Všetko o vlastnostiach dreva

Vedieť všetko o vlastnostiach dreva a nielen o tom, čo je z hľadiska tvrdosti, je užitočné pre všeobecný rozvoj a pre priamu organizáciu rôznych priemyselných odvetví. Je nevyhnutné venovať pozornosť technologickým vlastnostiam a vlhkosti. Ale tiež stojí za to si vopred predstaviť, aké užitočné vlastnosti má drevo.

Farba dreva do značnej miery závisí od stupňa jeho nasýtenia trieslovinami. Preto je jednoznačne viazaná na klimatické a pôdne vlastnosti rôznych lokalít. Hlavné pravidlo je jednoduché: čím väčšia je rozpustnosť minerálnych solí, tým tmavší bude materiál. Ale to, akú farbu má konkrétny strom, závisí aj od:

• príjem minerálnych solí;
• vlastnosti spracovania vo výrobe;
• stupeň vlhkosti;
• svetelné charakteristiky;
• vyhorenie v priebehu času;
• plesňové lézie.

Fyzikálne tento parameter vyjadruje mieru smerového odmietnutia svetelného toku. Čím hladší je povrch konkrétnej vzorky, tým je vyššia... Nie nadarmo sa správne vyleštené dosky a panely, takmer bez ohľadu na pôvodné plemeno, obzvlášť silno lesknú. Ale napriek tomu vlastnosti plemena vždy zanechávajú odtlačok na povahe takého lesku.

V mnohých ohľadoch sa práve táto vlastnosť v konečnom dôsledku považuje za určujúcu pre vzhľad dreva. Textúra sa vzťahuje na konkrétny vzor. Zvyčajne sa nenachádza na povrchu, ale na reze. Textúra je ovplyvnená:

• už spomínaná farba;
• vlastnosti vlákien a ich umiestnenie;
• letokruhy;
• pigmenty vo vnútri.

Špecifická aróma je snáď najpríjemnejšou vlastnosťou, ktorú drevo má. Najsilnejšia vôňa je charakteristická pre jadrovník, pretože je tam najvyššia koncentrácia aromatických látok. Čerstvo vyrúbaný strom vonia silnejšie, potom slabšie. Po určitom čase je takmer nemožné zachytiť tento zápach. Je to najatraktívnejšie pre tieto exempláre:

• borievka;
• citrónovník;
• cyprus;
• teak;
• broskyňa;
• žlté drevo.

Tak sa nazýva štruktúra stromu, zistená buď pri pohľade voľným okom, alebo s miernym zväčšením, napríklad pomocou lupy. Na akýchkoľvek rezoch kmeňov si môžete všimnúť makroštruktúru. Jadro, kambium a samotné drevo sú všetky časti makroštruktúry.

Tento ukazovateľ zvyčajne prechádza ako negatívny, pretože čím je menší, tým ľahšie sa s drevom pracuje, jeho ostatné parametre sú predvídateľnejšie a hotový výrobok spoľahlivejší. Čerstvo narezané drevo má pomerne vysoký stupeň vlhkosti. Za normálnych podmienok - teplota 20 stupňov - môže strom absorbovať z vonkajšieho prostredia až 30% vody v absolútnom vyjadrení. Nemôže prirodzene prekročiť tento ukazovateľ, pokiaľ neexistujú nejaké špeciálne okolnosti, ktoré zvyšujú saturáciu kvapalinou až na 50 alebo dokonca až na 100%. Je pozoruhodné, že to sotva závisí od plemena a dokonca aj od oblasti pôvodu.

Norma podľa GOST je jednoduchá: ak je obsah vody nižší ako 22%, potom ide o suché rezivo a pri vyššej koncentrácii je klasifikované ako mokré. Z praktických dôvodov je však, samozrejme, nemožné obmedziť sa na takúto štandardnú úroveň. Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že podľa GOST nie je obsah vody v dreve triedy 4 štandardizovaný. Definícia tohto ukazovateľa sa robí rôznymi spôsobmi. Na profesionálne účely sa meria pomocou špeciálneho prístroja - elektrického vlhkomera.

Vlhkosť môžete skontrolovať aj pomocou váhového testu. Zvyčajne sa drevo suché na vzduchu považuje za normálne, ktorého vlhkosť nepresahuje 15-20%. Najčastejšie je na dosiahnutie tohto výsledku potrebné viac či menej dlhé sušenie.

Strom s vlhkosťou vyššou ako 100 percent sa považuje za mokrý. (podľa koeficientu pridania hmotnosti vplyvom vlhkosti). To je však možné iba pri dlhodobom vystavení vode. Vlhkosť sa považuje za normálnu od 30 do 80%, aj keď sa samozrejme nesnažia dosiahnuť hornú hranicu, ale snažia sa použiť čo najsuchšie rezivo, ideálne nie viac ako 12 %. Výpočet sa robí podľa pomerne jednoduchého vzorca.

Počiatočný index vlhkosti sa určí tak, že sa od počiatočnej hmotnosti odpočíta hmotnosť, ktorá bude v absolútne suchom stave, a potom sa vydelí absolútne suchou hmotnosťou a vynásobí sa 100 %. Je potrebné pochopiť, že aj keď je povrch suchý, vo vnútri môže byť stále značné množstvo vlhkosti. V niektorých prípadoch môžete počuť o takzvanej rovnovážnej vlhkosti dreva. Znamená taký stav, keď je tlak z vonkajšieho prostredia úplne vyvážený tlakom zo strany kvapaliny obsiahnutej v póroch a bunkách. Tento ukazovateľ, podobne ako iné typy nasýtenia vodou, priamo ovplyvňuje vhodnosť surovín na určité praktické účely.

So zvyšujúcim sa obsahom vlhkosti rezivo:

• sa výrazne rozšíri;
• trochu predlžuje;
• v kombinácii so zvýšením teploty získava plasticitu;
• pri dlhšom časovom období (porovnateľnom s bežnou životnosťou) sa rýchlejšie opotrebováva a degraduje, častejšie a aktívnejšie hnije.

Voda je však obsiahnutá nielen na začiatku, ale prichádza aj zvonka počas celej doby používania produktov. Intenzita jeho absorpcie sa presne nazýva absorpcia vlhkosti. Pri adsorbovaní vody vzniká určité teplo.

Ide o prechod takzvanej viazanej vody. Koeficient vodivosti vlhkosti zohľadňuje pohyb samotnej kvapaliny aj plynnej fázy. Deje sa to prostredníctvom:

• bunkové dutiny;
• medzibunkové priestory;
• kapilárne systémy bunkových membrán.

Keď profesionáli vyslovia slovo zmršťovanie, je to zbavené akejkoľvek ironickej konotácie. Toto je dosť vážny pojem, ktorý znamená mieru, do akej sa veľkosť dreva alebo produktu z neho zmenšuje odstránením vlhkosti, ktorá sa tam nachádza. Pre každé plemeno a dokonca aj pre konkrétnu úroveň hustoty sa tento ukazovateľ môže výrazne líšiť. V rôznych geometrických smeroch je zmršťovanie nerovnomerné. Fyzikálny význam napučiavania spočíva v prenikaní molekúl vody do bunkových stien a v ich vzďaľovaní celulózových fibríl, tento jav je charakteristický najmä pre preschnuté drevo alebo vystavené sezónnym zmenám vlhkosti.

V prirodzenom stave každý kmeň stromu rastie vyvážene, aj keď sa musí vyvíjať krivo.Ale keď sa vyrúbe ten istý kmeň, drevo „vedie“, pretože tieto napätia sa vymknú kontrole, stratia všetku harmóniu. Najsilnejšie z nich sa nájdu okamžite, len čo sa kmeň rozpíli. Niekedy sa však problém prejaví oveľa neskôr, po vyschnutí dosiek a ich upevnení na vytvorenú konštrukciu.

Toto je ukazovateľ hmotnosti určitej jednotky objemu stromu. Dôležité: vypočítava sa tak, že sa zámerne ignoruje hmotnosť dutín a obsiahnutá vlhkosť, dôležitá je iba čistá hmotnosť sušiny. Pre každé plemeno je hustota prísne individuálna. Tento ukazovateľ úzko súvisí s nasledujúcimi parametrami:

• pórovitosť;
• vlhkosť;
• rýchlosť absorpcie;
• trvanlivosť;
• náchylnosť na biologické poškodenie (čím je vzorka hustejšia, tým je ťažšie ju poškodiť).

Schopnosť dreva prepúšťať kvapaliny a plyny netreba podceňovať. Priamo ovplyvňuje vývoj režimov sušenia a impregnácie a posúdenie uskutočniteľnosti takýchto režimov. Priepustnosť vody je určená nielen druhom dreva, ale aj umiestnením v kmeni a smerom pohybu kvapalín a plynov. Priepustnosť pozdĺž zrna sa výrazne líši od rýchlosti prenikania cez zrno. Za zváženie stojí aj významná úloha živicových látok, ktoré narúšajú prúdenie vody a iných kvapalných látok.

Priepustnosť plynu je definovaná ako množstvo vzduchu, ktoré prešlo. Meria sa v prepočte na 1 meter kubický. pozri povrch vzorky. Tento indikátor je určený:

• tlak;
• vlastnosti samotného dreva;
• vlastnosti pár alebo plynov.

Práve tie sa najčastejšie spomínajú medzi úžitkovými vlastnosťami prírodného materiálu.... V skutočnosti je však situácia o niečo komplikovanejšia ako len „dobré zadržiavanie tepla“. Špecifická úroveň tepelnej kapacity nie je tak silne závislá od horniny a hustoty. Je určená predovšetkým teplotou okolia. Čím je vyššia, tým je tepelná kapacita vyššia, závislosť je takmer lineárna.

Tiež stojí za to venovať pozornosť tepelnej difúzii a tepelnej vodivosti. Obe tieto vlastnosti priamo súvisia s hustotou látky, pretože každá dutina obsahujúca vzduch hrá dôležitú úlohu. Čím je drevo hustejšie, tým je jeho tepelná vodivosť vyššia. Naopak, index tepelnej vodivosti prudko klesá so zvýšením špecifickej hmotnosti vzorky.

Ale niekedy sa drevo používa aj ako palivo. V tomto prípade je kritická výhrevnosť. Pri úplne suchom strome sa pohybuje od 19,7 do 21,5 MJ na 1 kg. Vzhľad vlhkosti, dokonca aj v malých množstvách, dramaticky znižuje tento indikátor. Kôra, s výnimkou brezy, horí pri rovnakej teplote ako samotné drevo.

Pri použití dreva ako paliva sa hlavný význam pripisuje takej tepelnej vlastnosti dreva, ako je spalné teplo (výhrevnosť), ktoré je pre absolútne suché drevo 19,7-21,5 MJ/kg. Prítomnosť vlhkosti výrazne znižuje jeho hodnotu. Spalné teplo kôry je približne rovnaké ako drevo, s výnimkou vonkajšej vrstvy brezovej kôry (36 MJ / kg).

Drvivú väčšinu staviteľov zaujíma len a výlučne schopnosť dreva pohlcovať cudzie zvuky. Čím je vyššia, tým lepšie materiál ochráni dom pred hlukom z ulice. Pri výrobe hudobných nástrojov však zohráva dôležitú úlohu taká vlastnosť, ako je rezonancia.

Je to v prvom rade o elektrickom odpore a elektrickej sile... Stupeň odolnosti voči prúdu je určený typom a smerom vlákien. Predvídateľne dôležité sú však úrovne teploty a vlhkosti. Pod elektrickou silou je zvykom rozumieť požadovaná intenzita elektrického poľa, ktorá je dostatočná na poruchu. Čím viac sa drevo prehrieva, čím vyššia je jeho teplota, tým nižšia je odolnosť voči takémuto rozpadu.

V prípade infračerveného žiarenia môžu byť povrchy dreva veľmi horúce. Je však potrebný veľmi silný náraz tohto druhu, aby bol kmeň hrubého stromu upravený do celej hĺbky. Je zvláštne, že prenikanie viditeľného svetla nastáva oveľa hlbšie - o 10-15 cm.Funkcie odrazu svetla umožňujú dobre posúdiť chyby materiálu. Ultrafialové svetlo zle preniká do dreva.

Ale vyvoláva špecifickú žiaru - luminiscenciu. Röntgenové lúče dokážu odhaliť aj malé štrukturálne defekty. Často sa používa na profesionálnu diagnostiku. Beta žiarenie sa používa na štúdium rastúcich stromov. Gama lúče dokážu odhaliť veľmi hlboko skryté defekty, hnilobu a pod.

Toto je názov schopnosti odolávať zničeniu pri zaťažení.... Stupeň pevnosti závisí od množstva viazanej vlhkosti. Čím je vyššia, tým nižšia je odolnosť voči mechanickému namáhaniu. Po prekonaní prahu hygroskopickosti (asi 30 %) však táto závislosť zaniká. Porovnanie pevnosti v ťahu vzoriek je preto povolené len pri rovnakom stupni vlhkosti.

Takmer každý vie, že drevo môže mať rôznu tvrdosť a to je to jeden z hlavných ukazovateľov pri jeho výbere na konkrétne účely. Odborníci definujú tvrdosť ako silu odporu voči vniknutiu cudzích predmetov, vrátane hardvéru. Okrem zoznamu alebo stupnice pre druhy ihličnatých a listnatých stromov existuje aj ich klasifikácia podľa oblasti tvrdosti. Koniec tvrdosť sa stanoví vtlačením kovovej tyče s určitým priemerom a tvarom konca do danej hĺbky polomeru hladko v priebehu 120 sekúnd. Odhady sa robia v kilogramoch na štvorcový centimeter.

Tiež rozlišovať radiálna a tangenciálna tvrdosť. Jeho indikátor v bočnej rovine dosky z tvrdého dreva je takmer o 30% nižší ako od konca a pre ihličnatý masív je rozdiel zvyčajne 40%. Veľa ale závisí od konkrétneho plemena, od jeho kondície a skladovacích vlastností. V niektorých prípadoch sa tvrdosť meria podľa Brinellovho systému. Okrem toho špecialisti vždy berú do úvahy, ako sa môže tvrdosť meniť počas spracovania a počas používania.

Najsilnejší strom na svete je:

• jatoba;
• sucupira;
• amazonská yarra;
• zákal;
• Orech;
• merbau;
• popol;
• dub;
• smrekovec.

Ale len zistiť, ktorý strom najviac vydrží záťaž bez toho, aby sa zrútil, zďaleka nestačí. Je potrebné venovať pozornosť ďalším významným aspektom. V prvom rade o vzťahu medzi mechanickými parametrami a objemovou hmotnosťou. Čím je drevo ťažšie, tým má zvyčajne lepšiu mechaniku.... Zodpovedajúci vzťah je opísaný množstvom zložitých vzorcov. Aby sa však zohľadnili určité podmienky a miesta rastu, zavádzajú sa ďalšie korekčné faktory.

Ziskovosť hmotnosti sa odráža v koeficientoch:

• celková kvalita;
• statická kvalita;
• špecifická kvalita.

Hlavné technické vlastnosti dreva spolu s už spomínanou tvrdosťou sú:

• sila nárazu;
• efektívnosť uchovávania hardvéru;
• ohýbateľnosť;
• náchylné na štiepenie;
• odolnosť proti opotrebovaniu.

Viskozita charakterizuje absorbovanú prácu pri náraze, ktorá nevedie k zničeniu materiálu.

Kyvadlo vo zdvihnutom stave ukladá potenciálnu energiu. Po uvoľnení v nerušenom pohybe sa zdvihne do jednej výšky a po vynaložení časti impulzu na zničenie vzorky do inej výšky, čo nám umožňuje určiť vynaložené úsilie.

Zariadenia sú zvyčajne vybavené špeciálnou váhou. Po spočítaní nameraných hodnôt sa dosadia do vzorcov a týmto spôsobom sa získa indikátor rázovej húževnatosti. Je potrebné pochopiť, že hovoríme o porovnaní kvality vzoriek, a nie o výpočtoch drevených konštrukcií. Zistilo sa, že listnaté druhy sú viskóznejšie ako ihličnaté masívy. Čo sa týka držania hardvéru, závisí to od trecej sily, ktorá vzniká medzi materiálom a do neho vloženými spojovacími prvkami.

Dodatočne sa zisťuje takzvaná hodnota odporu proti vytiahnutiu. Okrem hustoty ju určuje aj druh dreva a či kovanie vstupuje na koniec alebo cez vlákno. Navlhčením dreva bude možné zjednodušiť rovnaké zatĺkanie klincov, ale vysušený materiál ich horšie drží. Odolnosť voči ohybovej sile sa musí posudzovať hlavne v prípadoch, keď je ohýbanie technologicky nevyhnutné na získanie určitého výrobku. Neexistuje štandardizovaná metóda hodnotenia tohto ukazovateľa.

Odolnosť proti opotrebeniu je takmer vždy definovaná ako odolnosť proti treniu. Len v ojedinelých prípadoch zohráva dôležitú úlohu odolnosť voči iným vplyvom opotrebovania. Je dôležité pochopiť, že sa meria podľa povrchovej vrstvy. Ak deštrukcia dosiahla jadro, nemá zmysel ďalej študovať tému - dôsledky sú už jasné. Štandardná metóda hodnotenia odolnosti proti opotrebeniu je uvedená v GOST 16483 z roku 1981.