Деревину можна назвати одним з найстаріших матеріалів, що використовуються в будівництві. З давніх-давен людина споруджував собі житло з гілок і палиць. З тих пір прогрес зробив крок далеко вперед, але деревина, як і раніше, залишається одним з найбільш поширених будівельних матеріалів.
Її екологічність і простота обробки залучають будівельників по всьому світу. Але тепер це не гілки, а пиломатеріал, одержуваний промисловим способом. Тому в даний час його технічними властивостями приділяється велика увага, в тому числі вимірюється щільність деревини. Звичайно, це тільки одна з характеристик, але саме вона найчастіше є особливо важливою.
Що таке щільність матеріалу
Синонімом цього терміна є об`ємна вага, тобто маса сировини, поділена на одиницю об`єму. А значить, щільність деревини або будь-якого іншого речовини - це кількість матеріалу в кубічному сантиметрі або метрі матеріалу. Залежно від того, які одиниці вимірювання були прийняті при розрахунку, отримують різні значення об`ємної ваги - г / см3 або кг / м3. Обидва ці варіанти є вірними.
Далеко не всі матеріали є однорідними за своєю структурою. Звичайно, сплави металів або пластики відразу створюються з певними технічними характеристиками. Що ж стосується природних матеріалів, в тому числі деревини, їх щільність залежить від багатьох факторів і може відрізнятися навіть в окремих частинах одного зразка. Ця особливість також впливає на якість матеріалу - чим рівномірніше щільність деревини, тим цінніше порода.
Щільність деревного речовини
У міру зростання дерево споживає з навколишнього середовища вологу, кисень та інші поживні речовини. Звичайно, вони не пропадають безслідно. Якщо придивитися до зрубу дерева, можна помітити, що воно не складається тільки з так званого деревного речовини. При найближчому розгляді можна побачити пори, через які циркулюють життєві соки рослини. Крім того, вологість свежеспіленного дерева зазвичай становить близько 60-80%, а це значить, що в складі його деревини є також вода.
Щільність чистого деревного речовини - це маса одиниці об`єму матеріалу, що утворює стінки клітин. Іншими словами - питома щільність. Для більшості порід її значення становить приблизно 1,53 г / см3. Щільність води, для порівняння, - 1 г / см3.
Як розрахувати щільність
Одиниця виміру об`ємного ваги підказує нам, як вирішити цю задачу. Потрібно лише знати вага зразка і його обсяг, який, як відомо, обчислюється перемножением довжин сторін об`єкта.
Найбільш простим прикладом стане визначення щільності абсолютно сухого матеріалу, тобто деревини, в якій повністю відсутня вода. Формула в даному випадку максимально проста:
щільність = маса / об`єм.
Припустимо, що кубічний метр абсолютно сухої деревини невідомого походження важить 600 кг. Це означає, що її щільність складе 600/1 = 600 кг / м3. Ця досить проста формула не враховує додаткові характеристики матеріалу, такі як вологість. Вона не підходить для розрахунку щільності свежеспіленного дерева. Також варто відзначити, що абсолютно суха деревина не існує в природі, а створюється методом промислової сушки при високих температурах.
Від чого залежить щільність
За об`ємною вагою різні породи діляться на три категорії:
- з високою;
- із середньою;
- з низькою щільністю.
До першого типу відносяться дуб, граб, береза і деякі інші листяні дерева. Для другої категорії характерна середня щільність деревини. Прикладами є модрина, в`яз, клен, горобина, горіх і т.д. Щільність хвойної деревини вважається найменшою, тому вона відноситься до третьої категорії. Це ялина, сосна і кедр. Таке розмежування говорить нам про те, що на об`ємний вага деревини впливає порода дерева.
Щільність матеріалу може також відрізнятися в залежності від кліматичного району, в якому виростало дерево. Чим сухіше клімат, тим вище буде об`ємна вага деревини. Вік дерева, пористість матеріалу і його вологість також впливають на щільність деревини. Найбільшу вагу має доросле, зволожене дерево з найменшою кількістю пір.
Листяні породи
Ми вже з`ясували, що порода дерева впливає на щільність деревини. Таблиця нижче включає точні значення об`ємної ваги при різній вологості матеріалу - від 15 до 100%. Такий підхід дозволяє найбільш повно оцінити зміна щільності деревини в різних умовах.
Порода дерева | Вологість деревини,% | ||||
15 | 30 | 60 | 100 | Свежеспіленного дерево, середнє значення | |
модрина | 670 | 710 | 880 | 1100 | 940 |
Тополя | 460 | 500 | 610 | 760 | 700 |
бук | 680 | 720 | 890 | 1100 | 960 |
в`яз | 660 | 710 | 880 | 1100 | 940 |
дуб | 700 | 760 | 930 | 1160 | 990 |
граб | 810 | 860 | 1060 | 1330 | 1060 |
липа | 500 | 540 | 660 | 830 | 760 |
вільха | 530 | 570 | 700 | 880 | 810 |
клен | 700 | 760 | 930 | 1160 | 870 |
ясен звичайний | 690 | 740 | 920 | 1150 | 960 |
береза | 640 | 680 | 840 | 1050 | 870 |
осика | 500 | 540 | 660 | 830 | 760 |
Хвойні породи
Як ми вже з`ясували, такі дерева відносяться до останньої категорії, оскільки є найбільш пухкими за своєю структурою.
Порода дерева | Вологість деревини,% | ||||
15 | 30 | 60 | 100 | Свежеспіленного дерево, середнє значення | |
ялина звичайна | 450 | 490 | 600 | 750 | 740 |
ялиця сибірська | 380 | 410 | 510 | 630 | 680 |
сосна звичайна | 510 | 550 | 680 | 850 | 820 |
ялиця кавказька | 440 | 480 | 580 | 730 | 720 |
сосна кедрова | 440 | 480 | 580 | 730 | 760 |
Завдяки наведеними даними легко можна визначити щільність деревини. Таблиця наочно показує, як змінюється об`ємна вага в залежності від вологості матеріалу.
Знання про те, як розрізняються по щільності породи дерева, як вологість і район проростання впливають на об`ємний вага деревини, можуть стати в нагоді не тільки професійним будівельникам або народним умільцям. Вони будуть корисні і тим, хто купує меблі з масиву, планує зведення прибудови до будинку або покрівельні роботи. Від характеристик матеріалу безпосередньо залежить його якість і довговічність, а від чого залежить щільність порід деревини, ви тепер знаєте.
