Vlastnosti Dreva: Aká Je Jeho Tvrdosť? Technologické Vlastnosti A Vlhkosť. Aké Sú Užitočné Vlastnosti Dreva?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 05:57

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 vopred si predstaviť, aké užitočné vlastnosti má drevo.

Prehľad fyzikálnych vlastností

Farba

Farba dreva do značnej miery závisí od stupňa jeho nasýtenia trieslovinami. Preto je jasne viazaný na klimatické a pôdne charakteristiky rôznych lokalít. Hlavné pravidlo je jednoduché: čím väčšia je rozpustnosť minerálnych solí, tým je materiál tmavší. 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;
• hubové lézie.

Lesk

Fyzicky tento parameter vyjadruje stupeň smerového odmietnutia svetelného toku. Čím je povrch konkrétnej vzorky hladší, tým je vyšší … Nie nadarmo správne leštené dosky a panely, takmer bez ohľadu na pôvodné plemeno, žiaria obzvlášť silne. Vlastnosti plemena však vždy zanechávajú odtlačok povahy takého lesku.

A opäť je potrebné vziať do úvahy nerovnaký prejav takéhoto parametra na rôznych úrovniach osvetlenia.

Textúra

V mnohých ohľadoch je to táto vlastnosť, ktorá sa nakoniec považuje za určujúcu vzhľad dreva. Textúra odkazuje na konkrétny vzor. Obvykle sa nenachádza na povrchu, ale na reze. Textúra je ovplyvnená:

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

Vôňa

Špecifická aróma je možno najpríjemnejšou vlastnosťou, ktorú drevo má . Najsilnejší zápach je charakteristický pre jadro, pretože je tu najvyššia koncentrácia aromatických látok. Novo vyrúbaný strom vonia silnejšie, potom slabšie. Po nejakom čase je takmer nemožné zachytiť tento zápach. Je to najatraktívnejšie pre tieto vzorky:

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

Makroštruktúra

Toto je názov štruktúry stromu, ktorá sa zisťuje buď pri pohľade voľným okom, alebo s miernym nárastom, napríklad pomocou lupy. Makroštruktúru si môžete všimnúť na akýchkoľvek zárezoch kmeňov. Jadro, kambium a samotné drevo sú súčasťou makroštruktúry.

Patria sem aj letokruhy, ktoré umožňujú posúdiť vek stromu, v akých podmienkach rástol a vyvíjal sa.

Vlhkosť

Tento indikátor zvyčajne prechádza ako negatívny, pretože čím je menší, tým je práca s drevom jednoduchšia, tým sú jeho ostatné parametre predvídateľnejšie a hotový výrobok spoľahlivejší . Čerstvo narezané drevo má pomerne vysoký stupeň vlhkosti. Za normálnych podmienok - teplota 20 stupňov - strom dokáže absorbovať až 30% vody v absolútnom vyjadrení z vonkajšieho prostredia. Tento indikátor nemôže prirodzene prekročiť, pokiaľ neexistujú špeciálne okolnosti, ktoré zvyšujú nasýtenie kvapalinou až na 50 alebo dokonca až na 100%. Je pozoruhodné, že to takmer nezávisí od plemena a dokonca ani od regiónu pôvodu.

Štandard podľa GOST je jednoduchý: ak je obsah vody nižší ako 22% , potom je to suché rezivo a pri vyššej koncentrácii je klasifikované ako mokrá kategória. Z praktických dôvodov je však samozrejme nemožné obmedziť sa na takú štandardnú úroveň. Okrem toho je potrebné pripomenúť, že podľa GOST nie je obsah vody v dreve triedy 4 štandardizovaný. Definícia tohto indikátora sa robí rôznymi spôsobmi. Na profesionálne účely sa meria pomocou špeciálneho zariadenia - elektrického merača vlhkosti.

Skúsení stolári a tesári však môžu určiť obsah vlhkosti od oka s pomerne vysokou presnosťou. Na vypracovanie dokumentácie o kvalite dávky to samozrejme nestačí, ale na výber reziva na stavbu alebo výrobu nábytku to stačí.

Vlhkosť môžete skontrolovať aj pomocou hmotnostného testu . Na vzduchu sušené drevo sa zvyčajne považuje za normálne, obsah vlhkosti nepresahuje 15-20%. Na dosiahnutie tohto výsledku je najčastejšie potrebné viac alebo menej dlhé sušenie.

Strom s vlhkosťou viac ako 100 percent je považovaný za mokrý .(podľa koeficientu prírastku hmotnosti v dôsledku vlhkosti). Je to však možné iba pri dlhodobom pôsobení vody. 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 vykonáva podľa pomerne jednoduchého vzorca.

Počiatočný index vlhkosti je určený odpočítaním hmotnosti, ktorá bude v absolútne suchom stave, od počiatočnej hmotnosti a potom vydelením absolútne suchou hmotnosťou a vynásobením 100% . Malo by byť zrejmé, že aj keď je povrch suchý, vo vnútri môže byť stále značné množstvo vlhkosti. V niektorých prípadoch môžete počuť o takzvanom rovnovážnom obsahu vlhkosti dreva. Znamená to taký stav, keď je tlak z vonkajšieho prostredia úplne vyrovnaný tlakom zo strany kvapaliny obsiahnutej v póroch a bunkách. Tento indikátor, podobne ako ostatné druhy nasýtenia vodou, priamo ovplyvňuje vhodnosť surovín na určité praktické účely.

So zvyšujúcim sa obsahom vlhkosti rezivo:

• stáva sa výrazne širším;
• trochu sa predlžuje;
• v kombinácii so zvýšením teploty získava plasticitu;
• po dlhú dobu (porovnateľnú s bežnou životnosťou) sa rýchlejšie opotrebuje a degraduje, hnije častejšie a aktívnejšie.

Absorpcia vlhkosti

Voda však nie je obsiahnutá len na začiatku, ale tiež pochádza zvonku počas celého obdobia používania výrobkov. Intenzita jeho absorpcie sa presne nazýva absorpcia vlhkosti. Pri adsorbcii vody vzniká určité teplo.

Ale tento proces sa postupne spomalí. Keď sa blíži k hranici nasýtenia, spravidla prebieha extrémne pomaly.

Vodivosť vlhkosti

Ide o míňanie takzvanej viazanej vody. Koeficient vodivosti vlhkosti zohľadňuje pohyb samotnej kvapaliny a parnej fázy. Stáva sa to prostredníctvom:

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

Zmenšenie a opuch

Keď profesionáli vyslovia slovo zmrštenie, je to bez akejkoľvek ironickej konotácie . Toto je dosť vážny termín, ktorý znamená, do akej miery sa veľkosť dreva alebo výrobku z neho zníži odstránením tam prítomnej vlhkosti. Pre každé plemeno a dokonca aj pre konkrétnu úroveň hustoty sa tento ukazovateľ môže výrazne líšiť. V rôznych geometrických smeroch nie je zmršťovanie rovnomerné. Fyzikálny význam napučiavania spočíva v prieniku molekúl vody do bunkových stien a v ich vzájomne sa pohybujúcich celulózových vláknach. Tento jav je charakteristický hlavne pre presušené drevo alebo je vystavený sezónnym zmenám obsahu vlhkosti.

Vnútorné napätie

V prirodzenom stave každý kmeň stromu rastie vyvážene, aj keď sa musí vyvíjať krivo. Ale keď je ten istý kmeň pokácený, drevo „vedie“, pretože tieto napätia sa vymknú spod kontroly, stratia všetku harmóniu. Najsilnejšie z nich sa nájdu okamžite, akonáhle je kmeň rezaný. Niekedy sa však problém prejaví oveľa neskôr, po vysušení a upevnení dosiek k vytvorenej štruktúre.

Vizuálne je to vyjadrené výskytom rôznych trhlín, správne priemyselné sušenie sa ukazuje ako riešenie problému, a preto nemožno uvažovať o tom, že iba zvyšuje cenu, ako sa často predpokladá.

Hustota

Toto je ukazovateľ hmotnosti určitej jednotky objemu stromu. Dôležité: vypočítava sa zámerným ignorovaním hmotnosti dutín a obsiahnutej vlhkosti, ale záleží len na čistej gravitácii sušiny . Pre každé plemeno je hustota prísne individuálna. Tento indikátor úzko súvisí s nasledujúcimi parametrami:

• pórovitosť;
• vlhkosť;
• miera absorpcie;
• pevnosť;
• citlivosť na biologické poškodenie (čím je vzorka hustejšia, tým ťažšie je poškodiť ju).

Priepustnosť

Schopnosť dreva prenášať kvapaliny a plyny by sa nemala podceňovať . Má priamy vplyv na vývoj režimov sušenia a impregnácie a na posúdenie uskutočniteľnosti týchto režimov. Priepustnosť pre vodu je daná nielen druhom dreva, ale aj umiestnením v kufri a smerom pohybu kvapalín a plynov. Priepustnosť pozdĺž zrna sa výrazne líši od rýchlosti penetrácie cez zrno. Tiež stojí za zváženie dôležitú úlohu živicových látok, ktoré zasahujú do toku 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.

Tepelné

Práve oni sú najčastejšie uvádzaní medzi užitočnými vlastnosťami prírodného materiálu .… V skutočnosti je však situácia o niečo komplikovanejšia než len „dobré zadržanie tepla“. Špecifická úroveň tepelnej kapacity nie je tak silne závislá od horniny a hustoty. Je to dané predovšetkým teplotou okolia. Čím je vyššia, tým je tepelná kapacita vyššia, závislosť je takmer lineárna.

Tiež stojí za to venovať pozornosť tepelnej difúznosti 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. Index tepelnej vodivosti, naopak, prudko klesá so zvýšením špecifickej hmotnosti vzorky.

Bunky a vlákna prenášajú viac tepla v pozdĺžnom smere ako v priečnom smere.

Niekedy sa však ako palivo používa aj drevo. V tomto prípade je kritická výhrevnosť . U úplne suchého stromu sa pohybuje od 19,7 do 21,5 MJ na 1 kg. Vzhľad vlhkosti, dokonca aj v malých množstvách, tento ukazovateľ dramaticky znižuje. Kôra, s výnimkou brezy, horí pri rovnakej teplote ako samotné drevo.

Pri použití dreva ako paliva sa pripisuje hlavný význam takej tepelnej vlastnosti dreva, ako je spaľovacie teplo (výhrevnosť), ktoré pri absolútne suchom dreve predstavuje 19,7-21,5 MJ / kg. Prítomnosť vlhkosti výrazne znižuje jeho hodnotu. Výhrevnosť kôry je približne rovnaká ako výhrevnosť dreva, s výnimkou vonkajšej vrstvy brezovej kôry (36 MJ / kg).

Zvuk

Drvivá väčšina staviteľov sa zaujíma iba a výlučne o schopnosť dreva absorbovať cudzie zvuky. Čím vyššie je, tým lepšie materiál ochráni dom pred hlukom z ulice. Pri výrobe hudobných nástrojov však zohráva dôležitú úlohu taká vlastnosť, ako je rezonancia.

Profesionáli stále študujú radiačnú konštantu, je to tiež akustická konštanta. Podľa nej sa posudzuje vhodnosť určitého plemena alebo dokonca konkrétnej vzorky na praktické použitie.

Elektrické

Je to v prvom rade o elektrickom odpore a elektrickej sile … Stupeň odolnosti voči prúdu je určený typom a smerom vlákien. Teploty a vlhkosť sú však predvídateľne dôležité. Pod elektrickou silou je obvyklé porozumieť požadovanej sile elektrického poľa, ktorá je dostatočná na rozpad. Čím viac sa drevo zahrieva, tým vyššia je jeho teplota, tým je odolnosť voči takémuto rozpadu nižšia.

Prejavuje sa pri vystavení žiareniu

V prípade infračerveného žiarenia môžu byť povrchové plochy dreva veľmi horúce. Je však potrebný veľmi silný náraz tohto druhu, aby bol kmeň hrubého stromu upravený do plnej hĺbky . Je zvláštne, že k prieniku viditeľného svetla dochádza oveľa hlbšie - o 10 - 15 cm. Vlastnosti odrazu svetla umožňujú dobre posúdiť chyby materiálu. Ultrafialové svetlo zle preniká do dreva.

Vyvoláva to však špecifickú žiaru - luminiscenciu . Röntgenové lúče dokážu odhaliť aj malé štrukturálne chyby. Často sa používa na profesionálnu diagnostiku. Beta žiarenie sa používa na štúdium rastúcich stromov. Gama lúče môžu detegovať veľmi hlboko skryté chyby, hnilobu atď.

Popis mechanických vlastností

Sila

Toto je názov schopnosti odolávať zničeniu pri zaťažení .… Stupeň pevnosti závisí od množstva viazanej vlhkosti. Čím je vyššia, tým je odolnosť voči mechanickému namáhaniu nižšia. Po prekonaní prahu hygroskopicity (asi 30%) však táto závislosť zmizne. Preto je porovnanie pevnosti v ťahu vzoriek povolené iba pri identickom stupni vlhkosti.

Odpor sa nevyhnutne meria nielen pozdĺž vlákien, ale aj v radiálnom a tangenciálnom smere.

Tvrdosť

Takmer každý vie, že drevo môže mať rôznu tvrdosť, a to toto je 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 jeho klasifikácia podľa oblasti tvrdosti. Koniec tvrdosť sa stanoví tak, že sa kovová tyč s určitým priemerom a tvarom konca do danej hĺbky polomeru odsaje hladko do 120 sekúnd. Odhady sa robia v kilogramoch na centimeter štvorcový.

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 spravidla 40%. Veľa však závisí od konkrétneho plemena, od jeho stavu a skladovacích vlastností. V niektorých prípadoch sa tvrdosť meria podľa systému Brinell. Špecialisti navyše 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.

Faktory kvality

Lenže prísť na to, ktorý strom bez zrútenia vydrží najviac záťaže, zďaleka nestačí. Je potrebné venovať pozornosť ďalším významným aspektom. Po prvé, o vzťahu medzi mechanickými parametrami a objemovou hmotnosťou. Čím je drevo ťažšie, tým je jeho mechanika zvyčajne lepšia .… Zodpovedajúci vzťah je popísaný niekoľkými komplexnými vzorcami. Aby sa však zohľadnili určité podmienky a miesta rastu, zavádzajú sa ďalšie korekčné faktory.

Váhová ziskovosť sa prejavuje koeficientmi:

• celková kvalita;
• statická kvalita;
• špecifickú kvalitu.

Vlastnosti technologických vlastností

Hlavné technické vlastnosti dreva spolu s už spomínanou tvrdosťou sú:

• sila nárazu;
• účinnosť uchovávania hardvéru;
• ohybnosť;
• náchylné k štiepeniu;
• odolnosť proti opotrebeniu.

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

Test sa vykonáva na špeciálnych vzorkách. Na jeho uskutočnenie sa používajú kyvadlové kopírky.

Kyvadlo v zdvihnutom stave uchováva potenciálnu energiu. Po uvoľnení bez prekážok sa zdvihne do jednej výšky a po vynaložení časti impulzu na zničenie vzorky do inej výšky nám to umožní určiť vynaloženie úsilia.

Zariadenia sú spravidla vybavené špeciálnou váhou. Po spočítaní nameraných hodnôt sa nahradia vzorcami a týmto spôsobom sa získa indikátor rázovej húževnatosti. Malo by byť zrejmé, že hovoríme o porovnávaní kvality vzoriek, a nie o výpočtoch drevených konštrukcií. Zistilo sa, že listnaté druhy sú viskóznejšie ako ihličnaté masívy . Pokiaľ ide o zadržanie hardvéru, závisí to od trecej sily, ktorá vzniká medzi materiálom a do neho vloženými spojovacími prvkami.

Okrem toho sa stanoví takzvaná hodnota odporu pri vyťahovaní. Okrem hustoty je tiež určený typom dreva a tým, či hardvér vstupuje na koniec alebo cez vlákno. Navlhčením dreva bude možné zjednodušiť rovnaké zatĺkanie klincov, ale sušený materiál ich horšie drží. Odolnosť proti ohybovej sile sa musí posúdiť hlavne v prípadoch, keď je ohnutie technologicky nevyhnutné na získanie určitého výrobku. Na hodnotenie tohto ukazovateľa neexistuje štandardizovaná metóda.

Odolnosť proti opotrebeniu je takmer vždy definovaná ako odolnosť proti treniu. Odolnosť voči iným vplyvom opotrebenia hrá iba v ojedinelých prípadoch dôležitú úlohu. Je dôležité pochopiť, že sa meria povrchovou vrstvou. Ak deštrukcia dosiahla jadro, nemá zmysel tému ďalej študovať - dôsledky sú už zrejmé. Štandardná metóda na hodnotenie odolnosti proti opotrebovaniu je uvedená v GOST 16483 z roku 1981.