Všetko o hustote dreva

Hustota dreva je najdôležitejšou charakteristikou materiálu, ktorá umožňuje vypočítať zaťaženie pri preprave, spracovaní a použití drevných surovín alebo predmetov. Tento ukazovateľ sa meria v gramoch na centimeter kubický alebo v kilogramoch na meter kubický, ale háčik spočíva v tom, že tieto ukazovatele nemožno považovať za stabilné.

Hustota dreva, suchou rečou definícií, je pomer hmotnosti materiálu k jeho objemu. Na prvý pohľad nie je ťažké určiť ukazovateľ, ale hustota silne závisí od počtu pórov v konkrétnej drevine a jej schopnosti zadržiavať vlhkosť. Keďže voda je hustejšia ako mnohé suché drevá a prirodzene hustejšia ako dutiny medzi vláknami, percento vody má veľký vplyv na konečný výsledok.

Vzhľadom na vyššie uvedené sa rozlišujú dva ukazovatele hustoty dreva, ktoré sú blízke najvšeobecnejšej definícii, ale zároveň sú presnejšie.

• Špecifická hmotnosť. Toto kritérium je známe aj ako základná alebo podmienená hustota. Na meranie sa odoberá takzvaná drevná hmota - to už nie je prírodný materiál v pôvodnej podobe, ale suchý blok, ktorý sa lisuje pod vysokým tlakom, aby sa odstránili aj dutiny. V skutočnosti tento ukazovateľ charakterizuje skutočnú hustotu drevených vlákien, ale v prírode, bez predbežného sušenia a lisovania, takýto materiál nemožno nájsť. Preto je hustota dreva vo väčšine prípadov stále vyššia ako špecifická hmotnosť.

• Objemová hmotnosť. Tento ukazovateľ sa už približuje realite, pretože sa odhaduje hmotnosť ani nie vysušeného, ​​ale surového dreva. V každom prípade je tento spôsob adekvátnejší, pretože u nás v zásade nemôže byť dokonale suché drevo - vysušený materiál má tendenciu absorbovať chýbajúcu vlhkosť z atmosférického vzduchu, opäť sa stáva ťažším. Vzhľadom na to sa objemová hmotnosť zvyčajne určuje pre drevo s určitou, jasne vyznačenou úrovňou vlhkosti, ktorá je normálna pre konkrétnu odrodu. Do tohto stavu treba čerstvú látku ešte dosušiť, ale úlohou nie je dosiahnuť nulovú vlhkosť – zastavia sa na ukazovateli, ktorý ešte budú poskytovať fyzikálne zákony pri kontakte so vzduchom.

Podobne sa pozoruje vzťah medzi hustotou a vlhkosťou a teplotou. Ak sa póry materiálu naplnia ťažkou vodou, potom samotná tyč oťažie a naopak - počas sušenia sa materiál len mierne zmenší na objeme, ale výrazne stratí na hmotnosti. Teplota sa tu mieša podľa ešte zložitejšej schémy - keď stúpa, na jednej strane núti vodu expandovať, čím sa zväčšuje objem obrobku, na druhej strane vyvoláva rýchlejšie odparovanie. Súčasne zníženie teploty pod nulu premení vlhkosť na ľad, ktorý bez pridania hmotnosti trochu zväčší svoj objem. Odparovanie aj zamrznutie vlhkosti v štruktúre dreva sú spojené s mechanickou deformáciou tyče.

Keďže hovoríme o vlhkosti, stojí za to si to ujasniť podľa jeho úrovne sa rozlišujú tri kategórie ťaženého dreva. V tomto prípade má čerstvo narezaný materiál vlhkosť najmenej 50 %. Pri ukazovateľoch viac ako 35% sa strom považuje za vlhký, ukazovateľ v rozmedzí 25-35% umožňuje považovať materiál za polosuchý, koncept absolútnej suchosti začína s 25% obsahu vody a menej.

Suroviny je možné priviesť do absolútneho sucha aj prirodzeným sušením pod prístreškom, ale na dosiahnutie ešte nižšieho obsahu vody budete musieť použiť špeciálne sušiace komory. V tomto prípade by sa mali merania vykonať s drevom, ktorých vlhkosť nepresahuje 12 %.

Hustota tiež úzko súvisí s absorpcie, teda schopnosť určitého druhu dreva absorbovať vlhkosť z atmosférického vzduchu. Materiál s vysokou mierou absorpcie bude a priori hustejší – jednoducho preto neustále odoberá vodu z atmosféry a za normálnych podmienok nemôže byť ani trochu suchá.

Po znalosti parametrov hustoty stromu je možné zhruba posúdiť jeho tepelnú vodivosť. Logika je veľmi jednoduchá: ak drevo nie je husté, znamená to, že v ňom je veľa vzduchových dutín a drevený výrobok bude mať dobré tepelnoizolačné vlastnosti. Ak má vzduch nízku tepelnú vodivosť, potom voda je pravý opak. Vysoká hustota (a tým aj vlhkosť) teda naznačuje, že konkrétny druh dreva je na tepelnú izoláciu úplne nevhodný!

Z hľadiska horľavosti je vo všeobecnosti pozorovaný podobný trend. Póry naplnené vzduchom sa nedokážu samy spáliť, ale procesu neprekážajú, pretože voľné druhy dreva zvyčajne horia celkom dobre. Vysoká hustota, vzhľadom na značný obsah vody, je priamou prekážkou šírenia požiaru.

Nakoniec, husté drevo je vo väčšine prípadov menej náchylné na hnilobu. V hrúbke takéhoto materiálu jednoducho nie je voľný priestor a mokrý stav vlákien je preň normou. Vzhľadom na to sa pri spracovaní dreva niekedy používa aj máčanie v bežnej destilovanej vode, ktorá sa používa ako spôsob ochrany pred účinkami nežiaducich biologických faktorov.

Ak vezmeme do úvahy definíciu hustoty dreva čisto z hľadiska matematického vzorca, potom hmotnosť produktu vynásobená parametrom vlhkosti sa vydelí objemom, ktorý sa tiež vynásobí rovnakým parametrom. Parameter vlhkosti je zahrnutý vo vzorci, pretože suchý strom absorbuje vodu a má tendenciu napučiavať, to znamená zväčšovať svoj objem. Voľným okom to nemusí byť viditeľné, ale pre riešenie väčšiny problémov je dôležité brať do úvahy každý milimeter a kilogram navyše.

Vzhľadom na praktickú stránku meraní vychádzame z toho, že pred meraním musíte najprv dosiahnuť rovnováhu vlhkosti - keď sa prebytočná voda z dreva odstráni sušením, ale materiál nie je príliš suchý a nebude čerpať vlhkosť zo vzduchu. Pre každé plemeno bude odporúčaný parameter vlhkosti iný, ale vo všeobecnosti by ukazovateľ nemal klesnúť pod 11 %.

Potom sa vykonajú potrebné primárne merania - zmerajú sa rozmery obrobku a na základe týchto údajov sa vypočíta objem, následne sa odváži experimentálny kus dreva.

Potom sa obrobok namočí na tri dni do destilovanej vody, aj keď existuje ďalšie kritérium na zastavenie namáčania - je potrebné zabezpečiť, aby sa hrúbka kusu zvýšila najmenej o 0,1 mm. Po dosiahnutí požadovaného výsledku sa napučaný fragment zmeria a znova zváži, aby sa získal maximálny objem.

Ďalším krokom je dlhodobé sušenie dreva, ukončené ďalším vážením.

Opísané akcie sú pokyny uznávané na štátnej úrovni v Rusku - postup pre transakcie a zúčtovanie je stanovený v GOST 16483.1-84.

Keďže záleží na každom grame a milimetri, norma dokonca upravuje požiadavky na obrobok - ide o rezivo v tvare obdĺžnika s dĺžkou a šírkou 2 cm a výškou 3 cm. Zároveň pre maximálnu presnosť merania , pred začatím experimentov musí byť obrobok starostlivo spracovaný. Výčnelky a drsnosť by nemali ovplyvniť čítanie.

Z vyššie uvedeného bolo možné vyvodiť predvídateľný záver, že postup merania a hodnotenia hustoty dreva je pomerne komplikovaná úloha a vyžaduje si veľmi presné merania. Vo väčšine prípadov všetky komplexné práce pre spotrebiteľa vykonávajú obstarávatelia a dodávatelia. - na obaloch rovnakej hranovej alebo parketovej dosky musia byť uvedené všetky hlavné vlastnosti materiálu.

Situácia je zložitejšia, ak sa človek dokonca sám zaoberá ťažbou rôznych druhov dreva, pretože potom nebudú existovať žiadne informatívne obaly, ale potom nájdete na internete približné ukazovatele hustoty pre každý druh dreva, z ktorých sú celé tabuľky sú zostavené. Dôležité je len to pamätať obsah vlhkosti každej jednotlivej tyčinky je ovplyvnený mnohými faktormi, samostatne popísanými vyššie, čo znamená, že v konkrétnom prípade sú kolísanie hmotnosti veľmi pravdepodobné.

V niektorých prípadoch je možná aj iná situácia: keď majster dostane iba úlohu, ale stále nie je drevo na jej realizáciu. Suroviny budú musieť byť zakúpené nezávisle, ale zároveň je potrebné zistiť, ktoré plemeno bude najefektívnejšie.

Vzhľadom na to, že hustota ovplyvňuje mnoho ďalších praktických vlastností dreva, môžete okamžite vyradiť väčšinu nevhodných žiadateľov so zameraním na konkrétnu kategóriu materiálu. Najmä na to prideľujú tri hlavné skupiny druhov dreva podľa hustoty.

Nízka hustota je praktická aspoň z toho hľadiska, že ľahké drevo sa ľahšie ťaží a prepravuje a nakladači budú spotrebiteľovi vďační, že si vyberie práve takýto strom. Podľa všeobecnej klasifikácie, horná hranica hustoty pre drevo s nízkou hustotou je 540, menej často 530 kg / m³.

Práve do tejto kategórie patrí prevažná časť priemyselných ihličnanov, ako je smrek a borovica, osika a mnohé druhy orechov, gaštanov a céder, vŕba a lipa. Čerešňa a jelša, v závislosti od konkrétnej odrody a podmienok, môžu patriť k druhom s nízkou a strednou hustotou a čerešňa - častejšie k strednej. Vzhľadom na relatívnu jednoduchosť prepravy je takéto drevo lacnejšie. Ďalším zjavným argumentom v prospech jeho lacnosti a dopytu je to významnú časť domácich lesov tvoria práve takéto druhy.

Odborníci to poznamenávajú stromy s nízkou hustotou kmeňov sú najčastejšie v severných oblastiach... Dôvodom je skutočnosť, že regióny, v ktorých rastú lesy zodpovedajúcich druhov, nemôžu vždy poskytnúť flóre veľké množstvo vlhkosti.

Drevo strednej hustoty je „zlatým stredom“ pri výbere materiálu, ktorý nemá žiadne zjavné výhody, okrem podstatného bodu, že nemá žiadne zjavné nevýhody. Bez toho, že by bol príliš ťažký, takýto materiál vykazuje dobrú pevnosť v tlaku bez zjavných nevýhod hustých hornín, ako je dobrá tepelná vodivosť.

Kategória strednej hustoty zahŕňa rezivo a brezu, jabloň a hrušku, jaseň a javor, liesku a orech, jaseň a topoľ, čerešňu, buk a brest. Čerešňa a jelša majú výrazný nábeh z hľadiska hustoty, čo nám neumožňuje s istotou zaradiť všetkých predstaviteľov plemena do jednej kategórie - obe kolíšu medzi nízkou a strednou a jelša je bližšie k nízkej hustote. Ukazovatele, ktoré umožňujú zaradenie plemena do kategórie strednej hustoty, sú 540-740 kg / m³.

Zvýšená hustota dreva sa môže javiť ako nevýhoda, pretože výrobky z neho sú veľmi ťažké a masívne a nemôžu sa pochváliť dobrými tepelnoizolačnými vlastnosťami a dokonca sa štiepia pri náraze.

Zároveň je materiál schopný vydržať značné konštantné zaťaženie bez deformácie.a tiež sa líši porovnateľne nízka horľavosť a vynikajúca životnosť... Okrem iného takéto drevo tiež pomerne málo podlieha skaze.

Aby ste sa dostali do kategórie hustých druhov, potrebujete hustotu dreva najmenej 740 kg / m³... Z bežných druhov dreva sa pamätá predovšetkým na dub a akáciu, ale aj na hrab a buxus. Mali by sem patriť aj niektoré druhy, ktoré v našich zemepisných šírkach nerastú, napríklad pistácie a železníky.

Z toho vyplýva len jeden záver: pre všetky svoje nevýhody má takéto drevo množstvo výhod, ktoré sa oplatí poriadne zaplatiť.