Различают следующие степени влажности древесины:
Мокрая — длительное время находящаяся в воде. Влажность мокрой древесины выше 100 %.
Свежесрубленная (свежепил) — влажность такой древесины от 50 до 100 %.
Воздушно-сухая — к этой категории относится древесина долгое время хранившаяся на воздухе. Её показатели влажности зависят от влажности окружающего воздуха, но в среднем находятся в пределах от 20 до 35 %.
Базовая (влажность 15 — 20 %) в зависимости от климатических условий и времени года, такая древесина показывает содержание влаги от 15 до 20 %.
Комнатно-сухая влажность 8 — 12 %
Абсолютно сухая влажность 0 %, древесина высушена при температуре t = 103°C.
Содержание влаги в стволе растущего дерева изменяется по высоте и радиусу ствола, а также в зависимости от времени года. Например, влажность заболони сосны в 3 раза выше влажности ядра. У лиственных пород изменение влажности по диаметру более равномерное. По высоте ствола влажность заболони у хвойных пород увеличивается вверх по стволу, а влажность ядра не изменяется. У лиственных пород влажность заболони не изменяется, а влажность ядра вверх по стволу снижается.
Влажность у молодых деревьев выше и её колебания в течение года больше, чем у старых деревьев. Наибольшее количество влаги содержится в зимний период (ноябрь-февраль), минимальное – в летние месяцы (июль-август).
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСУШКИ ДРЕВЕСИНЫ, %
Порода | Усушка | ||
---|---|---|---|
объёмная | в тангенциальном направлении | в радиальном направлении | |
Лиственница | 0,52 | 0,35 | 0,19 |
Сосна | 0,44 | 0,28 | 0,17 |
Ель | 0,43 | 0,28 | 0,16 |
Пихта | 0,39 | 0,28 | 0,11 |
Кедровая сосна | 0,37 | 0,26 | 0,12 |
Берёза | 0,54 | 0,31 | 0,26 |
Бук | 0,47 | 0,32 | 0,17 |
Ясень | 0,45 | 0,28 | 0,18 |
Осина | 0,41 | 0,28 | 0,14 |
Определение дерева в производстве мебели
Начало >> Определение дерева в строительстве мебели
Сегодня многие люди, владеющие мебелью, не знают, из какого дерева сделана их мебель. Часто бывает очень сложно определить, из какого дерева сделана мебель, если на ней нет четкой маркировки. Для изготовления мебели можно использовать практически любую породу дерева. Некоторые виды древесины всегда ценились за их красоту, долговечность и обрабатываемость, и в этом отношении люди, которые строят и покупают мебель, оценивают их намного выше.
История дерева в мебельном строительстве
До 1900 года большая часть мебели была сделана из таких пород дерева, как орех, дуб, красное дерево, палисандр, фруктовые деревья, и обычно использовались шпон и инкрустация из редких пород дерева.Мебель в американском колониальном стиле зависела от наличия древесины в местных условиях. Их мебель была сделана из клена, дуба, ореха, березы и вишни, а также из сосны. Предпочтительная древесина для мебели была легко доступна, поэтому менее привлекательная или прочная древесина использовалась только для скрытых частей внутри предмета. По этой причине мебель до 1900 года почти всегда стоит восстанавливать. По мере того, как эти предпочтительные виды древесины становятся все реже и дороже, для изготовления мебели используется большее количество древесины; традиционные фавориты стали редкостью.
Мебель Wood Basics
Сегодня большая часть мебели изготавливается из ясеня, сосны, резины, ели и других недорогих пород дерева, которые в основном используются для скрытых деталей. Редкие породы дерева, такие как орех, дуб, красное дерево, палисандр, используются только для очень хорошей мебели и часто используются в сочетании с менее дорогой древесиной. Если вы сможете определить тип дерева или древесины, из которой изготовлена ваша мебель, это поможет вам определить реальную ценность вашей мебели. Определение дерева вашей мебели иногда может быть решающим фактором при выяснении того, стоит ли ее отремонтировать или выбросить.Кто знает, может быть, есть шанс, что ваш потрепанный старый комод был построен из того, что сегодня считается редкой древесиной, и после его ремонта действительно ценится прекрасная мебель! Чтобы определить подобные вещи, вам нужно будет исследовать свои предметы мебели на предмет их деталей, опознавательных знаков и вещей такого рода, которые помогут вам определить тип дерева, из которого изготовлен этот предмет мебели. Знание основных характеристик древесины, таких как твердость, зернистость и цвет, также очень помогает в определении древесины, из которой сделана ваша мебель, а также ее стоимости.
Характеристики древесины
На практике определить древесину можно по текстуре и цвету. Это связано с тем, что клеточная структура дерева различна для каждого вида и определяет его структуру. В древесине твердых пород есть трубчатые ячейки, называемые сосудами, которые видны как поры в древесине. Например, если ячейки большие, текстура древесины будет немного шероховатой или открытой. В этом случае может потребоваться шпатлевка для сглаживания поверхности дерева. Если ячейки маленькие, текстура будет гладкой. Древесина, описываемая как мелкозернистая, не требует шпатлевки и уже довольно гладкая.Примеры древесины с открытой структурой: дуб, орех, ясень, красное дерево, палисандр и тик. Примеры древесины с закрытой текстурой: бук, береза, клен, вишня, сатин, камедь.
Твердость по Бринеллю — что это такое и для чего ее нужно знать
При выборе паркета покупатель сталкивается со множеством характеристик, ранее ему не знакомых. Одной из них является Твердость по Бринеллю, которая чаще всего используется для оценки твердости полов из разных пород древесины. Иногда в тех же целях применяются и другие методы, например, шкала Янка (широко используется в США).
Автор метода — шведский ученый Юхан Андерс Бринелль, предложивший в 1900 году измерять твердость металлов с помощью вдавливания с определенной силой в их поверхность металлического шарика. Позже метод был применен для определения твердости древесины. По диаметру оставленного шариком отпечатка оценивают степень твердости образца.
В качестве индентора используется шарик из твердого сплава диаметром от 1 до 10 мм, в зависимости от материала исследуемого образца. От него же зависит и степень прилагаемой нагрузки. Для образцов из древесины используется нагрузка в 100 кг и шарик диаметром 10 мм.
Твердость по Бринеллю обозначают HB (BHN, HBS, HBW). Она рассчитывается по формуле:
HB = F/S
Где F — приложенная сила;
S — площадь квадрата, в который вписана окружность полученного отпечатка.
Ниже приведены породы древесины и их показатели HB (чем выше число, тем тверже древесина):
Нетрудно заметить, что у хвойных и быстрорастущих лиственных пород твердость гораздо ниже, чем у медленно растущих лиственных пород, например, дуба. Кроме того, показатель твердости древесины зависит от климатических условий, в которых дерево росло, так что у одной и той же породы твердость может варьироваться. К примеру:
- Вишня — от 3,0 до 3,2
- Ясень — от 3,3 до 4,1
- Клен — от 3,2 до 4,2
- Дуб — от 2,9 до 3,7
- Бук — от 2,7 до 4,0
- Береза - от 2,2 до 2,7
- Сосна — от 1,3 до 1,8
Почему нужно знать твердость древесины по Бринеллю?
Эта информация важна, т. к. позволяет судить о прочности и потенциальной износостойкости конкретного продукта, будь то массивная доска, штучный паркет или инженерные конструкции. Чем мягче слой износа паркета, тем легче он будет повреждаться от твердых предметов (например, ножек мебели, каблуков и т. п.) и быстрее изнашиваться с годами.
Особенно это актуально для мест высокой проходимости: прихожих, детских, кухонь. В таких помещениях рекомендуют укладывать паркет, сделанный из пород высокой и средней твердости. Например, бамбуковый паркет для детской.
Для паркетной доски твердость древесины тоже имеет значение, однако нужно иметь в виду, что чем тоньше слой ценной древесины, тем меньшую нагрузку принимает он на себя. Поэтому при производстве шпонированной паркетной доски (ценный слой — 0,5-1,5 мм) в качестве промежуточного слоя используется сверхтвердая HDF-плита, выдерживающая высокие нагрузки.
parketme.ru
Износостойкость и гибкость древесины
Износостойкость — это способность древесины называется противостоять разрушению в процессе трения. Износ у одной и той же древесины больше с боковой стороны, чем с торцевой. Чем выше твёрдость и плотность древесины, тем меньше её изнашиваемость. Влажная древесина больше подвержена износу – вот почему для декоративных панелей или натуральной половой доски специалисты рекомендуют сухую уборку.
Гибкость — это способность древесины деформироваться под воздействием внешних сил. Технологически операция гнутья (загиба), основана на способности древесины сравнительно легко деформироваться при воздействии изгибающих устройств, особенно в нагретом и влажном состоянии. При охлаждении и сушке под нагрузкой значительная часть упругих деформаций переходит в остаточные, фиксируется новая форма детали. У влажной древесины способность к гнутью выше чем у сухой.
Наибольшей способностью к гнутью (загибу) обладают лиственные кольце-сосудистые породы деревьев (дуб, ясень) и рассеянно сосудистые (бук, берёза). У хвойных пород эта способность очень невысока.
Способность к гнутью широко используется при изготовлении мебели, предметов интерьера.
Ударная вязкость — это способность древесины поглощать работу при ударе (ударном изгибе) без разрушения и определяется при испытаниях на изгиб. Ударная вязкость у древесины лиственных пород в среднем в 2 раза больше чем у древесины хвойных пород.
Что такое плотность древесины
Единицей измерения плотности древесины является гм/см3 или кг/м3 (в системе СИ). Этот показатель определяется по формуле: р = mb/Vb. Символ m обозначает массу материала, b – параметр влажности, Vb – объем влажного вещества. Выделяют следующие виды плотности древесины:
- Удельный вес (условная или базисная плотность): характеризует отношение массы сухого древесинного вещества к его объему.
- Объемный вес (средняя плотность): определяет отношение массы структурированного физического тела во влажном состоянии к его объему.
В древесине присутствует большое количество межклеточных пространств, называемых пустотами. Древесинное вещество получается при помощи спрессовывания дерева. В результате пустоты полностью исчезают. Плотность спрессованной древесины меньше удельного веса древесинного вещества. Чем выше величина этого показателя, тем прочнее материал. Древесина с большим удельным весом труднее поддается обработке и не пропитывается антисептиками.
Измерение плотности осуществляется по следующему алгоритму:
- Выдержать измеряемый образец до влажности не менее 11 %.
- Расчет размерных характеристик и веса деревянной заготовки.
- На основе проведенных измерений производится расчет объема древесины. Заготовка увлажняется в дистиллированной воде в течение 3 суток, пока ее толщина не увеличится на 0,1 мм.
- Повторно измеряются размер и вес увлажненной древесины. На основе новых данных производится расчет максимального объема.
- Заготовка высушивается и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
- Повторно измеряется масса сухой заготовки. На основе этих значений вычисляется удельный вес древесины.
Алгоритм вычисления данного показателя указан в ГОСТ 16483.1-84. Проводить измерения рекомендуется на заготовках в форме прямоугольной линзы. Длина основания измеряемого образца должна равняться 20 мм, ширина – 20 мм, высота – 30 мм. Грани заготовки необходимо тщательно обработать перед измерением плотности древесины.
ГОСТ 16483.1-84 Древесина. Метод определения плотности
1 файл 197.93 KB В большинстве стран Европы, вместо плотности древесины, используется показатель прироста. Он характеризует среднюю толщину слоев роста. Этот параметр используется при расчете величины изменения объема дерева в течение некоторого промежутка времени. Главным преимущества параметра прироста является легкость расчета, что позволит снизить затраты на проведение математических измерений. Согласно мнению профессиональных специалистов, этот параметр не характеризует физические свойства древесины. Поэтому он не связан с плотностью вещества. В Российской Федерации показатель прироста используется центрами по экспертизе и стандартизации лесоматериалов.
Что такое удельная плотность дерева
Плотность древесины представляет собой отношение массы к объему такой древесины, иными словами показывает какой вес 1 кубического метра дерева.
Зачастую этот показатель используют строители для определения веса пиломатериалов или сооружения различного рода конструкций.
Однако плотность древесины переменчивая величина даже в пределах одной породы дерева.
Основными факторами, которые влияют на плотность дерева являются:
- влажность;
- количество лет;
- место произрастания;
- тип и размер леса;
- пористость.
Плотность древесины понижается с уменьшением влажности окружающей среды.
Усредненный показатель плотности
Удельная плотность древесины является обобщенным показателем, который рассчитывается при влажности 12%. По факту показатель может отличаться от книжного, но ошибкой это не является.
Породы деревьев с малой плотностью
Сосна, ель, лиственница, абаш, липа и осина являются представителями пород малой плотности и малой объемной массой до 540 кг/м3. Показатель плотности свежесрубленных мягких пород увеличивается до 850 кг/м³.
Таблица плотности дерева при различных показателях влажности (кг/м3)
Порода дерева | Процент влажности, % | ||||||||||
15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 100 | Свеж.* | |
Лиственница | 670 | 690 | 700 | 710 | 770 | 820 | 880 | 930 | 990 | 1100 | 940 |
Ель обыкновенная | 450 | 460 | 470 | 490 | 520 | 560 | 600 | 640 | 670 | 750 | 740 |
Липа | 500 | 530 | 540 | 540 | 580 | 620 | 660 | 710 | 750 | 830 | 760 |
Сосна обыкновенная | 510 | 520 | 540 | 550 | 590 | 640 | 680 | 720 | 760 | 850 | 820 |
Пихта кавказская | 440 | 450 | 460 | 480 | 510 | 550 | 580 | 620 | 660 | 730 | 720 |
Сосна кедровая | 440 | 450 | 460 | 480 | 510 | 550 | 580 | 620 | 660 | 730 | 760 |
Осина | 500 | 510 | 530 | 540 | 580 | 620 | 660 | 710 | 750 | 830 | 760 |
Значение плотности древесины при строительстве имеет огромное значение. Мягкая древесина из-за своей структуры и небольшого веса легко обрабатывается и пропитывается антисептиком, но при этом она не очень износоустойчивая. Однако она менее зависит от влажности, поэтому не так сильно впитывает воду как тяжелые сорта. Именно поэтому ее используют при строительстве во влажной местности.
Что такое плотность древесины?
Древесиной высокой плотности называют породы, структура волокон которых тесно сжата – то есть концентрация древесных клеток на квадратный сантиметр бруска выше, чем у менее плотной породы. Плотная древесина, как забитый людьми автобус – сопротивляется любому движению внутри, поэтому с ней сложнее работать. Чтобы прогнозировать податливость деревяшки до того, как она сточит под корень режущую кромку инструмента, нужно уметь определять ее плотность.
Некоторые бруски, вопреки привычным представлениям о древесине, стремительно тонут в воде. Кстати, это один из способов определения плотности — погружение в воду, но мы не советуем этим увлекаться, так как есть и менее радикальные методы. Все-таки, дерево не очень любит влажность.
На уроках физики нам рассказывали, что плотность – это соотношение массы тела к его объему. Если взвесить деревянный брусок, и получившееся значение разделить на перемноженные между собой величины его сторон, мы узнаем его плотность. Получается, что, сделав тоже самое с идентичным по размеру бруском другой породы, мы определим, какое дерево плотнее. Но не все так просто.
Древесина – крайне неоднородный материал. Она состоит из волокон древесного вещества и сети пустот разных размеров, которые формируются под влиянием множества факторов. По этим пустотам, как по каналам, разносятся вода и минералы, впитываемые корнями из земли.
Присмотритесь к этому торцевому сечению дуба — годичные кольца идут волнами и на разном расстоянии друг от друга, поры то тут, то там срастаются в сплошную линию, да еще и сердцевинные лучи идут с нарушенной геометрией. Очевидно, что это неоднородная масса:
В зависимости от условий, которые оказывали воздействие в момент нарастания волокон, даже находящиеся рядом части одного дерева могут быть в разной мере испещрены проводящими каналами. В сухой древесине они более или менее опустошены либо наполнены неиспаряемыми маслами, поэтому чем их больше, тем меньше масса бруска, а значит, тем меньше его плотность. Отличия могут быть значительными даже у образцов из одного дерева, что уж говорить о разных деревьях одной породы, которые росли в разных условиях? Эталона не существует, поэтому показатели довольно приблизительны и могут заметно варьироваться.
Раз уж мы упомянули сухую древесину, следует оговориться, что мы рассматриваем только материал, высушенный до влажности около 12%, чтобы не учитывать воду, которой все равно не останется в заготовке, пригодной к работе.
Итак, чем меньше в древесине пор в соотношении с древесным веществом, тем большую она имеет плотность. Хоть в мербау, например, пористость с торцевой стороны можно увидеть невооруженным глазом, а липа на первый взгляд кажется однородной, волокна первой породы туго стянуты друг с другом, в то время как структура липы рыхлая, с большим количеством воздуха в крошечных зазорах. Поэтому плотность не всегда определяется визуально, и она зависит не только от количества пор, но и от связки волокон между собой.
Слева на фото торцевой срез липы, справа — мербау. Хоть величина каналов у мербау значительно больше, липа полностью усыпана ими, что снижает ее плотность. К тому же, в порах мербау попадаются следы кремнезема и масел, которые увеличивают ее вес и, соответственно, удельную плотность:
Какие деревья самые твердые / Строительство / Бизнес / 36on.ru Воронежский городской портал
Энциклопедический обзор строительных материалов: твердость древесины по Бринеллю.
Какие деревья самые твердые — энциклопедический обзор строительных материалов: твердость пород по Бринеллю.
Коэффициент прочности древесных пород шведский инженер Юхан Август Бринелль (1849—1925) определил экспериментальным путем. Суть эксперимента состояла во вдавливании стального шарика в поверхности различных древесных пород с одинаковой силой. После чего измерялась глубина образованной лунки, и чем мельче она получалась, тем выше был коэффициент твердости материала.
Сам коэффициент обозначается буквами HB, измеряется в градусах Бринелля и кгс/мм². При этом, ученый рассчитал и то, что твердость древесины может меняться в зависимости от условий хранения и произрастания самих деревьев. К примеру, твердость двух заготовок одной и той же породы может отличаться в зависимости от уровня влажности условий хранения.
Нормативы стабильности
1-Нестабильность — когда древесина сильно деформируется даже при незначительных перепадах влажности;
2-Средняя стабильность — древесина заметно изменяет свою форму, даже при незначительной влажности;
3-Относительная стабильность – древесина может деформироваться при небольших изменениях уровня влажности;
4-Стабильность – древесина почти не деформируется при незначительных перепадах влажности воздуха;
5-Абсолютная стабильность – при сильных перепадах влажности древесина не деформируется совсем.
Название породы | Коэффициент твердости Бринелля | Стабильность | Регион произрастания |
Часто используемые широкодоступные породы |
Дуб | 3,7 | 4 | Европа |
Красный дуб | 3,7 | 4 | Европа, Северная Америка |
Бук | 3,8 | 1 | Европа |
Бук после термообработки | 4,1 | 2 | Европа |
Вишня Американская | 3,2 | 4 | Северная Америка |
Вишня Европейска и черешня | 3,5 | 4 | Евразия |
Клен Европейский | 4,0 | 2 | Европа |
Клен Канадский | 4,8 | 2 | Северная Америка |
Орех Европейский, Грецкий | 5,0 | 4 | Азия, Южная Европа |
Орех Американский | 4,0 | 4 | Северная Америка |
Ясень | 4,0 | 2 | Южная Европа |
Ясень после термообработки | 4,3 | 3 | Южная Европа |
Береза | 3,0 | 3 | Северная Европа |
Береза после термообработки | 3,2 | 4 | Северная Европа |
Береза Скандинавская/Карельская | 3,5 | 3 | Северная Европа |
Груша | 3,5 | 2 | Центральная и Южная Европа |
Акация | 4,0 | 2 | Европа и Южная Азия |
Редкие породы |
Амарант | 5,0 | 3 | Южная Америка |
Бамбук после термообработки | 4,8 | 2 | Юго-Восточная Азия |
Бамбук | 4,5 | 1 | Юго-Восточная Азия |
Ангелик | 4,4 | 2 | Экваториальная Африка |
Афрормозия | 3,8 | 3 | Экваториальная Африка |
Бубинга | 4,2 | 3 | Экваториальная Африка |
Венге (Черное дерево) | 4,2 | 2 | Западная и Тропическая Африка |
Гонкало (Тигровое дерево) | 4,1 | 2 | Южная Америка |
Дусси (Афзелия) | 4,0 | 4 | Западная и Тропическая Африка |
Зебрано | 3,2 | 3 | Западная и Тропическая Африка |
Ироко (Камбала) | 3,5 | 5 | Западная и Тропическая Африка |
Ипе (Лапачо) | 6,0 | 2 | Центральная и Южная Америка |
Кемпас | 5,5 | 1 | Юго-Восточная Азия |
Курупай | 5,0 | 4 | Южная Америка |
Маккасар | 5,5 | 2 | Юго-Восточная Азия |
Махагон (Сапеле) | 4,2 | 3 | Экваториальная Африка |
Менгарис | 5,0 | 3 | Юго-Восточная Азия |
Мербау | 4,5 | 4 | Юго-Восточная Азия |
Моаби | 4,1 | 3 | Экваториальная Африка |
Мутения (Овенкол) | 4,4 | 3 | Западная и Тропическая Африка |
Ногал (Испанский орех) | 3,5 | 3 | Южная Европа |
Олива (Оливковое дерево) | 6,0 | 3 | Азия и Южная Европа |
Палисандр | 3,5 | 3 | Юго-Восточная Азия |
Панга | 4,5 | 2 | Восточная и Тропическая Африка |
Роузгам (Одна из пород эвкалипта) | 5,2 | 2 | Австралия |
Розовое дерево | 4,4 | 3 | Экваториальная Африка |
Сукупира | 5,0 | 2 | Южная Америка |
Тик | 3,7 | 5 | Юго-Восточная Азия и Африка |
Ярра (Одна из пород эвкалипта) | 4,7-6.0 | 2 | Австралия |
Ятоба (Бразильская вишня) | 5,5 | 3 | Южная Америка |
Износостойкость и гибкость древесины
Износостойкость — это способность древесины называется противостоять разрушению в процессе трения. Износ у одной и той же древесины больше с боковой стороны, чем с торцевой. Чем выше твёрдость и плотность древесины, тем меньше её изнашиваемость. Влажная древесина больше подвержена износу – вот почему для декоративных панелей или натуральной половой доски специалисты рекомендуют сухую уборку.
Гибкость — это способность древесины деформироваться под воздействием внешних сил. Технологически операция гнутья (загиба), основана на способности древесины сравнительно легко деформироваться при воздействии изгибающих устройств, особенно в нагретом и влажном состоянии. При охлаждении и сушке под нагрузкой значительная часть упругих деформаций переходит в остаточные, фиксируется новая форма детали. У влажной древесины способность к гнутью выше, чем у сухой.
Наибольшей способностью к гнутью (загибу) обладают лиственные кольце-сосудистые породы деревьев (дуб, ясень) и рассеянно сосудистые (бук, берёза). У хвойных пород эта способность очень невысока.
Способность к гнутью широко используется при изготовлении мебели, предметов интерьера.
Ударная вязкость — это способность древесины поглощать работу при ударе (ударном изгибе) без разрушения и определяется при испытаниях на изгиб. Ударная вязкость у древесины лиственных пород в среднем в 2 раза больше чем у древесины хвойных пород.