Vše o hustotě dřeva

Hustota dřeva je nejdůležitější charakteristikou materiálu, která umožňuje vypočítat zatížení při přepravě, zpracování a použití dřevěných surovin nebo předmětů. Tento ukazatel se měří v gramech na centimetr krychlový nebo v kilogramech na metr krychlový, ale háček spočívá v tom, že tyto ukazatele nelze považovat za stabilní.

Hustota dřeva, suchou řečí definic, je poměr hmotnosti materiálu k jeho objemu. Na první pohled není těžké ukazatel určit, ale hustota silně závisí na počtu pórů u konkrétní dřeviny a její schopnosti zadržovat vlhkost. Vzhledem k tomu, že voda je hustší než mnoho suchých dřev a přirozeně hustší než dutiny mezi vlákny, procento vody má velký dopad na konečný výsledek.

S ohledem na výše uvedené se rozlišují dva ukazatele hustoty dřeva, které se blíží nejobecnější definici, ale zároveň jsou přesnější.

• Specifická gravitace. Toto kritérium je také známé jako základní nebo podmíněná hustota. Pro měření se odebírá tzv. dřevěná hmota - to už není přírodní materiál v původní podobě, ale suchý blok, který se lisuje pod vysokým tlakem, aby se odstranily i dutiny. Ve skutečnosti tento indikátor charakterizuje skutečnou hustotu dřevěných vláken, ale v přírodě, bez předběžného sušení a lisování, takový materiál nelze nalézt. V souladu s tím je hustota dřeva ve většině případů stále vyšší než měrná hmotnost.

• Objemová hmotnost. Tento ukazatel se již více blíží realitě, protože se odhaduje hmotnost ani nevysušeného, ​​ale surového dřeva. V každém případě je tento způsob adekvátnější, protože u nás z principu nemůže být dokonale suché dřevo - vysušený materiál má tendenci absorbovat chybějící vlhkost z atmosférického vzduchu a opět ztěžkne. S ohledem na to se objemová hmotnost obvykle stanovuje pro dřevo s určitou, jasně vyznačenou úrovní vlhkosti, která je pro konkrétní odrůdu normální. Do tohoto stavu je potřeba čerstvou látku ještě dosušit, ale úkolem není dosáhnout nulové vlhkosti - zastaví se na ukazateli, který ještě budou poskytovat fyzikální zákony při kontaktu se vzduchem.

Podobně je pozorován vztah mezi hustotou a vlhkostí a teplotou. Pokud jsou póry materiálu vyplněny těžkou vodou, pak samotná tyč ztěžkne a naopak - během sušení se materiál jen nepatrně stáhne na objemu, ale výrazně ztrácí na hmotnosti. Teplota se zde míchá podle ještě složitějšího schématu - když stoupá, na jedné straně nutí vodu expandovat, čímž se zvětšuje objem obrobku, na druhé straně vyvolává rychlejší odpařování. Současně pokles teploty pod nulu promění vlhkost v led, který bez přidání hmotnosti poněkud zvětší svůj objem. Odpařování a zamrzání vlhkosti ve struktuře dřeva je spojeno s mechanickou deformací tyče.

Protože mluvíme o vlhkosti, stojí za to si to ujasnit podle úrovně se rozlišují tři kategorie káceného dřeva. V tomto případě má čerstvě nařezaný materiál vlhkost nejméně 50 %. Při ukazatelích více než 35% je strom považován za vlhký, ukazatel v rozmezí 25-35% umožňuje považovat materiál za polosuchý, koncept absolutní suchosti začíná 25% obsahu vody a méně.

Suroviny lze dovést do absolutního sucha i přirozeným sušením pod přístřeškem, ale pro dosažení ještě nižšího obsahu vody budete muset použít speciální sušící komory. V tomto případě by měla být měření provedena se dřevem, jehož vlhkost nepřesahuje 12 %.

S hustotou také úzce souvisí vstřebávání, tedy schopnost určitého druhu dřeva absorbovat vlhkost z atmosférického vzduchu. Materiál s vysokou mírou absorpce bude a priori hustší – jednoduše proto neustále odebírá vodu z atmosféry a za normálních podmínek nemůže být ani trochu suchá.

Při znalosti parametrů hustoty stromu lze zhruba posoudit jeho tepelnou vodivost. Logika je velmi jednoduchá: pokud dřevo není husté, znamená to, že v něm je mnoho vzduchových dutin a dřevěný výrobek bude mít dobré tepelně izolační vlastnosti. Pokud má vzduch nízkou tepelnou vodivost, pak voda je pravý opak. Vysoká hustota (a tím i vlhkost) tedy naznačuje, že konkrétní druh dřeva je pro tepelnou izolaci zcela nevhodný!

Z hlediska hořlavosti je obecně pozorován podobný trend. Póry naplněné vzduchem se nemohou samy spálit, ale neruší proces, protože volné druhy dřeva obvykle hoří docela dobře. Vysoká hustota díky značnému obsahu vody je přímou překážkou šíření požáru.

Konečně, husté dřevo je ve většině případů méně náchylné k hnilobě. V tloušťce takového materiálu prostě není žádný volný prostor a mokrý stav vláken je pro něj normou. Vzhledem k tomu se při zpracování dřeva někdy používá i máčení v obyčejné destilované vodě, která se používá jako způsob ochrany před působením nežádoucích biologických faktorů.

Uvažujeme-li definici hustoty dřeva čistě z pohledu matematického vzorce, pak hmotnost produktu vynásobená parametrem vlhkosti se vydělí objemem, rovněž vynásobeným stejným parametrem. Parametr vlhkosti je ve vzorci zahrnut kvůli skutečnosti, že suchý strom absorbuje vodu a má tendenci bobtnat, to znamená zvětšovat objem. Pouhým okem to nemusí být patrné, ale pro řešení většiny problémů je důležité počítat s každým milimetrem a kilogramem navíc.

Vzhledem k praktické stránce měření vycházíme z toho, že před měřením musíte nejprve dosáhnout rovnováhy vlhkosti - kdy se přebytečná voda ze dřeva odstraní sušením, ale materiál není příliš suchý a nebude čerpat vlhkost ze vzduchu. Pro každé plemeno bude doporučený parametr vlhkosti jiný, ale obecně by ukazatel neměl klesnout pod 11 %.

Poté se provedou nezbytná primární měření - změří se rozměry obrobku a na základě těchto údajů se vypočítá objem, následně se zváží experimentální kus dřeva.

Poté se obrobek namočí do destilované vody po dobu tří dnů, i když existuje další kritérium pro zastavení namáčení - je nutné zajistit, aby se tloušťka kusu zvýšila alespoň o 0,1 mm. Po dosažení požadovaného výsledku se nabobtnalý fragment změří a znovu zváží, aby se získal maximální objem.

Dalším krokem je dlouhodobé sušení dřeva zakončené dalším vážením.

Popsané akce jsou pokyny uznávané na státní úrovni v Rusku - postup pro transakce a vypořádání je stanoven v GOST 16483.1-84.

Protože záleží na každém gramu a milimetru, norma dokonce upravuje požadavky na obrobek - jedná se o řezivo ve tvaru obdélníku o délce a šířce 2 cm a výšce 3 cm. Zároveň pro maximální přesnost měření , musí být obrobek před zahájením experimentů pečlivě zpracován. Výstupky a drsnost by neměly mít vliv na čtení.

Z výše uvedeného bylo možné vyvodit předvídatelný závěr, že postup měření a hodnocení hustoty dřeva je poměrně komplikovaný úkol a vyžaduje velmi přesná měření. Ve většině případů veškerou komplexní práci pro spotřebitele odvádějí zadavatelé a dodavatelé. - na obalech stejné omítané nebo parketové desky musí být uvedeny všechny hlavní vlastnosti materiálu.

Situace je složitější, pokud se člověk dokonce sám zabývá těžbou různých druhů dřeva, protože pak nebudou existovat žádné informativní obaly, ale pak můžete na internetu najít přibližné ukazatele hustoty pro každý druh dřeva, ze kterých jsou celé tabulky jsou sestaveny. Je jen důležité si to pamatovat obsah vlhkosti každé jednotlivé tyčinky je ovlivněn mnoha faktory, samostatně popsanými výše, což znamená, že v konkrétním případě jsou kolísání hmotnosti velmi pravděpodobné.

V některých případech je možná i jiná situace: když mistr dostane pouze úkol, ale stále není dřevo na jeho realizaci. Suroviny budou muset být zakoupeny nezávisle, ale zároveň je nutné zjistit, které plemeno bude nejúčinnější.

Vzhledem k tomu, že hustota ovlivňuje mnoho dalších praktických vlastností dřeva, můžete okamžitě vyřadit většinu nevhodných žadatelů se zaměřením na konkrétní kategorii materiálu. Zejména za to přidělují tři hlavní skupiny druhů dřeva podle hustoty.

Nízká hustota je praktická minimálně z toho pohledu, že lehké dřevo se snáze těží a přepravuje a nakladače budou spotřebiteli vděčné, že si vybral právě takový strom. Podle běžné klasifikace, horní hranice hustoty pro dřevo s nízkou hustotou je 540, méně často 530 kg / m³.

Do této kategorie patří převážná část průmyslových jehličnanů, jako je smrk a borovice, osika a mnoho druhů ořechů, kaštanů a cedrů, vrby a lípy. Třešeň a olše, v závislosti na konkrétní odrůdě a podmínkách, mohou patřit k druhům s nízkou a střední hustotou a třešeň - častěji ke střední. Vzhledem k relativní snadnosti přepravy je takové dřevo levnější. Dalším zřejmým argumentem ve prospěch jeho levnosti a poptávky je to významná část tuzemských lesů je složena právě z takových druhů.

Odborníci na to poznamenávají stromy s nízkou hustotou kmenů jsou nejčastější v severních oblastech... To je způsobeno skutečností, že oblasti, ve kterých rostou lesy odpovídajících druhů, nemohou vždy poskytnout flóře velké množství vlhkosti.

Dřevo střední hustoty je „zlatým středem“ při výběru materiálu, který nemá žádné zjevné výhody, kromě podstatného bodu, že nemá žádné zjevné nevýhody. Aniž by byl příliš těžký, takový materiál vykazuje dobrou pevnost v tlaku, aniž by měl zjevné nevýhody hustých hornin, jako je dobrá tepelná vodivost.

Kategorie střední hustoty zahrnuje řezivo a břízu, jabloně a hrušně, jasan a javor, lísku a ořech, jasan a topol, třešeň ptačí, buk a jilm. Třešeň a olše mají z hlediska hustoty výrazný náběh, což nám neumožňuje s jistotou zařadit všechny zástupce plemene do jedné kategorie - obě kolísají mezi nízkou a střední a olše se blíží nízké hustotě. Ukazatele, které umožňují zařazení plemene do kategorie střední hustoty, jsou 540-740 kg / m³.

Zvýšená hustota dřeva se může jevit jako nevýhoda, protože výrobky z něj jsou velmi těžké a masivní a nemohou se pochlubit dobrými tepelně izolačními vlastnostmi a dokonce se štěpí při nárazu.

Současně je materiál schopen odolat značnému konstantnímu zatížení bez deformace.a také se liší poměrně nízká hořlavost a vynikající životnost... Mimo jiné takové dřevo také poměrně málo podléhá rozkladu.

Abyste se dostali do kategorie hustých druhů, potřebujete hustotu dřeva nejméně 740 kg / m³... Z běžných druhů dřeva se pamatuje především na dub a akát, dále na habr a buxus. Patří sem i některé druhy, které v našich zeměpisných šířkách nerostou, například pistácie a železníky.

Z toho plyne jediný závěr: přes všechny své nevýhody má takové dřevo řadu výhod, které se vyplatí slušně zaplatit.