Классификация древесины

Области применения различных пород древесины в строительстве

Выбор в пользу той или иной породы древесины должен быть сделан в зависимости от того, для каких целей материал будет использоваться.

Так, например, древесина мягких пород легко поддается обработке, но сложные элементы резьбы не всегда удается из нее выполнить.

Твердые же сорта необходимо использовать для создания надежных конструкций высокой прочности.

Наиболее распространенные породы древесины и стандартная область их применения:

• Ель, пихта – строевой лес, пол, стропильные конструкции, дощатая клееная древесина, средний щит столярной плиты
• Сосна-строевой лес, мебель, пол, окна, досчатая обшивка, двери.
• Лиственница-строевой лес, мебель, пол, окна, двери
• Можжевельник , туя -строительный лес; жалюзи облицовка фасада, покрытие гонтом.
• Дуб-мебель, фанера, паркет, фахверк (конструкционная древесина), окна и двери.
• Бук-мебель, ступени лестниц, паркет.
• Ясень-мебель, полы.
• Ольха-мебель, фанера.
• Клен-мебель, паркет, доски стола.

Имея информацию о характеристиках и области применения пород дерева, легче подобрать наиболее подходящий материал под конкретную задачу.

Области применения различных пород древесины в строительстве

Выбор в пользу той
или иной породы древесины должен быть
сделан в зависимости от того, для каких
целей материал будет использоваться.

Так, например, древесина мягких пород легко поддается обработке, но сложные элементы резьбы не всегда удается из нее выполнить.

Ваза из древесины осины

Твердые же сорта необходимо использовать для создания надежных конструкций высокой прочности.

Наиболее
распространенные породы древесины и
стандартная область их применения:

• Ель, пихта – строевой лес, пол, стропильные конструкции, дощатая клееная древесина, средний щит столярной плиты
• Сосна-строевой лес, мебель, пол, окна, досчатая обшивка, двери.
• Лиственница-строевой лес, мебель, пол, окна, двери
• Можжевельник, туя -строительный лес;  жалюзи облицовка фасада, покрытие гонтом.
• Дуб-мебель, фанера, паркет, фахверк (конструкционная древесина), окна и двери.
• Бук-мебель, ступени лестниц, паркет.
• Ясень-мебель, полы.
• Ольха-мебель, фанера.
• Клен-мебель, паркет, доски стола.

Спилы различных пород дерева

Имея
информацию о характеристиках и области
применения пород дерева, легче подобрать
наиболее подходящий материал под
конкретную задачу.

Древесные породы и их применение

Отдельные виды деревьев и их породы классифицируются по целому ряду признаков. Наиболее известное деление – на лиственные и хвойные породы. Выделяют виды, произрастающие на территории нашего государства и других стран

С экономической и географической точки зрения это очень важное деление, поскольку стоимость привозной древесины может быть выше отечественной в некоторых случаях

Лиственные породы в свою очередь разделяют по форме: кольцесосудистые и рассеянно-сосудистые. А последние могут отличаться мягкой или твердой древесиной.

Кольцесосудистая древесина (ясень, акация, вяз, дуб, фисташка) получила такое название, поскольку наиболее крупные сосуды расположены в ней ближе к центру, в ранних зонах годичных колец. В рассеянно-сосудистых породах (бук, граб, рябина, клен) крупные сосуды рассредоточены более-менее равномерно. От этого меняется рисунок древесины.

И лиственные, и хвойные деревья широко применяются в домостроении и других областях строительных технологий. Из них традиционно изготавливаются такие элементы строительных конструкций, как стены, обвязки, перегородки, стропила и другие кровельные элементы. Их широко применяют при изготовлении оград, крылец, веранд (террас), беседок и целого ряда подсобных строений.

Классификация пиломатериалов

Производители пиломатериалов предлагают покупателям два вида доски: обрезную и необрезную.

Обрезная доска — материал прямоугольной формы, изготовленная путем особой обработки (строганием). Тщательная шлифовка позволяет устанавливать обрезные доски сразу на нужный участок.

Необрезная доска — материал, у которого по бокам присутствуют необрезанные края. Данный вид изделия в несколько раз дешевле обрезного.

Сортность древесины определяется по разным критериям, в которые входят: размеры, влажность, наличие неровностей и т.д.

Классификация древесины имеет 5 сортов, начиная от отборной доски, заканчивая обрезками древесных заготовок.

1. Отборный сорт — самый качественный и престижный из всех. Материал не имеет сучков, пасынок, трещин от усушки и остатков коры. В нем также отсутствуют гнилостные поражения и другие подобные дефекты.Доски используют в автомобильном производстве и судостроении. Из них изготавливают мачты для яхт, покрытие палуб и высококачественную элитную мебель.
2. 1-й-сорт — ходовой и востребованный товар. Сюда относят пиломатериалы с минимальным количеством сучков, трещин. На досках отсутствуют гнилостные повреждения, сквозные отверстия, следы паразитов, а также плесени и других инородных элементов. Древесину первого сорта используют для изготовления ответственных конструкций, дверных и оконных блоков.
3. 2-й-сорт — в эту категорию включены пиломатериалы с небольшими «пороками», которые не портят внешний вид изделия. Не допускается наличие глубоких трещин, сгнивших сучков, трухлявости. К допустимым изъянам относят присутствие расшатанных сучков диаметром до 20 мм. Из таких досок прокладывают обрешетку, либо выстраивают деревянные щиты.
4. 3-й сорт — группа пиломатериалов с низким качеством. Изделия предназначены для изготовления транспортных упаковочных коробок, настила или поддонов. Главное требование— отсутствие больших сросшихся сучков и глубоких трещин. Вполне допустимы следы червоточин, сквозные трещины, табачные сучки и плесень. Кроме этого, данный вид имеет достаточно низкую несущую способность.
5. 4-й сорт — самый дешевый класс пиломатериалов, который предполагает большое количество огрехов. Изделия часто используют для строительства временных заборов и ограждений, сараев, хозблоков. Допустимые дефекты: шероховатость, крыловатость, общее повреждение гнилью, сросшиеся сучки, присутствие обзола.

Дополнительно о механических свойствах: ударная вязкость

Ударная вязкость древесины – это способность материала к поглощению энергии при нагрузке. Свойство обеспечивается пластичностью и вязкостью. Когда испытания проводятся по данной стандартизованной методике, используется маятниковый копер. Он обеспечивает движение бойка, скорость которого составляет 6 м в секунду. Это позволяет определите отношение работы на излом образца к площади поперечного сечения.

Если проводить сравнение мягких лиственных пород с хвойными, у первых ударная вязкость больше в 1,5 раза, тогда как у твердолиственных – в 2,5 раза. Так, для сосны описываемый параметр составляет 41, для граба – 99, для липы – 58 кДж/м2. Если увеличивать скорость нагрузки, то сопротивление изгибу будет возрастать. Иногда описываемое свойство определяется с увеличением высоты падения молота. Если подвергать ударному изгибу модифицированную древесину, то она будет иметь пониженное сопротивление.

Классификация древесины

 1. по ядру и заболони

Цвет древесины связан с содержащимися в ней красящими, дубильными, смолистыми веществами и зависит как от породы дерева, так и от  его возраста, скорости произрастания, состава почвы, в котором росло дерево, а также климатических условий местности  произрастания. С течением времени цвет древесины меняется. Она «стареет» (патинирует), что не только создает ауру старины, но и затрудняет ремонт.

Древесина пород деревьев, произрастающих на территории России, в основном окрашена в светлые цвета. Древесина одних пород равномерно окрашена, а других имеет отличия в окраске – та часть, которая прилегает к коре, имеет более светлую окраску, чем центральная часть ствола дерева.

Это обусловлено тем, что по мере отмирания живых клеток внутри ствола дерева, они у них закупориваются водопроводящие пути, в них откладываются дубильные и красящие вещества, смолы и углекислый кальций, что и вызывает окрашивание центральной части ствола дерева  в более темный цвет.

Отмершая древесина внутри ствола называется  ядро, а слой живых клеток, вокруг ядра, — заболонь. При этом ядро – самая твердая часть ствола. Кроме того ядро имеет наибольшую плотность и устойчивостью к гниению. В зависимости от строения ядра и заболони породы дерева принято делить на 3 группы:

• Ядровые  —  отмирающие клетки образуют темное ядро. К ним относятся: кедр, сосна, лиственница, дуб, можжевельник, ясень, яблоня;
• Спелодревесные  — цвет отмерших клеток не отличаются от цвета от заболони: ель, осина;
• Заболонные — древесина в центре ствола не отмирает: береза, клен, липа, груша.

2. по твердости

Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел.  Твердость влияет на эксплуатацион­ные и потребительские свойства конструкций и  изделий из дерева. Напри­мер, на стойкость к появлению царапин и вмятин на деревянных изделиях, износостойкость различных напольных покрытий, ступеней лестниц и т. п.

Кроме того, класс твердости особенно важен при обработке древесины резанием, так как от твердости древесины заготовки зависит стойкость режущего инструмента.

По степени твердости породы дерева принято подразделять на 3 класса твердости : мягкие, твердые  и очень твердые. Твердость породы зависит от прочности и толщины клеточных стенок, от содержимого и плотности строения клетки. В зависимости от места произрастания деревья одного и того же вида имеют значительные различия. При этом есть общие тенденции: чем медленнее растет дерево, тем тверже его древесина по сравнению с быстро растущей, а спелая и сердцевинная древесина тверже заболони.  Классы твердости древесины:

• Мягкая  (плотность менее 540 кг/м3) — ель, кедр, сосна, пихта, осина, ольха, липа, каштан, тополь;
• Твердая (плотность от 550 — до 740 кг/м3) — лиственница, дуб, береза обыкновенная, бук, ильм, платан, клен, грецкий орех, яблоня, ясень;
• Очень твердая (плотность более 750 кг/м3) — береза железная, белая акация, рябина, кизил, граб, фисташковое дерево, самшит.

3. по стойкости к гниению

Древесина березы

В соответствии с ГОСТом  20022.2-80 древесина по стойкости к гниению породы подразделяется на классы:

Класс стойкости древесины к гниению	Порода
заболонь	ядро
Стойкие	Сосна, ясень	Кедр, сосна, лиственница, дуб, ясень
Среднестойкие	Ель, кедр, пихта, лиственница	Пихта, ель, бук
Малостойкие	Береза, вяз, бук, дуб, граб, клен	Клен, вяз
Нестойкие	Липа, осина, ольха	Береза, осина, липа, ольха

4. по пропитываемости

В соответствии с ГОСТом  20022.2-80 древесина по пропитываемости защитными средствами подразделяется на группы:

Группа древесины по пропитываемости	Порода
заболонь	ядро
Легкопропитываемые	Сосна, бук, береза	—
Умеренно пропитываемые	Кедр, европейская лиственница, дуб, граб, клен, ольха, липа, осина	Кедр, сосна, ольха, осина
Трудно пропитываемые	Ель, пихта, сибирская лиственница	Ель, сибирская лиственница, европейская лиственница, пихта, береза, вяз, дуб, ясень, бук

Способ заготовки древесины

Возможны два варианта: пиленая доска и радиальная клепка (колотый дуб). Первый вариант больше подходит для производства мебели, хотя и применяется для изготовления бочек. Второй используется в бондарных цехах при ликероводочных заводах.

Способ разделки влияет на герметичность бочки и правильный газообмен – хорошая дубовая бочка «дышит» и не протекает, а комбинация этих двух факторов возможна только при радиальной клепке.

В пиленой доске годовые кольца древесины идут вдоль клёпок, соковыводящие каналы – поперек.

Пиленая доска

В бочке из колотого дуба годовые кольца находятся поперек клёпок, а соковыводящие каналы – вдоль торца клёпки.

Из колотого дуба

Каштан (благородный)

Ядровая порода с узкой серовато-белой заболонью и серовато-бурым ядром. Мелкие сосуды в поздней зоне годичных слоев образуют радиальные группы в виде язычков пламени. Сердцевинные лучи узкие, незаметные. Древесина каштана по строению и внешнему виду очень похожа на древесину дуба, но не имеет, как последняя, широких сердцевинных лучей. Однако по физико-механическим свойствам древесина каштана значительно уступает древесина дуба.

Зрелая древесина — среднекоричневая, с течением времени постепенно темнеет.
Хорошо поддается обработке. При высыхании имеет тенденцию к образованию трещин и короблению.

Плотность: 600 — 720 кг/м3.

Твердость: 2,7 – 3,1

Как выбрать нужный сорт

После поступления на склад древесину уже не проверяют на наличие изъянов. Покупая лесоматериалы, человек должен полагаться на нормоконтроль и собственные знания. Чтобы сделать правильный выбор, нужно изучить сортовые характеристики и опираться только на них.

Часто вместо цифровых значений сорта древесины помечают буквами А, В, С. Эти обозначения соответствуют количеству дефектов изделия.

Иногда можно столкнуться с тем, что отборный класс маркируется цифрой 0, либо обычной горизонтальной чертой. Первый класс (1) обозначается точкой, второй — двумя точками или двумя наклонными чертами. Третий сорт (3), по аналогии, 3 точками или 3 вертикальными полосками. Каждый производитель по-разному маркирует изделия.

Советы по выбору пиломатериалов:

Если изделия необходимы для использования вне помещения, то стоит обратить внимание на отсутствие на них глубоких трещин. Что касается сучков, то они существенно снижают механические характеристики древесины.
Близко расположенные годичные кольца — признак прочности материала

Если кольца идут параллельно друг другу, то можно смело изготавливать из такой древесины мебель. Твердые породы деревьев годятся для возведения лестниц и напольных покрытий.
Не стоит использовать лесоматериалы отборного класса там, где подойдет второсортное или третьесортное сырье.

Определить качество и сорт древесины можно визуально, но лучше приобретать лесоматериалы у проверенного поставщика.

Лес – легкие планеты

Примерно треть всей суши занимают леса. Растениям необходима энергия света, чтобы синтезировать органические вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. Побочным его продуктом является кислород.

Только благодаря растениям мы можем дышать, т.к. именно они производят 99% кислорода, и лишь 1% поступает из мантии нашей планеты. Ночью, когда процесс фотосинтеза невозможен, деревья и другие растения начинают потреблять кислород, но расходуют они его в меньших количествах, чем производят.

Выработкой кислорода занимаются не только деревья, но и все растения, населяющие нашу планету, в том числе и микроскопические водоросли, образующие фитопланктон.

Технические характеристики ствольного материала дуба

Деревья дуба произрастают во многих регионах, достигая высоты 30-40 м при продолжительности жизни 300-400 лет. В особо благоприятных условиях отдельные экземпляры превышают высоту 50 м, продолжая свое развитие на протяжении 1500 лет.

Фото дерева дуба

• Плотность (удельный вес) составляет 570-690 кг/м3 для практически сухой древесины. Усредненное значение в воздушно-сухом состоянии достигает 700 кг/м3. Высокая плотность позволяет классифицировать древесину дуба как среднюю или тяжелую.
• Объемный вес (учитывает обводненность и наличие неоднородностей в структуре дерева) составляет 700-800 кг/м3 (при влажности 10-15 %) и может превышать 1000 кг/м3 в свежесрубленном состоянии.
• Предел прочности – 55,9 МПа (при сжатии вдоль волокон) и 87,3 МПа (при статическом изгибе).
• Модуль упругости – 12,2 ГПа. Это наиболее высокое значение среди древесины доступной ценовой категории. Большим значением обладает только редкая сибирская лиственница.
• Естественная влажность – 60 %. Из-за высокой природной плотности самой древесины, пиломатериал дуба отличается повышенной массой в невысушенном состоянии. После сушки производить работы с деревом, в том числе транспортировку, значительно легче.
• Химический состав – в неорганическую часть древесины, остающейся в виде золы после сжигания, входят щелочные и щелочноземельные элементы. В составе основной органической части материала содержатся целлюлоза – 23-50 %; дубильные вещества – 2-10 %; смолы – 0,3-0,6 %; гемицеллюлоза – 17-30 %; лигнин – 17-30 %.
• Твердость. Различают несколько видов данного параметра. Торцевая твердость дуба составляет 57,3 Н/мм2, радиальная – 48,2 Н/мм2, а тангенциальная – 52,8 Н/мм2.
• Цвет дуба лежит в широкой гамме – от практически белого до черного (мореный дуб). Красные оттенки отсутствуют, а наиболее распространены серые, золотистые и коричневые цвета.
• Текстура – отчасти пористая, имеет радиально расположенные лучи. Дубовая текстура принята за эталон и имитируется в большом количестве декоративных покрытий.

Параметры пиломатериала дуба и других лиственных деревьев стандартизированы в общем документе ГОСТ 9462-88.

В нем установлены допустимые значения длины и толщины бревен, количество сучков, дефектов и других браковочных показателей. Использование ГОСТа позволяет усреднить поставки материала разных производителей и регионов.

Эксплуатационные параметры древесины дуба:

• температура воспламенения – 230 ºС (при наличии источника открытого огня), самовоспламенения – 370 ºС (при беспламенном нагреве);
• теплопроводность (вдоль/поперек волокон) – 400/200 мВт(м·К);
• удельная теплота сгорания (низшая, используемая на практике) – 3240 ккал/л;
• гигроскопичность – низкая;
• зольность – 0,35 % (при сжигании стволовой массы).

Что такое плотность древесины

Единицей измерения плотности древесины является гм/см3 или кг/м3 (в системе СИ). Этот показатель определяется по формуле: р = mb/Vb. Символ m обозначает массу материала, b – параметр влажности, Vb – объем влажного вещества. Выделяют следующие виды плотности древесины:

1. Удельный вес (условная или базисная плотность): характеризует отношение массы сухого древесинного вещества к его объему.
2. Объемный вес (средняя плотность): определяет отношение массы структурированного физического тела во влажном состоянии к его объему.

В древесине присутствует большое количество межклеточных пространств, называемых пустотами. Древесинное вещество получается при помощи спрессовывания дерева. В результате пустоты полностью исчезают. Плотность спрессованной древесины меньше удельного веса древесинного вещества. Чем выше величина этого показателя, тем прочнее материал. Древесина с большим удельным весом труднее поддается обработке и не пропитывается антисептиками.

Измерение плотности осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выдержать измеряемый образец до влажности не менее 11 %.
2. Расчет размерных характеристик и веса деревянной заготовки.
3. На основе проведенных измерений производится расчет объема древесины. Заготовка увлажняется в дистиллированной воде в течение 3 суток, пока ее толщина не увеличится на 0,1 мм.
4. Повторно измеряются размер и вес увлажненной древесины. На основе новых данных производится расчет максимального объема.
5. Заготовка высушивается и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
6. Повторно измеряется масса сухой заготовки. На основе этих значений вычисляется удельный вес древесины.

Алгоритм вычисления данного показателя указан в ГОСТ 16483.1-84. Проводить измерения рекомендуется на заготовках в форме прямоугольной линзы. Длина основания измеряемого образца должна равняться 20 мм, ширина – 20 мм, высота – 30 мм. Грани заготовки необходимо тщательно обработать перед измерением плотности древесины.

ГОСТ 16483.1-84 Древесина. Метод определения плотности

1 файл   197.93 KB

В большинстве стран Европы, вместо плотности древесины, используется показатель прироста. Он характеризует среднюю толщину слоев роста. Этот параметр используется при расчете величины изменения объема дерева в течение некоторого промежутка времени. Главным преимущества параметра прироста является легкость расчета, что позволит снизить затраты на проведение математических измерений. Согласно мнению профессиональных специалистов, этот параметр не характеризует физические свойства древесины. Поэтому он не связан с плотностью вещества. В Российской Федерации показатель прироста используется центрами по экспертизе и стандартизации лесоматериалов.

Механические свойства

Рассматривая механические свойства древесины, вы выделите не только твердость, прочность и ударную вязкость, но и влажность. Последняя может быть относительной или абсолютной

Для практических целей особую важность имеет относительная влажность. Она показывает степень пригодности материала к технологической операции

Для склеивания лучше использовать материал с влажностью до 6 %. Механические свойства древесины указывают на то, что классифицировать ее можно по относительной влажности на категории. Материал бывает:

· сырым;

· воздушно-сухим;

· полусухим;

· сухим.

Мокрая древесина, абсолютная влажность которой превышает 100 %, образуется при долговременном нахождении в воде. Воздушно-сухая с абсолютной влажностью в пределах от 15 до 20 % образуется при долговременном хранении на воздухе. С увеличением влажности материал становится сложно использовать в производстве. Сырые заготовки хуже склеиваются, а по мере высыхания в изделиях могут появиться щели и трещины. Для предотвращения таких проблем древесина предварительно сушится.

Среди механических свойств древесины следует выделить гигроскопичность. Она представляет собой способность поглощать влагу из внешней среды. Для снижения скорости поглощения влаги поверхность покрывается лаками, эмалями и масляными красками. Максимальная влажность, которую можно достичь при поглощении влаги составляет 30 % при 20 °C. Это значение не зависит от породы.

Нельзя не упомянуть еще и о пористости. Для разных видов этот параметр будет обладать своим значением, но средний разбег составляет 34-80 %. Если рассматривать плотность, то можно выделить плотность древесины и древесного вещества. В последнем случае среднее значение равно 1,54 г/см3.

Классификация древесины по твердости

Определение твердости древесины необходимо для выявления эксплуатационных и потребительских свойств конструкций и других изделия из древесины. Таких, как стойкость к появлению царапин и вмятин на деревянных изделиях, износостойкость деревянных напольных покрытий, лестниц и т.д.

Твердость древесины это способность сопротивлению внедрения в нее более твердых тел

Для обработки древесины резанием особенно важен класс твердости. Поскольку стойкость режущего инструмента зависит от твердости деревянной заготовки.

У быстрорастущего дерева древесина мягче, чем у того, которое растет медленно. Заболонь мягче, чем сердцецевинная и спелая древесина.

Принято разделять древесину, по степени твердости на три класса:

• Мягкая
• Твердая
• Очень твердая

К мягким породам древесины относятся тополь , каштан , сосна , пихта , ель , кедр , осина , ольха , липа . Породу древесины относят к классу мягкой, плотность которой составляет менее 540 кг/м3

К твердым породам относят грецкий орех , яблоню , дуб , лиственницу , березу , клен , ясень , ильм, платан. Породу древесины относят к классу твердой, плотность которой варьируется в диапазоне 550-740кг/м3

Очень твердые породы древесины, такие как кизил , рябина , белая акация , граб , самшит, фисташковое дерево и другие, имеющие плотность более 750 кг/м3

Твердость древесины

Твердость дерева по Бриннелю

Твердость  дерева определяется еще по шкале Бриннеля. Измерения твердости дерева по Бриннелю проводятся при влажности дерева составляющей 12%. Метод Бриннеля заключается в том, что на шарик диаметром в один сантиметр оказывается давление с постоянной определенной силой и определенный промежуток времени. И по тому, какая вмятина при этом образовалась, и судят о твердости дерева. Чем вмятина меньше, тем твердость больше. Чаще всего методом Бриннеля пользуются для определения твердости таких материалов как паркет, доски из массива и других материалов из дерева, предназначенных для укладки пола. В принципе и первые два способа определения твердости дерева и метод Бриннеля показывают одинаковые результаты, только единицы измерения разные. Ниже представлена сводная таблица твердости дерева по первым двум способам (единица измерения переведена в проценты) и по методу Бриннеля.

Основные свойства древесины

Как и многие стройматериалы, древесный материал отличается по характерным свойствам и особенностям. Свойства могут быть как позитивными, так и негативными показателями. Эти свойства обусловлены породой лесоматериалов.

Свойства древесины подразделяется на:

1. Плотность.
2. Твёрдость.
3. Влажность.
4. Усыхание.
5. Набухание.
6. Коробление.
7. Раскалываемость.
8. Износоустойчивость.
9. Изгибистость.
10. Деформирование.
11. Теплопроводность.

Никакой строительный материал не располагает такими технологическими и декоративными свойствами, как изделия из дерева. Она податлива при обработке. Прочный и лёгкий материал, долгое время сохраняющий тепло и нежный запах. Но, как и всякий материал она имеет положительные и отрицательные свойства.

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.

Твердость

Такая характеристика, как твердость будет зависеть от породы. Древесина по этому параметру классифицируется на отдельные группы, среди них:

· материалы средней твердости;

· мягкая древесина;

· очень мягкая;

· очень твердая;

· твердая;

· твердая как кость.

Твердость древесины определяется в Америке и Европе по разным шкалам. В России используется шкала Бринелля. У осины описываемый параметр составляет 4,1, у полевого клена – 4,2. Самая высокая твердость свойственна падуку, в данном случае она составляет 8.

Суть метода определения твердости заключается в вдавливании шарика в поверхность с силой 100 кг. По диаметру лунки и характеру повреждения определяется твердость. Если древесина имеет более высокий коэффициент твердости, то она окажется крепче и надежнее пород с меньшим показателем.

Знакомясь с механическими свойствами древесины, вы сможете понять, что изменения в твердости будут происходить во время работы с заготовками. Например, твердость будет меняться в зависимости от распила. Используя радиальный распил, вы почувствуете более высокую твердость, чем при тангенциальной обработке материала.

От чего зависит плотность

По объемному весу различные породы делятся на три категории:

• с высокой;
• со средней;
• с низкой плотностью.

К первому типу относятся дуб, граб, береза и некоторые другие лиственные деревья. Для второй категории характерная средняя плотность древесины. Примерами являются лиственница, вяз, клен, рябина, орех и т.д. Плотность хвойной древесины считается наименьшей, поэтому она относится к третьей категории. Это ель, сосна и кедр. Такое разграничение говорит нам о том, что на объемный вес древесины влияет порода дерева.

Плотность материала может также отличаться в зависимости от климатического района, в котором произрастало дерево. Чем суше климат, тем выше будет объемный вес древесины. Возраст дерева, пористость материала и его влажность также влияют на плотность древесины. Наибольший вес имеет взрослое, увлажненное дерево с наименьшим количеством пор.

Акация белая

Данное дерево обладает древесиной, которая у нас в стране считается одной из твердейших. Привлекательная текстура, сочный цвет, отличная прочность, высочайшая твердость, замечательная устойчивость к гниению – вот отличительные черты этой древесины. К тому же она весьма легко полируется. Применяется древесина акации для производства мебели и паркета.

Носит еще название «бразильской вишни», однако к роду «вишня» не имеет никакого отношения. Дерево с высокой твердостью обладает широкой кроной и вырастает в длину до сорока метров.

Древесина этого дерева, произрастающего в Бразилии, Венесуэле и Колумбии, трудно поддается обработке, но хорошо полируется. Также древесина сукупиры не подвержена воздействию грибков и различных вредителей. Среди деревьев, обладающих прочной и твердой древесиной, можно выделить еще эбеновое дерево, палисандр, кумару. Все эти деревья легко тонут в воде и имеют устойчивую к гниению кору. А значит, получить из их древесины лодку не получится, но зато можно производить прекрасную мебель.

Самые прочные деревья в мире

Сегодня твёрдость дерева определяется с помощью нескольких методов. Существуют рейтинги всех деревьев по плотности. Исходя из твердости, определяют, где и какую древесину использовать.

Самые твердые породы дерева

Согласно полученным данным о твердости, составлен список наиболее твердых деревьев. В него вошла акация белая
. Это дерево в больших количествах растет в Европе, куда попало из Северной Америки.

Бразильская вишня
, по-научному называемая ятоба
, находится на втором месте по твердости. Надо отметить, что с растениями рода «вишня» это дерево не имеет ничего общего. В Южной Америке растет сукупира. Ее древесина не только практична, но еще и декоративна, так как имеет вкрапления светлых прожилок, которые контрастируют с красновато-коричневой древесиной. Известно что грибки и вредители сукупире не страшны. Несмотря на то что, древесина плохо поддается обработке, она хорошо шлифуется.

Есть такая древесина из разряда твердых, как африканская мутения
. Необычно то, что по структуре она схожа с тиком, а по цвету напоминает орех. В Центральной Америке есть дерево амарант
, обладающее плотной, но гибкой древесиной, имеющей красно-фиолетовый оттенок и крупную выразительную структуру. Амарант тяжел в обработке и лакировке, там ни менее из его древесины изготавливают единичные аксессуары и дорогую мебель.

Мербай
— еще один вид твердой древесины. Она удобна в обработке, легко поддается полировке и устойчива к влаге. Эти свойства делают ее идеальной для производства паркета, оформления ванных комнат. Всем известный канадский клен, растущий в Северной Америке, по-другому называется клен сахарный. Это твердое дерево является символом Канады.

Ярра
— австралийский эвкалипт. По причине схожести его древесины с махагони, дерево называют еще и австралийским махагони. Твердой считается древесина розового дерева. Его родина — Бразилия. Это незаменимый материал для изготовления музыкальных инструментов и мебели для презентабельных объектов.

Далее в списке следует ясень
с очень твердой древесиной, за ним — дуб
, с тяжелой и прочной древесиной. Нельзя не сказать о буке
. Свойства его древесины позволяют находить ей широкое применение.

Общие технические требования

Для определения сортности обрезного и необрезного пиломатериала существуют общепринятые государственные стандарты.

Нормативные требования

Производители древесины опираются на нормативную базу, которая регламентируется такими документами как ГОСТ 24454-80, ГОСТ 8486-86, ГОСТ 2140-81 и т.д. Вся документация содержится в свободном доступе, но некоторыезначениявсе же непонятны людям, далеким от строительной сферы.

Так как на строительные площадки попадают в основном пиломатериалы хвойных пород,то самым основным документом считается ГОСТ 8486-86.

Основные выдержки, на которые стоит обратить внимание:

1. Доски и бруски подразделяются на 5 сортов, брусья — на 4.
2. Влажность древесины должна составлять не более 22%. Высушить влажную древесину практически невозможно.
3. Параметр величины шероховатости установлен до 1250 мкм, а для 4 сорта — 1600 мкм.
4. Номинальная длина изделия должна быть 1,0-6,5 м, а отклонения от нее — от -25 мм до + 50 мм.

ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия

На сорт изделий оказывает сильное влияние критерий по ограничению естественных пороков древесины. Общий список требуемых параметров по ГОСТ составляет более 30 пунктов.

Нормы и ограничения естественных пороков

Для каждого сорта древесины существуют свои нормы и ограничения естественных пороков. Данные характеристики приведены в ГОСТ в виде таблицы.

ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры

Выдержки из нормативов:

1. Сучки деревьев подразделяют на здоровые, загнившие, кромочные, частично сросшиеся. Каждый сорт древесины имеет строго регламентированное количество сучков.
2. Наклон волокон для высшего сорта не должен превышает 5%, иначе древесине установят 1-й сорт.
3. Для отборного дерева недопустимо наличие крени, плесени, червоточины, грибных и раковых пятен и инородных вкраплений.