Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

Содержание

Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

В этой статье мы расскажем отом, как правильно выбрать породу древесины, чем различаются исхожи лиственные ихвойные породы ипо каким признакам их отличить. Встатье вы найдёте информацию офизико-механических свойствах древесины разных пород, атакже их рыночной стоимости.

Мебель из древесины африканского или мадагаскарского происхождения сегодня можно встретить далеко за полярным кругом, благодаря развитию транспорта икоммуникаций. Вэтой статье мы постараемся разобраться вподборе древесины под разные нужды.

Хвойные породы

При упоминании пиломатериала идревесины встроительных нуждах на ум приходят только хвойные породы— ель исосна, реже— лиственница. При возведении временных ипостоянных каркасов, стропильных систем, лесов иподмостей, перекрытий, действительно, восновном используют пиломатериал хвойной породы. Это происходит по нескольким причинам:

  • Широкая распространённость. Хвойные деревья растут от экватора до Северных районов.
  • Обилие лесов. Это позволяет широко заготавливать древесину.
  • Относительно быстрый рост новых деревьев.
  • Доступная цена.
  • Вместе сэтими плюсами пиломатериал хвойных пород имеет относительно малую прочность иплотность, стандартную текстуру именее подвержен атакам насекомых игниению. Предел прочности на изгиб— 74–79МПа.

    Как отличить ель от сосны (доска):

  • Ель. Имеет практически белый цвет, мелкие «мёртвые» сучки расположены часто— каждые 20–30см. Мелкая текстура древесных волокон инизкая смолистость. На волокнах имеются «кармашки» со смолой, которая вытекает при перепаде температуры (нагревании). Ель чаще бывает проедена короедом ещё до заготовки (остаются характерные отверстия).
  • Сосна. Цвет ближе кжёлто-коричневому, крупный массив волокон, «живые» сучки каждые 60–100см. Сосна несколько тяжелее, чем ель за счёт насыщения смолой.
  • Среди хвойного древесного материала стоит выделить лиственницу, которая выдерживает 97МПа на изгиб иобладает необычным свойством— вводе она каменеет. Поэтому опоры «плавающих городов» Венеции иСанкт-Петербурга сделаны именно из неё. По внешнему виду она напоминает ель, но в2–2,5раза тяжелее.

    Хвойные породы, цены

    Порода Прочность на изгиб, МПа Прочность на сжатие, МПа Плотность, кг/м3

    Цена 1м3, руб.

    Пихта 51,9 33,7 550

    6 700

    Ель 74,4 42,3 480

    7 500

    Сосна 79,3 43,9 450

    9 500

    Лиственница 97,3 51,1 650

    12 500

    Твёрдые лиственные породы

    Менее распространённые деревья, обладающие свойствами на порядок выше хвойных. Кним относятся берёза, клён, ясень, дуб идругие.

    Берёза имеет большую прочность на изгиб (99МПа), чем сосна, но при этом она легче именьше подвержена поражению. Берёзовый брусок широко используется для изготовления рукояток инструмента икаркасов мягкой мебели. Цвет— светлый, почти белый.

    Древесина дубовых пород не только отличается большей плотностью (800кг/м3), но изначительно твёрже остальных (54МПа).

    Это позволяет применять его впромышленности для временных подкладок, рам идеревянных элементов конструкции цехов. Другая область применения дуба— эксклюзивная мебель, интерьер, декор имузыкальные инструменты.

    Исключительная долговечность иинтересная текстура дуба обеспечивают большой спрос на эту породу дерева.

    Обычно цвет древесины дубовых пород— от коричневого до тёмно-коричневого. Редкость ивысокая стоимость этого материала обусловлена тем, что дуб растёт гораздо дольше сосны, и, соответственно, дольше обновляется лесной ресурс.

    Твёрдые лиственные породы, цены

    Порода Прочность на изгиб, МПа Прочность на сжатие, МПа Плотность, кг/м3

    Цена 1м3, руб.

    Дуб 93,5 52,0 800

    33 000 – 45 000

    Береза 99,7 44,7 580

    9 500 – 12 500

    Ясень 115 51,0 750

    27 000 – 34 000

    Клен 109,7 54,0 670

    28 000 – 35 000

    Вяз 85,2 38,9 660

    23 000

    Мягкие лиственные породы

    К этой категории относят ольху, осину илипу. Из-за податливости материала кручной обработке их восновном используют для резьбы по дереву исоздания художественных панно.

    Массового применения встроительстве им не нашлось из-за малого распространения ислабых технических свойств. Часто липу можно встретить взаполнении секций деревянных заборов, отделке вагонкой иустройстве бань исаун.

    Ольховую стружку используют при копчении продуктов.

    Вопрос. Почему древесина имеет тёмный или светлый оттенок?

    Ответ. Потемнение волокон дерева— признак того, что вних прошли окислительные процессы. Если они происходят при жизни дерева, вхимической реакции выделяются дубильные вещества, которые ипридают такую прочность тёмным породам.

    Ценные породы дерева

    Эта категория— экзотические сорта, высокая цена на которые складывается либо из транспортных расходов, либо по причине редкости породы. Вподавляющем большинстве случаев их выбирают из-за внешнего вида среза древесины, природного цвета итекстуры. Также зачастую они имеют уникальные свойства— лёгкость всочетании спрочностью на изгиб или высокую плотность всочетании сдолговечностью.

    Бальса

    Плотность этого дерева— 120–200кг/м3. Для сравнения, плотность пенопласта 35кг/м3, при этом дерево остаётся деревом— подвержено обработке, сращиванию, изгибанию. Древние предки делали из него каноэ. Плот Тура Хейердала «Кон-Тики» был сделан из бальсы.

    Древесина бальсы мягкая, поэтому изделия из неё производят восновном декоративные— панно, детали элитной мебели, сувениры ихудожественная продукция. Однако убальсы есть идругая, «скрытая» жизнь.

    Эту древесину исключительной лёгкости используют вспасательных жилетах, поплавках ибакенах, самолётостроении, для производства грубой ткани или набивки матрасов (волокна).

    Часто можно встретить доски для серфинга или ракетки для настольного тенниса из бальсы.

    Растёт это дерево вэкваториальной части Южной Америки. Приобрести его вРоссии чрезвычайно сложно. Стоимость 1м3 вРоссии— от 180тыс.рублей.

    Мербау

    Это дерево называют «Африканским дубом». Плотность 800кг/м3 итвёрдость 550кгс/см2 сделали его эталоном для сравнения сним других пород древесины на Филиппинах.

    Это дерево имеет огромное значение по месту произрастания вкультуре народа Папуа-Новой Гвинеи. Некоторые племена не имеют письменности, иизделия из мербау передаются из поколения впоколение как часть культурного наследия.

    Африканский дуб использовали для остова, киля имачты корабля, шпал ихрамовых опор.

    Древесина мербау исключительно устойчива кистиранию, поэтому её применяют внапольных покрытиях без дополнительной обработки (морение, лакировка).

    Также из неё производят двери, паркет, фурнитуру, детали художественной отделки, доску для открытых террас.

    Мербау— признак роскоши даже вмелочах: бильярдные кии, трости, подлокотники кресел, рукоятки охотничьих оружий, отделка салона элитных авто исамолётов.

    К сожалению, леса, где растёт дерево мербау, бессчётно уничтожаются сцелью наживы. Стоимость кубометра ценной древесины на месте вырубки— $11, вСША 26м2 готового паркета (1м3) стоит уже $2300. Разница вцене в200раз толкает людей на незаконную вырубку иэкспорт. 80% леса мербау, находящегося впродаже, добыты ивывезены незаконно.

    Стоимость паркета из мербау вРоссии— от 6500руб./м3, террасной доски (55м2)— около 360тыс.рублей.

    В следующих статьях мы расскажем одругих (уникальных) породах дерева ио том, как их применяют на практике.

    Источник

    Источник: http://stroyka.in.net/primenenie-drevesiny-kak-podobrat-porodu-dereva-pod-raznye-zadachi/

    Виды древесины и характеристика пиломатериалов

    Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

    Ни один из имеющихся сегодня на рынке строительных материалов не обладает такими уникальными качествами, как природная древесина.

    Ее очень удобно и легко обрабатывать, так, что можно сделать что угодно, хоть ложку, хоть фюзеляж самолета. Древесина обладает прекрасной прочностью, она легкая и имеет приятный запах.

    Работа с деревом приносит истинное удовольствие, если разбираться в том, какими бывают виды древесины и характеристика пиломатериалов.

    Стройматериалы из древесины

    Разновидности срезов древесины

    Если присмотреться к любому древесному бруску, то можно увидеть на нем текстурный рисунок, образованный годичными кольцами. Его внешний вид зависит от того, в каком направлении ствол дерева был распилен.

    Принято его распиливать по трем направлениям: вдоль и поперек волокон, а также под углом в 45 градусов. Если срез производят под углом, то его называют тангентальным.

    Он образует текстуру, похожую на конусообразные линии.

    Три разных вида срезов в зависимости от направления

    Если срез производится вдоль волокон, то он называется радиальный. На нем хорошо видны параллельные линии, образуемые волокнами.

    Поперечный срез во всей красе нам предъявляет годичные кольца ствола дерева.

    Рисунок имеет важное значение для внешней красоты изделий из дерева, поэтому прежде, чем делать деревянную заготовку необходимо четко себя представлять, в каком направлении мы хотим иметь узоры.

    Внутреннее строение древесины

    Для того, чтобы понять строение ствола дерева необходимо сделать полный поперечный разрез. Верхний слой называется корой. Он не представляет интереса, поэтому его удаляют. Следующий тонкий слой — это так называемая зона роста.

    Ее трудно увидеть, но если дерево молодое, то после снятия коры можно увидеть зеленые волокна, влажные на ощупь. Их еще называют камбий. После него и начинается сама древесина с ярко выраженными годичными кольцами. Профессионалы ее называют заболонью.

    В центре ствола находится более темное либо сливающееся с заболонью ядро. Это зависит от породы древесины, которая может быть заболонной или ядровой.

    https://www.youtube.com/watch?v=JJmav4eCsBY

    Ядровые древесные породы представлены всеми хвойными (кедр, сосна, ель, лиственница, тис) и некоторыми лиственными распространенными породами, такими как дуб, тополь, ясень. Подавляющее большинство лиственных деревьев являются заболонными: береза, ольха, граб, клен.

    Плотность древесных клеток влияет на прочность и другие физические качества древесины, а вот на создание художественных композиций и возможность применения того или иного сырья в работе влияет рисунок годичных колец и сердцевидных сосудов. Это макроструктурные элементы, и к ним можно отнести еще сучки, наросты, неразвившиеся побеги, отклоняющие годичные кольца и образующие разнообразные свилеватости.

    Древесина с ярковыраженной макроструктурой наиболее интересна для обработки, потому для поделок используются без исключения все хвойные

    Физические характеристики древесины

    Как и любой строительный материал древесина обладает рядом физических свойств:

    • Плотность измеряется в г/см3 и зависит от породы древесины и ее влажности. Чем выше этот показатель, тем прочнее и тяжелее материал, он более долговечен и менее подвержен гниению. Самой плотной считается древесина дуба, ясеня, клена и лиственницы, а наименьше плотностью обладают осина, ель и пихта.
    • Влажность древесины говорит о степени ее качества и долговечности. Комнатно-сухая имеет 8 – 12% влаги, воздушно-сухая от 12 до 18%, а атмосферно-сухая 18 – 23%. Если же влажность еще больше, то такую древесину называют сырой.
    • Звукопроводность и теплопроводность важные качества. Качественная сухая древесина прекрасно удерживает тепло и звук в поперечном направлении. Вдоль волокон теплопроводность снижена, а вот звук вдоль ствола распространяется прекрасно. Это даже является показателем качества и сухости.
    • Стойкость к коррозии, которая выше у хвойной древесины, благодаря наличию в ней смолы.
    • Текстура, цвет, запах и блеск позволяют определить породу древесины и определяют ее декоративную ценность.

    Все перечисленные физические свойства очень важны для использования той или иной породы деревьев.

    Механические характеристики древесины

    Механические свойства различных пород древесины более важны. Ведь именно они влияют на прочность и долговечность строений или изделий из дерева.

    Механическая прочность – это способность оказывать сопротивление к различным статическим и динамическим воздействиям из вне. Прочность того или иного материала зависит от направления действия нагрузки.

    В связи с этим принято различать прочность на скалывание или сдвиг, изгиб и сжатие. Любая древесина имеет большую прочность вдоль волокон нежели поперек них.

    Испытание прочности деревянного бруска по направлению нагрузки

    Стоит отметить, что влажная древесина становится менее прочной. Это же наблюдается у легкой и рыхлой породы.

    Пластичность – эта то свойство, которое позволяет создавать гнутые детали из дерева. Более пластичные породы сохраняют форму, полученную при определенном длительном воздействии.

    Влажность и температура очень сильно повышают этот показатель, поэтому для изготовления изогнутых деталей древесину подвергают воздействию горячей воды или пара. Высокой пластичностью может похвастаться бук, вяз, дуб, ясень.

    Этого нельзя сказать о хвойных породах, так как структура их волокон слишком прямолинейная.

    Твердость древесины – это способность сопротивляться различному внедрению в нее инородных тел. Бывают твердые породы деревьев, такие как: бук, клен, лиственница, дуб, ясень, вяз (самыми твердыми являются самшит и акация) и мягкие, такие как: липа, ольха, ель, сосна. Уровень износостойкости древесины напрямую зависит от ее твердости.

    Характеристика различных пород древесины

    Для различных целей применяют ту или иную породу древесины. Все они делятся на хвойные и лиственные. Первые имеют резкий смоляной запах и выраженную макроструктуру. Самыми распространенными хвойными породами являются: кедр, сосна, пихта, ель и лиственница.

    • Сосна является самым распространенным строительным материалом. Ее окраска изменяется от бледно-желтой до красновато-желтой. Древесина достаточно легкая и прочная. Главное, что она очень удобна для обработки. В ней содержится очень много смолы, поэтому она плохо гниет и не особо боится осадков. Из-за своей мягкости она легко принимает различные красящие вещества и лаки. Коробления при сушке почти у сосны не происходит. Недостатком является невозможность качественной отделки и окраски. Однако ее с успехом используют для производства мебели и фанеры.
    • Ель можно поставить на второе место после сосны по уровню использования. Смолы в ней не так много, поэтому она более подвержена гниению и воздействию осадков. Древесина у ели прочная и легкая, но при этом обладает большим количество сучков, что значительно снижает ее потребительские качества. К преимуществам можно отнести белый цвет древесины и малую смолистость. Она хорошо удерживает различные крепежные детали. В строительстве из нее делают не самые важные детали.
    • Кедр, или правильно сибирская сосна нисколько не уступает ели по своим строительным качествам, а по стойкости к гниению намного ее превосходит. Несмотря на мягкость древесины кедра, она обладает неплохой плотностью и прочностью, при этом прекрасно поддается обработке.
    • Пихта ничем особенным не отличается от ели: она легко поддается любой обработке и не воспринимает едких химических препаратов. В ней достаточно мало смолы, из-за чего древесина слишком быстро загнивает без использования специальной обработки.
    • Лиственница ценится своей твердостью и прочностью. Ее плотность такова, что ствол этого дерева тонет в воде. Зато древесина лиственницы практически не гниет.

    Лиственные породы принято делить на мягкие и твердые. Их древесина не обладает запахом. Он есть только на свежем спиле. К твердолиственным породам нужно отнести дуб, ясень и березу, а к мягколиственным осину и ольху.

    • Дуб имеет очень высокую прочность и стойкостью к появлению гниения. Его древесина обладает красивым цветом и текстурой. Она не трескается и не коробится, поэтому из дуба делают мебель и предметы роскоши и искусства. Дубильные вещества обладают мощными антисептическими свойствами. Самая прочная и красивая дубовая древесина получается, когда ее держат 1,5 года в проточной холодной воде. Ее цвет становится черным. Из такой мореной древесины изготавливают предметы дорогостоящей мебели. Это идеальный материал для производства мебели, но он очень неудобен в обработке из-за своей плотности и прочности
    • Древесина березы имеет среднюю плотность и твердость. Она прочная и достаточно вязкая, имеет не очень ярко выраженную текстуру, но однородна. Недостатками этого материала являются подверженность сильному растрескиванию и короблению, слишком сильная усушка, небольшая устойчивость к загниванию, довольно частое поражение таким недугом, как червоточина. Однако она неплохо поддается обработке ручным инструментом, склеивается в фанере, легко полируется и подвергается окрашиванию, дает возможность производить очень мелкую рельефную резьбу.
    • Осина обладает довольно мягкой древесиной, в которой настолько мало сучков, что она хорошо поддается любой обработке. Однако ее пористая структура не позволяет делать мелкие детали.
    • Липа очень ценится при изготовлении различных резных деталей для производства мебели. Она не коробится и совсем не трескается при усушке. Липовая древесина обладает достаточно прочной структурой, которая совсем мало поддается гниению.
    • Клен обладает прочной, плотной и слабоусыхающей древесиной. Она почти не коробится, но быстро загнивает и сильно подвержена червоточине. Эта древесина неплохо обрабатывается, склеивается, отделывается и окрашивается. Ее применяют в резных работах и изготовлении деталей из массива.
    • Красное дерево, произрастающее в вечнозеленых тропических лесах, имеет древесину красного цвета. Это никакой-то один вид, а множество со схожими свойствами. Древесина красного дерева очень мягкая и прекрасно поддается обработке, легко полируется, а также впитывает лак. Некоторые части мебели делают из такой древесины. Ее высокая стоимость не позволяет делать из нее полностью все изделие.

    Редкие породы древесины

    Пиломатериалы и их разновидности

    Преимущественно на лесобазе и в магазине продают сухую древесину. Сырая продается редко. Если вы решили построить что-либо или изготовить предмет мебели, то вы столкнетесь с названиями видов пиломатериала, смысл которых стоит понимать:

    • Кряж является по сути цельными стволами деревьев без коры или их кусками достаточно большой длины. Важно, что их диаметр превышает 25 см.
    • Подвязник – тот же кряж, но диаметром меньше 25 см.
    • Жердь – цельный ствол без коры диаметром менее 9 см.
    • Пластина – это половина кряжа, который распилен вдоль волокон.
    • Четвертина — половина пластины, распиленной вдоль волокон.
    • Лежень, или по-другому брус с обзолом – это обтесанное с двух сторон бревно, которое можно положить на одну из двух плоскостей.
    • Брусом называю бревно, которое обтесано с четырех сторон с сечением не менее 100х100 мм. Если оно меньше, то изделие называют бруском.
    • Доска бывает очень разной в зависимости от метода ее обработки и размеров: необрезная, обрезная, горбыль, строганная с четырех сторон, шпунтованная, фальцованная.

    Поперечные срезы досок в зависимости от обработки.

    Все пиломатериалы, которые принято использовать в строительстве, обладают своими специфическими названиями. Различаются они по толщине изделия, а также отношения ширины к этой толщине. Для досок это отношение никогда не должно быть более 2. Максимально допустимая толщина досок равняется 100 мм. Длина любого материала из лиственных пород не превышает 5 м, а из хвойных 6,5 м.

    Основные виды пиломатериалов

    Прочитав данную статью, вы ознакомились с основными понятиями и характеристиками древесины.

    Поэтому с такими знаниями можно спокойно приобретать пиломатериал, оперируя терминами, не хуже продавцов.

    Сегодня практически ни одно крупное строительство или ремонт не обходятся без использования древесины в той или иной степени, поэтому такие знания будут весьма полезны.

    Источник: https://StroyVopros.net/raznoe/vidyi-drevesinyi-i-harakteristika-pilomaterialov.html

    Свойства древесины: плотность, твёрдость, влажность и др

    Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

      Очень важную роль в строительстве играет качество материалов. Как и другие строительные материалы, древесина (любые пиломатериалы) различается по свойствам и характеристикам.

    Зависят эти характеристики от породы дерева, применяемого в качестве используемого материала.

    Для тех или иных задач и назначений подбирают соответствующие породы древесины, способные выполнять поставленные перед ними задачи.

    Плотность древесины

    Что такое плотность древесины

      Плотность древесины – это отношение массы древесины к объёму древесины, то есть плотность определяется массой древесного вещества в единице своего объёма. Выражается плотность в кг/м3.

      Плотность древесины зависит от её влажности. Как и все остальные показатели физико-механических свойств древесины, она определяется при влажности 12%. Между прочностью и плотностью существует тесная связь.

    Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.

    При определении плотности древесинного вещества его массу определяют взвешиванием, а объем рассчитывают по разнице объема образца древесины и объема жидкости, заполнившей пустоты в этом образце.

      По плотности древесины при влажности 12% все породы делят на три группы:

    • с малой плотностью (540 кг/м3 и меньше-) — бальза, ель, пихта, сосна, кедр, можжевельник, тополь, осина, ива, липа, ольха, каштан;
    • средней плотности (540…740 кг/м3) — лиственница, берёза, бук, дуб, клён, ясень, орех грецкий, рябина, яблоня, груша, вяз (карагач), лещина;
    • высокой плотности (750 кг/м3 и более+) — акация, граб, береза железная, дуб, ясень, самшит, фисташка.

      Необходимо отметить, что почти вся древесина у хвойных пород деревьев, за исключением лиственницы и некоторых видов сосны, имеет низкую плотность.

    Твёрдость древесины

      Твёрдость древесины, в первую очередь, зависит от породы. Условия роста дерева также влияют на этот показатель (одна порода древесины может иметь различную твердость в зависимости от окружающих природных условий, в которых росло конкретное дерево). Также на величину твердости влияет влажность древесины.

    В европейских странах и в России принято измерять твердость по методу Бринелля, в США – по методу Янка (Janka).

    Твердость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила (У торцовой поверхности твердость выше, чем у тангенциальной и радиальной в среднем на 30% у лиственных и на 40 % – у хвойных пород.).

      Суть метода Бринелля заключается в способности древесины сопротивляться внедрению (вдавливанию) в неё более твёрдого тела (индентора). При измерениях по Бринеллю используются инденторы в виде шариков из закалённой стали. Первоначально индентор устанавливают на проверяемом образце древесины, следом прилагается основная нагрузка.

    Спустя определенное время после приложения, нагрузку снимают и измеряют глубину оставшегося на дереве отпечатка. Рассчитывают твёрдость древесины по Бринеллю таким образом: приложенную нагрузку делят на площадь поверхности отпечатка, при этом соответствующими нормативными документами определены диаметры индентора и время экспозиции.

    При методе Янка также используется индентор в виде металлического шарика, однако оценивается не глубина вдавливания, а сила, которую надо приложить, чтобы вдавить шарик в древесину на половину диаметра.

    Все древесные породы по твёрдости делят на три группы:

    1) мягкие породы (торцовая твёрдость равна или меньше 38,5 Мпа). К мягкой древесине относят: ель, сосну, кедр, пихту, тополь, липу, осину, ольху.

    2) твёрдые (торцовая твёрдость породы древесины от 38,5 до 82,6 МПа). К этой группе относятся: берёза, лиственница сибирская, бук, клён, карагач, ясень, яблоня.

    3) очень твёрдые (торцовая твёрдость более 82,6 МПа). В эту группу входят: акация белая,керуинг, берёза железная, самшит, кизил.

    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=1030C.

      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).

    Усушка, разбухание и коробление древесины

      Усушка – это уменьшение объёма древесины и линейных размеров при удалении из неё связанной влаги. Удаление свободной влаги не вызывает усушки.

    Она начинается только после полного удаления свободной влаги в момент начала удаления влаги связанной. Чем больше клеточных стенок в единице объёма древесины, тем больше в ней связанной воды и выше усушка.

    Усушка древесины не одинакова в разных направлениях: в тангенциальном направлении в 1,5 – 2 раза больше, чем в радиальном.

      В среднем линейная усушка древесины наиболее большинства пород в тангенциальном направлении составляет 8-10 %, в радиальном 3-7 %, а вдоль волокон 0,1-0,3 %. Полная объёмная усушка находится в пределах 11-17 %. Усушка древесины учитывается при распиловке брёвен на доски (припуски на усадку), при сушке пиломатериалов и т.д.

      При сушке в древесине, вне зависимости от участия внешних нагрузок, возникают внутренние напряжения. Они образуются в результате неодинаковых изменений объёма тела при сушке (сушильные напряжения), пропитке и в процессе роста дерева. Полные сушильные напряжения удобно представить, как совокупность двух составляющих – влажностных и остаточных напряжений.

      Влажностные напряжения вызваны неоднородной усушкой материала. В поверхностных слоях древесины, где влажность ниже, чем в центре, из-за стеснения свободной усушки возникают растягивающие напряжения, а во внутренних – сжимающие.

    Остаточные напряжения обусловлены появлением в древесине неоднородных остаточных деформаций.

    Остаточные напряжения, в отличие от влажностных, не исчезают при выравнивании влажности в доске и наблюдаются как во время сушки, так и после её полного завершения.

      Если растягивающие напряжения достигают предела прочности древесины на растяжение поперёк волокон, появляются трещины. Так появляются поверхностные трещины в начале сушки и внутренние в конце сушки.

      Наличие различных напряжений внутри древесины может привести к её короблению.

    Коробление – это изменение формы древесины при сушке, хранении, и выпиловке. Чаще всего коробление происходит из-за различной степени усушки по разным структурным направлениям. Коробление может возникать и при механической обработке сухих пиломатериалов: при несимметричном строгании, ребровом делении из-за нарушения равновесия остаточных напряжений.

    Разбухание – это увеличение линейных размеров и объёмов древесины при повышении содержания связанной влаги. Оно происходит при увлажнении древесины и представляет собой явление, обратное усушке. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности. Наибольшее разбухание происходит по ширине волокон (тангенциально), наименьшее – вдоль волокон.

    Разбухание, также как и усушка – отрицательные свойства древесины. Однако в некоторых случаях оно играет положительную роль, например, обеспечивает плотность соединений в лодках или винных бочках.

    Раскалываемость древесины

      Раскалываемость – это способность древесины под воздействием ударной нагрузки через клин разделяться на части вдоль волокон. Так как ряд сортов древесины заготавливают путём раскалывания, это свойство древесины имеет положительное практическое значение. Раскалываемость имеет и отрицательное значение при забивке гвоздей, костылей, скоб, ввинчивании шурупов.

    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.

    Тепловые свойства

      К тепловым свойствам относятся теплоёмкость, теплопроводность, температуропроводность и тепловое расширение.

      Теплоёмкость – это способность древесины аккумулировать тепло. Она увеличивается с увеличением влажности.

      Теплопроводность – свойство, характеризующее интенсивность переноса тепла в материале. Теплопроводность увеличивается с увеличением влажности и плотности. Вдоль волокон теплопроводность в среднем в 2 раза больше, чем поперёк.

      Температуро-проводность – способность древесины выравнивать температуру по объёму.

      Тепловое расширение – это способность древесины увеличивать линейные размеры и объём при нагревании. Коэффициент теплового расширения древесины в 3-10 раз меньше, чем у металла, бетона, стекла.

    Деформативность

      При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Основным показателем деформативности служит коэффициент пропорциональности – модуль упругости.

      Модуль упругости вдоль волокон Е = 12-16 ГПа, что в 20 раз больше, чем поперёк волокон. Чем больше модуль упругости, тем более жесткая древесина.

      С увеличением содержания связанной воды и температуры древесины, жесткость её снижается. В нагруженной древесине при высыхании или охлаждении часть упругих деформаций преобразуется в “замороженные” остаточные деформации. Они исчезают при нагревании или увлажнении.

      Поскольку древесина состоит в основном из полимеров с длинными гибкими цепными молекулами, её деформативность зависит от продолжительности воздействия нагрузок. Механические свойства древесины, как и других полимеров, изучаются на базе общей науки реологии. Эта наука рассматривает общие законы деформирования материалов под воздействием нагрузки с учётом фактора времени.

    Источник: https://krovli.club/strojmaterialy/svojstva-drevesiny

    Какие бывают породы древесины и их особенности

    Применение древесины: как подобрать породу дерева под разные задачи

    По растущему дереву достаточно просто определить его породу. Но из какого дерева сделаны пиломатериалы – понять намного сложнее.

    Древесина – это натуральный продукт, поэтому нет материала полностью похожего друг на друга и без дефектов. На всех видах имеются узлы, трещины, сучки. Часто на качество материала они влияния не оказывают.

    Прочность древесины важна для применения ее в строительных конструкциях. Но в основном выбор зависит от вкуса владельца будущего дома. Чем толще бревно, тем теплее будет дом. Чтобы правильно выбрать материал, следует обратить внимание на древесину с высоким классом качества.

    Несколько слов о различных породах древесины:

    На все виды древесины имеются ГОСТы, в которых описаны требования к ним. В России принят ГОСТ 8486-86, а в Европе древесина делится на 4 сорта A, B, C, D. На строительном рынке более востребована древесина второго сорта и класса B. Класс А в основном предназначен для изготовления мебели.

    Сортамент зависит от наличия пороков:

    • 1 сорт имеет высокое качество. Рекомендуется для использования в строительстве, где требуется высокая прочность, жесткость и презентабельный внешний вид;
    • 2 сорт рекомендуется для общих строительных целей, где внешний вид не очень важен;
    • 3 сорт походит для экономичного строительства. Имеет хорошую прочность, но много различных дефектов. Используется для крепления стропил, для фиксации, блокировки – везде, где прочность и внешний вид не важны;
    • 4 сорт применяется для изготовления тары, различных упаковочных изделий.

    Как определить породу древесины

    Качество пиломатериалов зависит от породы древесины. Чтобы определить породу, надо знать основные признаки и различия. Каждой породе древесины соответствуют внешние признаки, по которым ее легко отличить. Для этого рассматривают поперечное сечение срубленного дерева.

    У каждого типа и вида имеется индивидуальная структура, которая создает уникальные физические свойства. Они определяют пригодность древесины для различных целей.

    Наиболее распространенное средство идентификации материала среди плотников – визуальное.

    Многие опытные специалисты, знающие отличия и свойства пород, «на глаз» определяют качество и понимают, из какой древесины изготовлены пиломатериалы.

    Но часто по этим признакам невозможно точно идентифицировать породу, так как дерево обладает удивительной изменчивостью. Из-за множества природных условий оно настолько видоизменяется, что с точностью до ста процентов визуально определить вид пиломатериалов невозможно.

    Достоверная информация может быть получена только с помощью специальных тестов. Для определения точности берут небольшой образец древесины, так как при больших размерах сложнее проводить испытания.

    На фото-картинке — породы древесины

    Ценные

    Древесина ценных пород очень популярна, несмотря на высокую стоимость. Это практичный и красивый материал, имеющий уникальные свойства.

    Из многообразия ценных пород следует выделить:

    • Дуб. Из него получается красивый и долговечный материал. Древесина дуба очень податливая и хорошо гнется.
    • Ясень. По своей текстуре имеет сходство с дубом, но древесина у него более светлого оттенка. При неправильной сушке может немного деформироваться.
    • Бук также относится к видам твердых пород. Перед использованием бук пропаривают. Это очень чистый, не имеющий запаха материал. Поэтому очень ценятся деревянные игрушки из бука. Подходит он для изготовления столешниц.

    Хвойные

    Хвойные породы имеют мягкую древесину за исключением лиственницы. У них выше удельная жесткость и прочность при сжатии и статическом изгибе.

    В хвойных породах древесины (сосна, кедр) клетки в основном одного вида, поэтому материал более однороден по структуре. При исследовании под микроскопом видно, что старые клетки очень толстостенные, те, которые образовались в этом сезоне, имеют тонкие стены и больше смоляных ходов. Поэтому ширина кольца не так важна. Чем больше старых колец, тем выше качество.

    На образование колец сильно влияет место, где росло дерево. Если его рост был умеренный, прочность повышается. Механические свойства хвойной древесины очень высокие, поэтому она часто используется как строительная и конструкционная, после прохождения специальной обработки.

    Как определяют качество и 1 2 3 4 5 6 7 сорт пиломатериалов хвойных пород по ГОСТу 26002-83:

    Мягкие

    Узнать мягкие породы можно по четко выраженным светлым тонам. Для улучшения свойств мягких пород их обрабатывают специальными средствами. Неоценим такой материал в столярном деле. Сюда можно смело отнести осину.

    Древесина мягких пород еще со времен Римской империи использовалась для изготовления бытовых и сельскохозяйственных инструментов. Традиционно ее морили в воде, для усиления прочности. Очень любят ее резчики по дереву, так как это очень податливый материал. Для строительства он не годится.

    Твердые

    Твердые породы ценятся больше. С их помощью создают надежные конструкции, требующие высокой прочности. Высокие природные характеристики не допускают коробления. Эталоном твердости является дуб. Твердая древесина не боится воздействия механических нагрузок и не меняет свою форму под их воздействием.

    Но дома из дуба обычно не строят, так как это очень дорогая древесина. Если имеются аномальные изменения цвета, это обозначает болезненное состояние. В результате заболевания древесина теряет свою прочность.

    Лиственные

    Структура лиственных пород является более сложной. При ее рассмотрении принято делить материал на два класса: кольце-пористая и диффузно-пористая. В некоторых случаях различия слишком малы, чтобы увидеть их без лупы. Наиболее распространенными являются липа, береза и ольха.

    Лиственные деревья имеют большой диаметр сердцевины. Обычно она бывает гораздо темнее заболони. Но иногда из-за условий произрастания разницы в цвете почти нет, что приводит к путанице. Лиственная древесина имеет рисунки различной выразительности. Это могут быть кольца или полосы. Подробно нормы допуска пороков лиственных пород древесины указаны в ГОСТе 7897-62.

    Популярность экзотических лиственных пород обусловлена их эстетическими свойствами. Они имеют красивую фактуру и богатые насыщенные цвета. Большое значение оказывают их прочностные характеристики и уникальные свойства.

    Особую коммерческую ценность имеют:

    • Венге. Растет в Африке в тропических джунглях. Из массива Венге изготавливают мебель, паркет, шпон для декоративного покрытия дверей. Создают накладки на гитарные грифы и рукояти для ножей. Пол, отделанный «венге», удивительно долговечен.
    • Черное дерево. Деревья с черной древесиной растут в Африке, Индокитае и Индостане. Древесина очень тяжелая. Квадратный метр паркета из Черного дерева стоит примерно 50 тыс. долларов США. Дерево имеет уникальные свойства, оно поглощает звуковые волны, что позволяет ему внести вклад в уменьшение шума в зданиях.
    • Железное дерево. Растет в азиатских странах. Из этой твердой и очень прочной древесины делают детали для машин. Поэтому его и называют железным. К этим видам относятся Самшит, Казуарина, Парротия персидская, Квебрахо и другие. Квебрахо в переводе с испанского означает «сломай топор». В нашей стране тоже растет железное дерево – береза Шмидта. Она имеет прочность в полтора раза больше чугуна.

    Материалы из экзотических пород купить крайне затруднительно. Из-за своей малочисленности они находятся под охраной государства.

    В строительстве, благодаря грамотному подбору лесопродукции, любая постройка будет иметь высокое качество и долговечность. Поэтому предпочтение следует отдавать только качественной древесине.

    Источник: http://stroyres.net/lesnye-materialy/drevesina/porodi/kakie-byivayut-i-ih-osobennosti.html

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.