Таблица твёрдости, плотности и стабильности древесины

Особенности обработки

Сосновая древесина не боится воздействия грибков, насекомых-вредителей, гнилостного поражения благодаря повышенной смолистости. По этому показателю сорта сосны подразделяются на смолку (с высоким содержанием смолы) и сухощепку или дутицу (содержание смолы пониженное). Смолистая сосна не рекомендуется для применения в столярных работах, т. к. смола затрудняет пиление и строгание, прилипая к инструментам. При нагревании лаковое покрытие может подниматься. Если всё же требуется обработать сосновую древесину, необходимо её обессмолить. Для этого используются растворители, ацетон, бензин, растворы щелочей, спиртовые вещества.

Сухощепка непригодна для изделий, предназначенных к повышенным нагрузкам. Она хорошо поддаётся резке, строганию и окрашиванию. Для обработки сухощепки применяются как механические, так и ручные столярные инструменты – фуганок, рубанок и др. Вдоль волокон сосновая древесина строгается легко, а поперёк – нет, поэтому для этого рекомендуется применять распиливание. Сосновая сухощепка хорошо шлифуется и склеивается. Крепёжные материалы (шурупы, гвозди) удерживаются удовлетворительно.

Смолистость сосны повышает склонность постройки к возгоранию. По этой причине необходимо обрабатывать материал защитными составами. Из-за повышенной влагопроницаемости сосновой древесины требуется высокий расход средств для отделочных работ. При окрашивании поверхности сосновых пиломатериалов возможно появление пятнистости. Чтобы избежать подобного эффекта, доска должна быть просушена. А также необходимо использовать высококачественные материалы для покрытия.

Текстура

Свежеспиленный ствол имеет ядро розоватого оттенка. Цвет определяется местом произрастания дерева, его породой, возрастом, особенностями структуры. Сосновая древесина имеет однообразную структуру, отличается низкой упругостью, высокой прочностью. Волокна прямые, это относится практически ко всем породам сосны. По текстуре специалисты относят её к средне-грубым породам.

Механические свойства

Сосна относится к среднеплотным и среднетвёрдым породам древесины. А показатель прочности у неё высокий. При сжатии вдоль волокон предел прочности составляет около 440 г/см2. Она плохо поддаётся изгибам. Способность сопротивляться раскалыванию низкая. Влаго- и воздухопроницаемость высокие. Впрочем, у разных пород механические свойства неодинаковые. Лучшей считается северная сосна. Годичные кольца у неё расположены на минимальном расстоянии друг от друга – не более 2 мм, поэтому она менее рыхлая и более прочная. Усадка у неё ниже. Северная сосна менее подвержена растрескиванию.

Плотность

Согласно определенным принятым стандартам, записанным в ГОСТе 9758, плотность щебня определенных фракций является унифицированной. Связанно это с тем, что для строительства следует использовать только лишь качественные материалы с определенными характеристиками и свойствами.

Насыпная плотность гравийного щебняфракции 5-20 миллиметров и марки М110 может находится в пределах от 1430 килограмма на один метр кубический (кг/м3). Именно на этот показатель следует ориентироваться, осуществляя расчеты.

Данный показатель зачастую не требуется для обычного осуществления строительства. Он используется преимущественно только лишь инженерами.

Стоит также отметить то, как отличается плотность щебня фракции 5-20 миллиметров от данного показателя, касаемо других материалов. К примеру, можно привести следующую закономерность:

• фракция в пределах от 0 до 5 миллиметров, имеет насыпную плотность довольно высокую – до 1600 килограмм на один метр кубический (кг/м3);

Фракция 0-5 мм

• фракция в пределах от 40 до 100 миллиметров, имеет насыпную плотность также значительную – до 1650 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Фракция 40-100 мм

• связанно это с тем, что более мелкие камни (40-70 миллиметров)в таком случае заполняют воздушные пространства между большими (100 миллиметров);

Фракция 40-70

• фракция превышается 170 миллиметров, имеет насыпную плотность, превышающую 1730 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Немного более низкими являются показатели насыпной плотности гранитного и известкового щебня.

Известковый

Наиболее легким является камень из шлака и керамзита. Насыпная плотность такого щебня в разы ниже данной физической величины по отношению к другим видам пород.

Керамзитовый

Шлаковый материал отличается плотность до 800 килограмм на один метр кубический (кг/м3), в то время как керамзитовый – от 210 до 450 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Шлаковый

Хвойные породы

Самые популярные виды древесины этой категории это ель, сосна, кедр, лиственница. Определены области применения отдельных пород, где они проявляют свои качества в лучшем виде. К самым тяжелым хвойным породам относится лиственница. Плотность материала 580 кг/м3. Ценится за прочность и способность противостоять влаге. Самая легкая порода это кедровая древесина. Плотность — 420 кг/м3. Отличается приятным ароматом, считающимся лечебным, поэтому часто из нее делают домашнюю утварь и мебель. Плотность ели несколько выше — 430 кг/м3. Используется как для силовых строительных конструкций, так и в качестве отделочного материала. Самым востребованным на рынке материалом является сосна, плотность древесины которой при разной влажности может колебаться от 500 до 800 кг/м3. Объемы продаж хвойных пород существенно превышают аналогичный показатель по лиственным видам леса.

Узнайте как сэкономить при покупке пиломатериала

• Обрезная доска рабочего сечения. Профессионалам этот трюк давно известен и они им с пользой для кошелька вовсю пользуются. Чем же мы хуже? Так называемая «обрезная доска рабочего сечения» выпускается в ассортименте аналогичном пиломатериалам по ГОСТ 8486-86, но имеет меньший размер поперечного сечения (на 5 мм).

  Качество доски соответствует обрезной доске I го сорта, однако при одинаковом числе досок 1м3будет дешевле на 10-15% чем обрезная доска по ГОСТ.

• Как собственник вы можете обратиться за квотой на вырубку в сельсовет. После согласования с лесниками доставляем лес на пилораму и получаем пиломатериал в необходимом количестве по смешным ценам.

• Зимой в несезон иногда удается «поймать» отличные скидки как на обработку на пилораме так и у продавцов, которым хранить нереализованные в теплое время года пиломатериалы не с руки. Пользуйтесь!

От чего зависит теплотворная способность дров?

Химический состав подавляющего большинства пород дерева практически одинаковый. Небольшие колебания химического состава различных пород и определяют различия в теплотворной способности различных пород дерева. Теплотворная способность измеряется в килокалориях – то есть вычисляется количество тепла, получаемое при сжигание одного килограмма дерева той или иной породы. Принципиальных различий между теплотворными способностями различных пород древесины нет. И для бытовых целей достаточно знать усредненные значения.

теплотворность различных пород

Различия между породами в теплотворной способности выглядят минимально. Стоит отметить, что исходя из таблицы может показаться, что выгоднее покупать дрова, заготовленные из древесины хвойных пород, ведь их теплотворность больше. Однако, на рынке дрова поставляются по объему, а не по массе, так что в одном кубометре дров, заготовленных из древесины лиственных пород дерева их будет просто больше.

Доска 40х150х6000 | Вес и объем м3 куба

Наименование: Доска обрезная 40х150х6000 Толщина х ширина х длина: 40х150х6000 мм. Объем 1 доски: 0,036 м3 Количество досок 40х150х6000 в кубе м3: 27 шт. ГОСТ: 24454-80 Доска маркировки 40х150х6000 используется на стройке, для изготовления тары, в мебельном производстве, для оформления интерьеров и иных целей. По нормам бруски и доски делятся на сорта. Это отборный, 1, 2, 3, 4-й. В свою очередь среди брусьев рекомендовано разделение на четыре класса (1, 2, 3, 4-й). Выпускаемые пиломатериалы должны соответствовать техническим требованиям ГОСТ 8486-86. Номинальные размеры по толщине и ширине для древесины влажностью 20% указаны в ГОСТ 24454. Сушка пиломатериалов это эффективная стадия по коренному улучшению технологических и эксплуатационных характеристик. Сушка осуществляется различными технологиями: искусственными (камерная, контактная, вакуумная) и естественными без спецоборудования. В процессе высыхания дерево подвергается усадке. Грамотный выбор пиломатериалов дает возможность значительно сэкономить денежные средства при строительных работах. Очевидные преимущества необрезной доски — многофункциональность, невысокая цена и высокое качество. Таблица: вес доски 40х150х6000 При выполнении строительных расчетов требуется знать вес доски 40х150х6000 мм. В нижеприведенной расчетной таблице вы видите вес куба обрезной доски. Для разных пород дерева мы рассчитали вес 1 м3 и собрали эти сведения в одной таблице. Учитывайте тот факт, что обозначенные показатели различаются и зависят от влажности (содержание влаги) древесины. Обычно в стандартах при проведении расчетов принимается влажность 20%. Кроме того в таблице представлены объем доски 40х150х6000 мм обрезной, а также количество досок в 1м3 кубе для широко применяемых пород древесины. В случае, если вы не нашли нужную информацию, то обязательно свяжитесь с нами и мы разместим ее на сайте.	510 кг/м3
Сосна	19,3 кг	520 кг/м3
Липа	19,6 кг	530 кг/м3
Береза	24,1 кг	650 кг/м3
Лиственница	24,4 кг	660 кг/м3
Дуб	25,6 кг	690 кг/м3

gigatab.eccodom.com

Плотность древесины

Плотность древесины. Тепловые свойства древесины

Плотность древесины – это масса единицы объема материала, выражающаяся в г/см3 или кг/м3. Существует несколько показателей плотности древесины, которые зависят от влажности. Плотность древесного вещества – это масса единицы объема материала, образующего клеточные стенки. Она для всех пород примерно одинакова и равна 1,53 г/см3, т. е. в 1,5 раза выше плотности воды.

Плотность абсолютно сухой древесины – это масса единицы объема древесины при отсутствии в ней воды. Она определяется по формуле:

ρ = m / V,

где р – плотность абсолютно сухой древесины, г/см3 или кг/м3;

m – масса образца древесины при влажности 0 %, г или кг; V – объем образца древесины при влажности 0 %, см3 или м3.

Плотность древесины меньше плотности древесного вещества, так как она имеет пустоты, заполненные воздухом, т. е. пористость, которая выражается в процентах и характеризует отношение пустот в абсолютно сухой древесине. Чем больше плотность древесины, тем меньше ее пористость.

Плотность древесины существенно зависит от влажности. С увеличением влажности плотность древесины возрастает По плотности все породы делятся на три группы (при влажности древесины 12 %):

1) породы с малой плотностью – 540 кг/м3 и менее – это ель, сосна, липа и др.;

2) породы средней плотности – от 550 до 740 кг/м 3– это дуб, береза, вяз и др.;

3) породы высокой плотности – 750 кг/м3 и более – это кизил, граб, фисташка и др.

Тепловые свойства древесины – это теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и тепловое расширение. Теплоемкость – способность древесины аккумулировать тепло. За показатель теплоемкости принята удельная теплоемкость. С – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг массы древесины на 1°C. Она измеряется в кДж/кг × t°С.

Сухая древесина представляет собой древесное вещество и воздух, причем массовая доля воздуха в ней незначительна Поэтому теплоемкость сухой древесины практически равна теплоемкости древесного вещества. Удельная теплоемкость древесины практически не зависит от породы и при температуре 0°C для абсолютно сухой древесины равна 1,55 кДж. С повышением температуры удельная теплоемкость несколько возрастает и при температуре 100°C увеличивается примерно на 25%. При увлажнении древесины ее теплоемкость увеличивается.

Процесс переноса тепла в древесине характеризуется двумя показателями – коэффициентом теплопроводности и коэффициентом температуропроводности. Коэффициент теплопроводности численно равен количеству теплоты, которое проходит в единицу времени через стенку из древесины площадью 1 м2 и толщиной 1 м при разности температур на противоположных сторонах стенки в 1°C. Он измеряется в Вт / (м × °С).

Коэффициент температуропроводности характеризует скорость изменения температуры древесины при ее нагревании или охлаждении. Он определяет тепловую инерционность древесины, т. е. ее способность выравнивать температуру. Коэффициент температуропроводности рассчитывают по формуле:

α = λ/с × ρ,

где ρ – плотность материала, кг/м3;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт / (м × °С);

с – удельная теплоемкость древесины, кДж / (кг × °С).

В. С. АлексеевМатериаловедение: конспект лекций

В начало | |

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:

1. Удельный вес (условная или базисная плотность): характеризует отношение массы сухого древесинного вещества к его объему.
2. 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:

1. Выдержать измеряемый образец до влажности не менее 11 %.
2. Расчет размерных характеристик и веса деревянной заготовки.
3. 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.
4. Повторно измеряются размер и вес увлажненной древесины. На основе новых данных производится расчет максимального объема.
5. Заготовка высушивается и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
6. 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.

Вредные примеси в древесине

В ходе химической реакции горения древесина сгорает не полностью. После сгорания остается зола – то есть не сгоревшая часть древесины, а в процессе горения из древесины испаряется влага.

Меньше влияет на качество горения и теплотворность дров зола. Ее количество в любой древесине одинаково и составляет около 1 процента.

А вот влага, находящаяся в древесине может доставить немало проблем при их сжигании. Так, сразу после рубки древесина может содержать до 50 процентов влаги. Соответственно при горении таких дров – львиная доля энергии, выделяющейся с пламенем может уходить просто на испарение самой древесной влаги, не совершая при этом никакой полезной работы.

расчет теплотворной способности

Влага, имеющаяся в древесине резко снижает теплотворную способность любых дров. Сгорающие дрова не просто не выполняют свою функцию, но и становятся неспособными поддерживать необходимую температуру при горении. При этом органика, находящаяся в дровах сгорает не полностью, при горении таких дров выделяется повешенное количество дыма, который загрязняет как дымоход, так и топочное пространство.

Что такое влажность древесины, на что она влияет?

Физическая величина, описывающая относительное количество воды, содержащееся в древесине называется влажностью. Измеряют влажность древесины в процентах.

При измерениях может учитываться два вида влажности:

• Влажность абсолютная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к полностью высушенному дереву. Такие измерения проводятся обычно в строительных целях.
• Влажность относительная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к ее собственному весу. Такие расчеты производятся для древесины, используемой в качестве топлива.

Так, если написано, что древесина имеет относительную влажность в 60%, то её абсолютная влажность выразится в показателе 150%.

Чтобы рассчитать теплотворную способность дров при известной влажности – вы можете использовать следующую формулу:

Анализируя эту формулу можно установить, что дрова, заготовленные из хвойных пород дерева с показателем относительной влажности в 12 процентов при сжигании 1 килограмма выделят 3940 килокалории, а дрова, заготовленные из лиственных пород при сопоставимой влажности выделят уже 3852 килокалории.

Чтобы понять, что представляет собой относительная влажность в 12 процентов – поясним, что такую влажность приобретают дрова, которое длительное время сушатся на улице.

Таблица объемного веса 1м3 древесины в зависимости от влажности.

Плотность древесного вещества, как было уже сказано, является константой. Однако, древесина имеет многоклеточную волокнистую структуру сложного типа. Стенки из древесного вещества играют роль каркаса в структуре древесины. Соответственно, у каждой породы и видов деревьев клеточные структуры, формы и размеры клеток варьируются, в следствии чего удельный вес дерева будет разный, как и разный вес м3 дерева.

Также, большую роль в изменении удельного веса древесины оказывает влажность. Благодаря структуре данного материала, с повышением влажности, повышается и плотность древесины. Однако на плотность древесинного вещества данное правило не распространяется.

Ниже представлен удельный вес древесины. Таблица составлена в зависимости от влажности материала и исчисляется такого показателя, как вес 1м3 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 у древесины напрямую зависит от своей влажности. Так же как и все остальные показатели физико-механических свойств древесины , плотность определяется при влажности 12%. При определении плотности древесного вещества его массу определяют взвешиванием, а объём рассчитывают по разнице объёма образца древесины и объёма жидкости, заполнившей пустоты в этом образце.

Очень тесная связь существует между плотностью и прочностью древесины . Более плотная (тяжёлая) древесина, как правило, является более прочной.

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

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

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

Прочность

Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зависит от направления действующей нагрузки (растяжение, сжатие, изгиб, скалывание), породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков и характеризуется пределом прочности – напряжением, при котором разрушается образец.

Средняя величина предела прочности при растяжении вдоль волокон всех пород составляет 130 МПа. На прочность при растяжении вдоль волокон оказывает большое влияние строение древесины. Даже небольшое отклонение от правильного расположения волокон вызывает снижение прочности.

При растяжении поперек волокон прочность древесины очень мала и в среднем составляет 1/20 от предела прочности при растяжении вдоль волокон, т. е. 6,5 МПа. При сжатии вдоль волокон деформация выражается в небольшом укорочении образца. Прочность древесины при сжатии поперек волокон ниже, чем вдоль волокон, примерно в 8 раз.

Таблица значений плотности древесины для более встречаемых пород деревьев

Порода дерева	Плотность древесины кг/м3
Бальса (Бальза)	120-160
Пихта сибирская	390-430
Ель северная	400-450
Секвойя вечно-зелёная
Тополь	400-500
Сосна	450-500
Ольха
Осина
Липа
Красное дерево
Конский каштан
Каштан съедобный
Кипарис
Черемуха
Сапелли
Лещина
Орех грецкий
Берёза
Вишня
Вяз гладкий
Лиственница
Клен полевой
Тиковое дерево
Груша
Афрормозия
Свитения (махагони)
Платан
Жостер (крушина) Керуинг
Кулахи
Мутения
Палисандр
Венге
Лапачо
Олива
Сандаловое дерево
Панга-панга
Самшит
Палисандр
Сукупира
Кумару
Эбеновое дерево (Хурма)
Черное дерево
Квебрахо
Гваякум или бакаут

Если внимательно изучить все, что есть по данному вопросу в Сети, то одни и те же пункты, изложенные в разных источниках, находятся в явном противоречии. К примеру, наблюдается несоответствие в оценке зависимости плотности древесины от ее породы. Где-то указано, что она существует, в иных эта взаимосвязь отрицается.

Прежде чем разбираться со значениями данной характеристики, приводить типовые таблицы плотности древесины, стоит выяснить, кто прав и так ли уж она важна для рядового потребителя.

Плотность древесины – это один из показателей ценности материала с практической точки зрения. Чем больше численное выражение этого параметра, тем выше прочность заготовок. Если они, к примеру, используются как топливо, то такие дрова медленнее сгорают, следовательно, являются более экономичным вариантом, например, для отопления.

Особенно если котел – не пиролизный. В строительстве (ремонте) плотность древесины, а значит, и прочность, учитывается при выборе пиломатериалов для того или иного конструктивного элемента. Вариантов использования заготовок достаточно, но в любом случае данной характеристикой пренебрегать не стоит.

Это довольно объемная тема, но детальное ее освещение интересно лишь профильному специалисту. Автор полагает, что читателю вполне хватит знания основных факторов, которые влияют на плотность древесины.

• Условия произрастания.
• Порода.
• Степень влажности образца.
• В какой части дерева измерена плотность (ствол, ветки).

Так как неизвестно, какую конкретно древесину читатель решил приобрести и для чего именно, автор счел целесообразным привести в статье несколько вариантов типовых таблиц. В них можно найти не только показатели плотности, но и ряд других характеристик, которые могут представлять практический интерес.

Чтобы было легче ориентироваться в вопросе плотности древесины, стоит все породы условно разбить на группы. Данная характеристика для образцов, входящих в каждую, примерно одинакова.

Сведения по некоторым породам древесины, произрастающим на территории РФ

Отличия от других хвойных деревьев

Как же можно отличить древесину сосны от других хвойных, в частности, от ели? Сосна содержит значительно меньше сучков. Она имеет полосатую текстуру. На разрезах чётко видны годичные кольца. Сердцевинные лучи незаметны. Для неё характерны высокие показатели плотности и прочности. Однако это достаточно мягкая и лёгкая древесина. Она отличается повышенной смолистостью, благодаря чему устойчива к гниению и воздействию грибков, паразитов, а также осадков и других атмосферных явлений.

Сосновая древесина обладает высокотехнологичными свойствами, легко поддаётся обработке. Благодаря этому её используют в производстве чаще других хвойных пород. Из неё изготавливают предметы мебели, музыкальные инструменты, тару, применяют в строительстве и отделочных работах.

Какая удельная плотность дерева разных пород

При строительстве и ремонтных работах широко используются пиломатериалы различных типов, выбор которых зависит в первую очередь от удельной плотности древесины. Она в отличие от других строительных материалов имеет разный удельный вес. Порода дерева и влажность окружающей среды напрямую влияют на этот показатель.  

Что такое удельная плотность 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.

Отопительная энергетическая ценность древесины напрямую зависит от ее плотности. Чем больше плотность, тем выше содержание горючего вещества в древесине. Огонь на такой древесине будет в разы жарче и сильнее. Поэтому дрова из плотных сортов деревьев признаны наиболее эффективными, хотя и стоят в разы дороже.

Плотность

Плотностьдревесины — это отношение массыдревесины к ее объему. Выражаетсяплотность в кг/м 3 . Плотностьдревесины зависит от ее влажности.Все показатели физико-механическихсвойств древесины определяются привлажности 12%. Между прочностью и плотностьюсуществует тесная связь. Более тяжелаядревесина, как правило, является болеепрочной. Плотность определяетсяколичеством древесинного веществав единице объема.

Поплотности при влажности 12% древесинуможно разделить на 3 группы:

Порода	Плотность, г/куб.см
Легкая
Бальса	0.15
Пихта сибирская	0.39
Ель	0.45
Ива	0.46
Осина	0.51
Сосна	0.52
Липа	0.53
Средняя плотность
Конский каштан	0.56
Орех грецкий	0.64
Береза	0.65
Вишня	0.66
Лиственница	0.66
Тиковое дерево	0.67
Бук	0.68
Дуб	0.69
Свитения (махагони)	0.70
Платан	0.70
Плотные породы
Ясень	0.75
Слива	0.80
Пекан (кария)	0.83
Самшит	0.96
Хурма эбеновая	1.08

Плотностьдревесины имеет большое практическоезначение. Более плотная древесина хужепропитывается антисептиками, менееподвержена истиранию на таких местахкак полы, лестницы, перила.

Твердость

Твердостьюназывается способность древесинысопротивляться внедрению в нее болеетвердых тел. На величину твердостиоказывает влияние влажность древесины.

Постепени твердости все древесные породыпри 12% — ной влажности можно разделитьна три группы:

• мягкие — сосна, ель, тополь, липа, осина
• твердые — лиственница, береза, бук, вяз, клен, ясень
• очень твердые — акация белая, эбен, эвкалипт, кизил, самшит

Твердыепороды древесины более износос?тойкипо сравнению с мягкими. Твердостьдревесины имеет существенное значениепри обработке ее режущими инструментами:фрезеровании, распиловке.

Часть III: Породы древесины Породы древесины

Припостройке домов из дерева наиболеечасто используют древесину хвойныхпород. Это связано с тем, что хвойныепороды древесины менее подверженыбиоразрушению и более экономичны.Наиболее часто строители предпочитаютсосну, ель, лиственницу.

Хвойнаяпорода выбирают для строительства из-заее большей по сравнению с лиственнымипородами прочности, большей биостойкостии меньшей себестоимости производства.Кроме того, ствол хвойных пород имеетболее правильную форму с меньшимколичеством дефектов.

Лиственныепороды чаще используют для внутреннейотделки, изготовления мебели, паркета,дверей, элементов декора, музыкальныхинструментов.

Как определяют плотность древесины

В России и Европе есть несколько стандартов определения плотности материала

1. Метод Бринелля – показатель НВ (Hardness Brinell).

Именно его используют для древесины, и это является стандартной практикой. В качестве испытуемого образца используют куб с ребром 5 см, индертор – шар диаметром 1 см. Воздействуют под давлением 100 кг в течение 30 сек и изучают площадь продавленной поверхности.

1. Метод Роквелла – показатель HR (Hardness Rockwell) с добавлением обозначения шкалы (HRA, HRB, HRC)

В качестве образца используют металлический куб с зашлифованными сторонами, индертор — алмазный конус. Принцип испытания аналогичный, но используют только в отношении твердых и сверхтвердых материалов.

1. Метод Виккерса — обозначается цифрами величины твердости и литерами HV

Применяется для небольших образцов, где индектором выступает алмазный наконечник в виде пирамиды, а отпечаток измеряется оптической системой.

От чего зависит плотность

Понятно, что чем тверже древесина, тем выше будет коэффициент. Даже в пределах одной породы значения могут отличаться кардинально, что будет зависеть от:

• распила — плашки радиального распила прочнее тангенциального на 30%;
• породы;
• условий произрастания — одна порода может иметь различную твердость в зависимости от окружающих природных условий, в которых росло конкретное дерево.

Для того, чтобы показатели были точными, перед измерением сырье высушивают в камерах до 12%

После измерения древесину можно условно отнести к одной из следующих категорий:

• мягкие породы — 80-100 МПа;
• средней плотности — 90-140 МПа;
• твердые — до 160 МПа;
• очень твердые (как кость) — более 160 МПа.

Другие механические свойства древесины

Для дальнейшего использования заготовок имеют значение все механические свойства, основными из которых являются:

• прочность,
• твердость (плотность),
• ударная вязкость.

Прочность – способность материала сопротивляться разрушению. Этот параметр зависит прочности, влажности и наличия пороков.

Твердость (плотность) – имеет значение при обработке режущими инструментами (пилении, строгании, лущении) и в тех случаях, когда древесина с поверхности подвергается истиранию, толчкам и/или ударам

Ударная вязкость – способность материала к поглощению энергии при нагрузке. Чем больше усилие для излома, тем выше. Если древесина хрупкая, для разрушения образца необходимо затратить меньшую величину работы.

Таблица значений плотности древесины

Порода	Макс.плотность, кг/м3	Порода	Макс.плотность, кг/м3
Бальза	160	Пихта	430
Ель северная	450	Тополь	500
Ива	460	Сосна	500
Ольха	490	Осина	510
Липа	530	Кипарис	600
Орех	640	Береза	650
Вишня	660	Вяз	660
Лиственница	660	Клен	670
Тик	670	Груша	690
Дуб	690	Платан	700
Бук	720	Граб	750
Ясень	750	Слива	800

Для строительства домов лучше всего использовать лес зимней рубки. Это не означает, что он плотнее или прочнее, дело в другом – в летних заготовках пониженная концентрация природных антисептиков (смоляных кислот и эфирных масел)

Сосна и лиственница зимней рубки практически не гниют, что принципиально важно для будущего дома

Влияние структуры древесины на ее свойства

Строение волокна оказывает прямое влияние на характеристики пиломатериалов. Специалистами отмечается прямая зависимость плотности и твердости. Она не прямо пропорциональна, но заметна. Популярность хвойных пород обусловлена оптимальными характеристиками, идеально подходящими под решение тех задач, для которых используется. Они обладают небольшим весом, достаточной прочностью. Легки они в обработке даже для простых домашних мастеров. Ценные породы требуют особых навыков в работе и профессионального инструмента.

Большое влияние на свойства имеет влажность древесины. В сухом состоянии она тяжелее обрабатывается. По этой причине первичную разделку выполняют пока лес влажный. Некоторые технологические операции требуют принудительного увлажнения. Такая практика используется на крупных деревообрабатывающих предприятиях в целях ускорения процесса. К тому же принудительная сушка проводится намного быстрее, если заготовка не крупная. Оптимальным считается удаление влаги из досок. Операция достаточно короткая по времени и не приводит к сильному короблению пиломатериала, как было бы, если в камеру сушки помещались бы рейки и брус.