Свойства древесины различных пород

Содержание

Основные свойства древесины различных пород

Свойства древесины различных пород

На территории России произрастает множество видов деревьев, древесина которых испокон веков используется при изготовлении мебели, домашней утвари, музыкальных инструментов, в строительстве и многих других отраслях народного хозяйства. Но не каждый из нас знает о характерных особенностях каждого сорта.

А ведь эти знания необходимы потребителю, который закупает материалы для строительства дома, внутренней отделки помещения или заказывает мебель.

Статья поможет развеять «дым неведения» в вопросах правильного понимания свойств пород древесины и почувствовать себя увереннее в магазине или на лесоторговой базе во время выбора пиломатериалов.

Древесина хвойных пород деревьев

Имеет характерный запах, резкий и смолянистый. Отличает эти виды древесины и более четко проявленная макроструктура. Хвойные породы, широко применяются в строительстве и изготовлении предметов народного потребления – это ель, сосна, пихта, лиственница и кедр.

Чаще всего на строительной площадке можно увидеть различные пиломатериалы и столярные изделия из сосны. Цвет ее древесины варьируется от бледно-желтого до красновато-желтого, но качество от цвета не зависит.

Древесина отличается прочностью и легкостью, хорошо поддается обработке. Большое количество смолы обеспечивает повышенную устойчивость к гниению, способность выдерживать различные атмосферные воздействия.

Дерево довольно рыхлое по структуре, в него хорошо впитываются красители и лаки. После сушки сосновая древесина почти не коробится.

Вторая по частоте использования хвойная порода – ель. Она уступает сосне по многим показателям. Во-первых, ее труднее обрабатывать из-за большого количества сучков и, в целом, менее податливой структуры дерева. В еловых досках и бревнах смолы не так много, как в сосновых, и, следовательно, она менее устойчива к дождю, снегу и другим атмосферным воздействиям.

Кедр, он же сибирская сосна, по своим технологическим свойствам ничуть не хуже, а во многом даже лучше ели. Древесину кедра легко обрабатывать, но она тоже уступает сосне по параметру «устойчивость к загниванию».

Пихта похожа по своим свойствам на ель и кедр. Ее тоже довольно легко обрабатывать, она сохраняет свою естественную чистоту даже в экологически неблагоприятных условиях. Но и в ней мало смолистых веществ, поэтому пихта требует дополнительной обработки для того, чтобы предотвратить загнивание на открытом воздухе.

Лиственные породы отечественной древесины

Породы древесины лиственных деревьев бывают мягкими и твердыми. И характеризуются практически полным отсутствием запаха: он заметен только сразу после спила и при обработке. К твердолиственным породам относят березу, ясень и дуб, к мягколиственным – ольху и осину.

Дуб применяется для изготовления паркета и высококлассной мебели. Мебель из массива дуба славится свой прочностью, кроме того, она, как правило, украшена резьбой: ведь древесина дуба очень плотная, так что опытный резчик может покрыть ее действительно филигранным узором.

Кроме деревянных кружев, из дуба особенно удобно делать разнообразные изогнутые детали, а также мелкие крепежные элементы. По имени этого дерева не зря назван целый класс веществ – дубильные. Их действительно много в данной древесине, и они обеспечивают высокую устойчивость дерева к гниению.

По этому признаку дуб превосходит все лиственные породы.

Еще один твердолиственный вид – бук. Он сходен с дубом по своим свойствам, которые проявляются в процессе обработки. Его легко резать, гнуть, обрабатывать разнообразными химическими составами (последнее свойство обеспечивает долговечность лаковых покрытий и красок, нанесенных на изделия из этой древесины). Но при высыхании бук склонен коробиться, и, к тому же, он неустойчив к загниванию. Поэтому в производстве мебели его практически не используют.

Ясень находит применение в мебельной промышленности и на стройках: из него делают шпон, паркет и предметы мебели целиком. Вязкая и прочная древесина ясеня имеет красивую текстуру, почти не коробится при сушке, при распаривании хорошо гнется, практически не гниет. Поэтому ясень и ценится столярами, плотниками и другими профессионалами, работающими с деревом.

Березу используют не так часто, как ясень. Технологические свойства древесины хуже: она довольно легко загнивает, подвержена короблению и сильной усушке. Однако при этом ее удобно обрабатывать, она позволяет создавать рельефы с очень мелкими деталями. Еще одно полезное свойство березы – ее легко пропитать химическими веществами, на ней прочно держится лак.

Берест, ильм и вяз – это разные названия одной и той же древесины. Порода характеризуется прочностью и вязкостью, плотностью и мелкопористостью. Дерево не трескается и не коробится в ходе усушки. Если вяз распарить, из него тоже можно делать изогнутые детали. Но структура слишком плотная, пронизанная мелкими порами, мешает хорошо отполировать изделие из ильма, да и другие виды обработки также требуют повышенных трудозатрат.

Орех. Название этого дерева стало символом для обозначения богато отделанной мебели. Действительно, он применяется, прежде всего, для отделочных работ. Его довольно просто обрабатывать, полировать, пропитывать веществами. Кроме того он не коробится и не гниет.

Осиновая древесина известна тем, что практически полностью лишена сучов. Она мягкая и податливая, хотя и не универсальная. Из нее можно вырезать очень мелкие детали, но они могут быстро сломаться из-за слишком пористой структуры материала.

Следующий мягколиственный вид древесины – у тополя. Ее можно использовать для изготовления небольших изделий для домашнего обихода, сувениров. А вот в качестве строительного и отделочного материала тополь не очень хорош: может загнивать, а при сушке коробиться или образовывать трещины.

Ольха – дерево, из которого часто строят срубы колодцев. У нее есть уникальное свойство: она не впитывает никаких запахов и сама не пахнет, а кроме того практически не способна гнить. Эти свойства нужны не только при оборудовании колодцев, но и при постройке кладовых.

Липа – идеальный материал для резчика. Не коробится, не трескается во время высыхания, слабо подвержена гниению. Прочная структура дерева и поэтому из нее часто делают большие детали резной мебели.

Плодовые деревья тоже кое-что значат

Используют столяры, плотники и резчики и другую, более редкую для их профессионального обихода древесину. Прежде всего, речь здесь о плодовых деревьях, преимущественно диких.

Небольшие детали и изделия вырезают из груши. Однородная древесина красивых оттенков, плотная и приятная в обработке (за исключением того, что ствол ее из-за своей формы и структуры не позволяет обычно получить доску стандартной длины). Зато легко снимать стружку, причем как по ходу роста волокон, так и в обратную сторону. Груша отлично поддается полировке, ее легко пропитать любыми составами. Это и сделало ее идеальным материалом для украшения мебели.

Сложно сказать, к твердым породам относится груша или нет. Она мягкая сразу после спила, но есть способ сделать ее чрезвычайно твердой. Для этого сначала вымачивают, после чего медленно высушивают. Есть у этой древесины, впрочем, и небольшой недостаток. Если ее вовремя не покрыть лаком, она может потемнеть, а затем начать гнить.

Прочные и красивые изделия можно сделать из яблони. Но работа требует осторожности. Этот материал усыхает достаточно сильно, со всеми сопутствующими последствиями – короблением и трещинами. Поэтому прежде чем приступать к изготовлению отделочных деталей или предметов обихода нужно тщательно высушить.

Наконец, слива – эксклюзивный материал для изготовления точеной утвари. Принципы обработки те же, что и с яблоней: сначала хорошенько высушить, а затем приступать к резке, принимая в расчет покоробившиеся фрагменты полотна. То, что останется для обработки, порадует прочностью, твердостью и разноцветными прожилками, определяющими декоративные свойства этого дерева.

Источник: https://pihtahvoya.ru/drevesina-i-pilomateriali/osnovnie-svoystva-drevesini-razlichnich-porod

Свойства древесины: плотность, твёрдость, влажность и др

  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.

Читайте также  Как остановить гниение 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

Свойства древесины разных пород

Еще пару веков назад ни сельское хозяйство, ни строительство, ни промышленность не обходились без древесины. Не потеряла она своего важного значения и сегодня, несмотря на то что появилось много новых материалов, вытеснивших древесину из различных областей ее применения.

Кроме того, возникли новые направления и сферы использования этого материала – медицина, текстильная, деревоперерабатывающая и химическая промышленность, появились новые строительные технологии, в которых древесина оказалась незаменима.

 Но что она представляет собой? От чего зависят свойства древесины?

Строение древесины

Более половины (70–90 %) объема взрослого дерева приходится на ствол. Именно он и является строительным материалом. Точнее, не весь ствол, а только определенная его часть – древесина. Ствол состоит из нескольких структурных элементов.

Главные разрезы и основные части ствола- П – поперечный, Р – радиальный, Т – тангенциальный

Она составляет от 6 до 25 % объема дерева и включает корку (предохраняет ствол от резких температурных колебаний, проникновения грибов, бактерий, испарения влаги, механических повреждений) и луб, прилегающий к камбию. Луб проводит питательные вещества от кроны в ствол и корни.

Это тонкий кольцевой слой живых клеток, способных к делению и росту. Наибольшая активность камбия проявляется весной и летом, в этот период образуется годичный слой древесины, состоящий из ранней (весенней) и поздней (летней) древесины. Вместе это один годичный слой – ежегодный прирост древесины. Летняя древесина более плотная, чем весенняя.

Читайте также  Температура возгорания древесины таблица

Это основная часть ствола, по ней проводится вода от корней в крону. Примерно в центре ствола находится сердцевина, диаметр которой составляет 2–5 мм. Древесина имеет анизотропное строение, поэтому ее физические свойства в разных направлениях различны.

Строение дерева. От клеток до корней

В этой статьей мы решили напомнить, что из себя представляет дерево, и рассказать о каждой из его частей: клетках и тканях, древесине и коре, ветвях и ветках, листьях и корнях.

У многих пород в древесине выделяется центральная темноокрашенная зона – ядро и наружная светлая – заболонь.

В раннем возрасте все деревья состоят только из заболони, но через некоторое время (у всех пород по-разному, и ширина ее также различна) живые элементы начинают отмирать, возникает закупорка водопроводимых путей и отложение экстрактивных веществ в центральную часть ствола – таким образом формируется ядро у пород, называемых ядровыми. К ним, например, относятся: можжевельник, тисс, сосна, лиственница, кедр, дуб, ясень, вяз, ильм, грецкий орех, ива, тополь.

У других пород отмирание центральной части не сопровождается потемнением. Они имеют однородную окраску древесины по всей толщине ствола – такие породы называют безъядровыми.

Различают еще одну разновидность пород – спелодревесные, которые имеют спелую древесину в центральной части ствола (более сухую, чем остальная). Их заболонь одинаковой окраски со спелой древесиной. К ним относятся ель, пихта, бук, осина.

Имеются также породы, у которых центральная часть не отличается от периферической ни по цвету, ни по свойствам, – такие породы называются заболонными. К ним, например, относятся: береза, липа, клен, граб и др.

У некоторых лиственных пород на поперечном разрезе ствола хорошо заметны светлые блестящие линии, расходящиеся по радиусу от сердцевины, – сердцевинные лучи. По радиальным направлениям они видны в форме узких полосок, но чаще незаметны невооруженным глазом. Их можно рассмотреть у дуба, бука, клена и некоторых других пород.

Лиственные породы имеют водопроводящие сосуды, которые проходят вдоль оси ствола в древесине, и на поперечном разрезе заметны только их сечения разной формы. В некоторых породах они крупные и хорошо видны, образуя как бы кольца. Такие породы называют кольцесосудистыми – дуб, ясень, вяз. Породы с мелкими, беспорядочно расположенными со- судами называют рассеяннососудистыми – береза, осина, липа, клен, ольха, бук.

Свойства древесины

У большинства пород ядро по сравнению с заболонью имеет большую механическую прочность, более темную окраску.

У многих хвойных (сосна, ель, лиственница, кедр и др.) есть смоляные ходы, представляющие собой тонкие каналы в древесине, заполненные смолой. Они отсутствуют у пихты, можжевельника, тисса. Смола повышает стойкость древесины против гниения.

В соотвествии с ГОСТ 20022.2-80 устанавливают классификацию древесины по стойкости к гниению и пропитываемости защитными средствами, скорости расконсервирования и уязвимости объектов защиты, а также классификацию защитных средств древесины.

По стойкости к гниению породы древесины (табл. 1) подразделяют на 4 класса: стойкие, среднестойкие, малостойкие и нестойкие, причем классификация ведется как по заболони, так и по ядру.

Класс Порода древесины
Заболонь Ядро
Стойкие Сосна обыкновенная, ясень Сосна кедровая сибирская, сосна обыкновенная, лиственница, дуб, ясень
Среднестойкие Ель, сосна кедровая сибирская, лиственница, пихта Ель, пихта, бук
Малостойкие Береза, бук, вяз, граб, дуб, клен Вяз, клен
Нестойкие Липа, ольха, осина Береза, липа, осина, ольха

По пропитываемости защитными средствами породы древесины (табл. 2) подразделяют на следующие группы: легко пропитываемые, умеренно пропитываемые, трудно пропитываемые.

Класс Порода древесины Порода древесины
Заболонь Ядро
Легко пропитываемые Сосна обыкновенная, береза, бук _
Умеренно пропитываемые Сосна кедровая сибирская, лиственница европейская, граб, дуб, клен, липа, ольха, осина Сосна кедровая сибирская, сосна обыкновенная, осина, ольха
Трудно пропитываемые Ель, лиственница сибирская, пихта Ель, лиственница европейская, лиственница сибирская, пихта, береза, дуб, вяз, бук, ясень

Плотность

Плотность древесины (объемная масса) – это отношение массы древесины к ее объему, выражается в кг/м3. Плотность древесины зависит от ее влажности. Все показатели физико-механических свойств древесины определяются при влажности 12%.

Между прочностью и плотностью существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется количеством древесинного вещества в единице объема.

По плотности при влажности 12 % древесину можно разделить на 3 группы:

  • легкой плотности – до 550 кг/м3 (бальса, пихта сибирская, ель, ива, сосна, осина, липа, ольха);
  • средней плотности – 551–700 кг/м3 (конский каштан, орех, береза, вишня, лиственница, тик, бук, дуб, свитения, платан, клен);
  • плотные породы – от 771 кг/м3 и выше (ясень, слива, пекан, самшит, хурма, яблоня, маслина).

Плотность древесины имеет большое практическое значение. Более плотная древесина хуже пропитывается антисептиками, менее подвержена истиранию на таких местах, как полы, лестницы, перила.

Твердость

Твердостью называется способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. На степень твердости оказывает влияние влажность древесины.

По этому параметру все древесные породы при 12 %-ной влажности можно разделить на три группы:

  • мягкие – торцовая твердость 40 МПа и менее (сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан);
  • твердые – торцовая твердость 40,1–80 МПа (лиственница, береза сибирская, бук, дуб, вяз, платан, рябина, клен, лещина, орех грецкий, хурма, яблоня, ясень);
  • очень твердые – торцовая твердость более 80 МПа (акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, фисташка, тисс).

Твердые породы древесины более износостойки по сравнению с мягкими. Это имеет существенное значение при обработке режущими инструментами: фрезеровании, распиловке. А также при устройстве полов, лестниц, перил, поскольку при эксплуатации древесина подвергается истиранию. В производстве паркета и паркетной доски из массива применяют породы с твердостью не ниже средней.

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.

В зависимости от применения

Рассматривают и сравнивают свойства древесины различных пород в зависимости от вида изготовляемой продукции.

Строительные элементы. Наиболее популярными видами строительных изделий из дерева являются оцилиндрованное бревно, массивный брус, клееный профилированный брус, конструкционные балки, строительные элементы крыши и перекрытий (доски и балки), элементы каркаса, стеновые панели из массивной древесины. Для данной категории изделий важное значение имеют такие свойства древесины, как прочность и стойкость к биоповреждениям.

Напольные покрытия.

Напольные покрытия выделены в отдельную категорию, поскольку на сегодняшний день большинство предприятий стараются обеспечить качество продукции в соответствии с требованиями европейских стандартов, в которых имеется градация не только по качеству, но и по внешнему виду продукции (по направлению волокон – радиальные, тангенциальные, смешанные; по наличию ядра, сердцевинных лучей и т. д.). К напольным покрытиям относятся: доска пола, паркетная планка, паркетная доска, террасная доска.

В эту же категорию можно вынести элементы лестницы (ступеньки и перила). Для данной категории изделий важное значение имеют такие свойства древесины, как твердость, плотность, стабильность формы, истираемость.

Отделочный материал, мебель и элементы столярного производства. Древесина широко применяется для внутренней и наружной отделки. Для обшивки дома используют доску, имитирующую оцилиндрованное бревно или брус. Для внутренней отделки широко используют отделочная доска (вагонка и евровагонка), мебельные щиты для изготовления мебели, подоконников, дверей, стеновых панелей и другие элементы столярного производства. Для данной категории изделий важное значение имеет стабильность формы, плотность древесины.

Другие виды продукции. Это различные плитные материалы ДСтП, ДСП, ДВП, МДФ, ОСП и т. д.

В следующем номере мы расскажем об областях применения древесины хвойных пород.

____________________________________________________________________

Защита древесины

Как и от чего нужно защищать древесину? Какие новые технологии могут предложить специалисты?

Качество древесины

Оценить строительный материал человеку, не являющемуся специалистом в данном вопросе, очень трудно. Да и профессионалу подчас требуется помощь специальной аппаратуры и дополнительные исследования.

Источник: http://givoyles.ru/articles/drevesina/svoistva-drevesiny-raznyh-porod/

Древесина: свойства древесины различных пород

Одним из важнейших природных материалов, широко использующихся человеком в различных отраслях хозяйственной деятельности является древесина. Свойства древесины той или иной породы определяют возможность ее применения в конкретном производстве. От правильного выбора материала зависит конечный вид изделия, его качество и долговечность.

Древесина: свойства древесины лиственных пород

Древесина лиственных пород характеризуется выразительной структурой и практически полным отсутствием запаха. Чувствуется он в основном непосредственно после спила, а также при обработке. Чаще всего древесина применяется как отделочно-декоративный материал.

Различают кольцесосудистые (дуб, ясень, вяз и проч.) и рассеяннососудистые лиственные породы (береза, бук, орех, осина, липа и др.). Они имеют разный характер расположения сосудов в годовом слое.

Рассмотрим подробнее свойства и строение древесины некоторых лиственных пород.

Древесина дуба отличается выразительной структурой и красивой окраской. Порода ядровая. Имеет хорошо просматриваемые годовые слои, узкую заболонь, значительно отличающуюся по цвету от ядра, которое может быть светло-коричневым или темно-бурым.

Дубовая древесина характеризуется высокой прочностью и способностью гнуться. Благодаря наличию дубильных веществ (в больших количествах) обладает наибольшей устойчивостью к гниению по сравнению со всеми лиственными породами.

Свойства древесины дуба способствуют нетрудной обработке материала, хорошей окрашиваемости и полировке. Довольно широко применяется для резьбы, отделки помещений и изготовления мебели. Благодаря крупным сосудам материал характеризуется хорошей сгибаемостью без разрушения волокон. Механические свойства древесины позволяют использовать дуб для производства гнутой мебели.

Ценным материалом для отделки является мореный дуб, который в результате длительного пребывания в воде приобретает очень высокую прочность и в большинстве случаев практически черную окраску.

Бук

Порода безъядровая. Древесина имеет красивую текстуру, белую с желтовато-красным оттенком окраску. Годичные слои хорошо просматриваются. Древесина бука сходна по некоторым физико-механическим свойствам с дубовой. Она прочная, плотная, твердая, достаточно легко гнется, режется, обрабатывается лаками и красками. Однако при высыхании склонна коробиться, а также неустойчива к гниению, из-за чего практически не применяется для изготовления мебели.

Более востребована буковая древесина при изготовлении музыкальных инструментов, при проведении некоторых отделочных работ, в резьбе и проч.

Ясень

Имеет темно-бурое ядро и светло-желтую широкую заболонь с красивым рисунком волокон. Древесина характеризуется высокими показателями прочности и вязкости. Имеет неплохую способность к изгибу при распаривании, мало склонна к растрескиванию, практически не коробится при сушке. Устойчива к гниению.

По ценности древесина ясеня приравнивается к красному дереву. Используется для отделки мебели и музыкальных инструментов. Из ясеневых наростов (капов) делают ценные поделки.

Береза

Наиболее широко в промышленности используется береза бородавчатая. Порода безъядровая, имеет белую древесину с желтоватым или красноватым оттенком. Характеризуется хорошей прочностью и вязкостью. Твердость и плотность – средние.

С материалом удобно работать. Хорошо режется, сверлится, а также легко полируется, склеивается и окрашивается. Однако, несмотря на все положительные свойства древесины березы, имеются и некоторые ее недостатки. Она практически неустойчива к гниению, сильно усыхает, коробится.

Но это не влияет на востребованность этого материала для отделочных работ, поскольку свойства древесины березы позволяют выполнять имитации различных ценных пород.

Также материал применяют для производства ряда другой продукции (столярных изделий, шпона клееной фанеры, колодок, лыж и проч.).

Очень необычной текстурой отличается древесина березы карельской. Изломанные сердцевидные лучи, волнистые годичные слои и спящие почки в виде темных полосок в сочетании дают красивую крапчатую поверхность. Материал используется для изготовления художественных изделий, фанерования мебели.

Вяз

Имеет темно-бурое ядро и желтовато-белую заболонь. Материал прочный, твердый, плотный, вязкий. В процессе сушки не трескается и не коробится. Однако из-за слишком плотной структуры, пронизанной мелкими порами, значительно усложняется процесс обработки (в частности полирования) этого материала.

Применяется в столярных работах. При распаривании хорошо поддается изгибу, благодаря чему используется для изготовления изогнутых деталей. Для токарных поделок особенно ценны наплывы (капы) на вязе.

Грецкий орех

Древесина обладает богатой тональной гаммой, а также многообразием текстуры. Окраска варьирует от светлой коричневато-серой до почти черной. В свежесрубленном виде древесина светлая, со временем постепенно темнеет. Характеризуется прочностью, умеренной твердостью, высокой устойчивостью к гниению. Держит форму, не коробится, легка в обработке. Хорошо полируется, режется, склеивается и пропитывается.

Применяется в основном при отделке помещений, мебели, охотничьих ружей, для изготовления резных изделий.

Осина

В процессе хранения в срубленном виде осиновая древесина приобретает белую окраску с чуть заметным зеленоватым оттенком. Сердцевидные лучи и годовые слои практически не видны.

Отличительной особенностью осиновой древесины является практически полное отсутствие сучков. Имеет высокую устойчивость к воздействию влаги, не коробится, практически не растрескивается. С осиной легко работать.

Она мягкая, податливая, хорошо режется, колется, легко полируется, надежно склеивается. Недостатком осины является быстрое усыхание.

Свойства и строение древесины определяют ее применение для производства фанеры, изготовления спичек, посуды, игрушек и других мелких предметов.

Ольха

Природный цвет древесины ольхи варьирует от белого до бледно-коричневого. После сруба в результате взаимодействия с воздухом за короткое время меняется до красно-бурого.

Древесина не отличается особой прочностью, при сушке может коробиться, однако она имеет ряд положительных технологических свойств, так как характеризуется легкостью, умеренной гигроскопичностью и мягкостью. Без проблем поддается резке, полировке, склеиванию и окрашиванию.

Не имеет никакого запаха и не впитывает посторонних ароматов. Отличается сильной устойчивостью к гниению, благодаря чему часто используется для оборудования колодцев, а также кладовых. Кроме того, применяется для резных и отделочных работ.

Физические свойства древесины ольхи позволяют делать имитации некоторых древесных пород (к примеру, красного и черного дерева).

Древесина белая, с легким розоватым оттенком. Годичные кольца практически не просматриваются. Характеризуется однородным строением и прочностью. Такие свойства древесины липы, как легкость, мягкость и вязкость дают возможность легкой обработки материала во всех направлениях как вручную, так и на токарном станке. Хорошо окрашивается, склеивается, держит форму. Древесина устойчива к гниению, во время сушки не трескается и не коробится.

Благодаря прочной структуре и малой деформации липа применяется для изготовления больших деталей резной мебели. Также из этого материала делаются чертежные доски, карандаши, посуда и проч.

Груша

Древесина имеет красновато-белый или розовато-коричневый цвет. Чем моложе дерево, тем окраска светлее. Текстура однородная по плотности, сердцевинные лучи и годичные кольца слабо заметны. Материал твердый, плотный, тяжелый, характеризующийся высокой ударной вязкостью, а также прочностью на сжатие. Механические свойства древесины груши превосходят дуб и ясень. В процессе сушки практически не коробится и не растрескивается. Довольно неплохо режется во всех направлениях. Легко поддается полировке и окрашиванию.

Часто используется в качестве материала для украшения мебели, для резьбы, мозаичных работ. Физические свойства древесины груши дают возможность изготовления из нее имитаций под черное дерево.

Яблоня

Древесина розового цвета с ярко-красными жилками, твердая, тяжелая, довольно вязкая, имеет однородное строение. Характеризуется высокой прочностью и износоустойчивостью. Древесина яблони склонна к сильному усыханию и короблению, поэтому использовать ее лучше в высушенном виде. Материал хорошо шлифуется, полируется, окрашивается. При пропитке олифой или льняным маслом приобретает темно-коричневый цвет. Применяется в основном для изготовления резьбовых и столярных изделий.

Основные свойства древесины хвойных пород

Древесина у хвойных пород характеризуется специфическим смолянистым запахом, более четко проявленной макроструктурой и большей биостойкостью по сравнению с лиственными породами. Данные свойства древесины различных пород, относящихся к хвойным, способствуют их широкому применению в строительстве и производстве различных предметов народного потребления. К хвойным относят сосну, ель, лиственницу, тис, пихту, кедр и можжевельник.

Сосна

Цвет заболони у сосны может быть от бледно-желтого до красновато-желтого, ядра – от розового до буровато-красного. Характеризуется довольно выраженной полосатой текстурой. Сердцевинные лучи не видны. Годичные кольца хорошо просматриваются на всех разрезах.

Древесина прочная, мягкая, легкая, очень колкая. Благодаря большому количеству смолы характеризуется повышенной устойчивостью к гниению. После сушки практически не коробится. Легко поддается обработке, хорошо пилится и режется, относительно неплохо склеивается.

Высокие технологические свойства древесины сосны и широкое распространение делают ее наиболее часто используемой из всех хвойных пород. Материал применяется в строительстве (как в гражданском, так и в промышленном), в мебельном, столярном и паркетном производствах. Кроме того, из сосны делают музыкальные инструменты, фанеру, бочки и проч.

Ель

Древесина ели характеризуется мягкостью, легкостью, хорошей колкостью. Отличительной особенностью является исключительно равномерное распределение волокон. Физико-механические свойства древесины ели уступают сосновым по ряду показателей. Она имеет меньшую прочность, а также содержание смолы, что делает ее не такой устойчивой к осадкам и другим атмосферным воздействиям. Из-за менее податливой структуры и большого количества сучков еловая древесина сложнее в обработке.

Материал используется в основном при производстве мебели. Также из ели делают струнные инструменты (в частности, скрипки), поскольку ни одно другое дерево не способно давать такой резонанс.

Лиственница

Имеет узкую светлую заболонь и красновато-бурое ядро. Твердая, упругая, смолистая, чрезвычайно устойчивая к гниению древесина. Свойства древесины лиственницы как физические, так и механические достаточно высокие. Отличительными особенностями материала являются прочность и долговечность. Характеризуется также высокой плотностью, которая значительно повышается с высыханием (до такой степени, что в нее не забивается гвоздь).

Благодаря высоким физико-механическим свойствам лиственница имеет широкое применение. Является незаменимым материалом для строительных работ. Паркет, сделанный из древесины лиственницы, отличается высокой прочностью и очень долгим сроком эксплуатации. Красивая текстура и высокая устойчивость к короблению делают ее ценным материалом в производстве мебели.

Сибирский кедр

Древесина розоватого цвета с красивым рисунком текстуры. Годичные кольца хорошо видны на всех разрезах. Отличается легкостью и мягкостью. По технологическим свойствам кедр уступает сосне, но выигрывает у ели. Материал отлично поддается обработке, но не очень устойчив к гниению.

Древесина кедра обладает резонансными свойствами, благодаря чему из нее делают музыкальные инструменты (гитары, арфы, рояли). Кроме того, используется для изготовления мебели, в производстве карандашей и проч.

Пихта

По структуре древесина пихты близка к сосновой. Она довольно прочная и плотная, легко обрабатывается. Но содержит мало смолистых веществ, из-за чего характеризуется низкой устойчивостью к загниванию и требует дополнительной обработки.

Древесину пихты довольно часто используют при строительстве домов для производства оконных и дверных блоков, выполнения настила пола. Также этот материал широко применяют для резных работ.

Тис

Имеет узкуюжелтовато-белую заболонь и буровато-красное ядро. Годичные слои характеризуются извилистой формой, хорошо просматриваются на всех разрезах. Тис входит в перечень пород, называемых «красным деревом». Твердая, тяжелая, плотная древесина. Свойства древесины в основном положительные.

Обладает высокой устойчивостью к гниению. Хороша в обработке, полировке и окрашивании. Считается одним из лучших материалов, использующихся в отделочных, токарных и столярных работах. Очень ценны капы, часто образующиеся на стволах тиса и применяющиеся в основном в качестве отделочного материала.

Можжевельник

Древесина кустарника характеризуется заболоньюрозовато-белого цвета и желтовато-бурым ядром. Имеет волнистые годичные слои, которые хорошо видны на всех срезах. Сердцевидные лучи не просматриваются.

Древесина прочная и тяжелая. Отличается устойчивостью к гниению, почти не теряет в объеме в процессе высыхания и практически не набухает при взаимодействии с влагой. Чем более засушен материал, тем красивее срез. Хорошо поддается обработке, полировке и окраске.

Применение материала несколько ограничено из-за небольшого размера стволов кустарника. Наиболее часто древесину можжевельника используют для резьбы, изготовления декоративных изделий, небольших поделок, игрушек, токарных изделий и проч.

Источник: http://fb.ru/article/176903/drevesina-svoystva-drevesinyi-razlichnyih-porod

Понравилась статья? Поделить с друзьями: