Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Хвойная древесина — это материал с уникальными качествами, который востребован при строительстве, для изготовления мебели и разных столярных изделий. Работа с древесиной хвойной породы доставит истинное удовольствие, если разбираться в её свойствах и умело их использовать.

Виды древесины хвойных пород

По российским стандартам пиломатериалы изготавливают из 5 видов хвойных пород деревьев, поэтому в этой статье будут рассмотрены именно эти виды.

1. Сосна

Известно до 120 видов
сосны. В России 20% территории занимает сосна обыкновенная, сибирская и
крымская.

Сосна — это хвойное
дерево с длинным и ровным стволом. Деревья вырастают до 40 метров высотой и
имеют ствол диаметром до метра. Кора у дерева красно-бурого цвета с глубокими
бороздками. Период жизни у обыкновенной сосны может составлять до 500 лет.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиСосна и спил

В разрезе у сосны ядро
по цвету не сливается с жёлто-белой заболонью. Годовые кольца хорошо
просматриваются и имеют резкие переходы от ранних и поздних периодов роста.

В текстуре древесины
кроме сердцевидных сосудов и годичных колец через 60-100 см есть «живые» сучки.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиТекстура и доска сосны

К семейству Сосновых
относят ель. Существует 50 видов деревьев этой породы. Очень распространена ель
обыкновенная. Посадки из ели занимают большие территории в России. Если на
северном Кавказе произрастает кавказская ель, то в степной полосе России встречается
белая ель.

Возраст деревьев
доходит до 300 лет. Особенностью ели считают её высокую требовательность к
влаге почвы и воздуха. В лесу деревья растут с ровным стволом и отсутствием
сучьев в его нижней части. Высотой дерево вырастает 60 метров, а ствол при этом
может иметь диаметр до 2 метров.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиЕль и спил

Безъядровая порода с
немногочисленными смоляными ходами. Срез имеет однородную белую расцветку,
иногда встречается желтоватый или розовый оттенок. Через каждые 30 см
располагаются «мёртвые» мелкие сучки. Древесные волокна с мелкой текстурой и
низкой смолистостью.

Текстура
невыразительная. Изредка на волокнах встречаются «кармашки» со смолой. При
высокой температуре смола вытекает. Часто ель проедает короед, поэтому остаются
отверстия.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиТекстура и доска ели

В России лиственница
занимает большую часть лесов. Она относится к однодомным растениям семейства
Сосновых. Известно около 14 видов такого дерева. Лиственница единственное
хвойное листопадное дерево. В лесных массивах лиственница вырастает высотой
более 40 метров. Дерево растёт быстро и доживает до 600 лет.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиЛиственница и спил

Ядровая порода, у
которой тёмное ядро с красновато-бурым оттенком, занимает 70% ствола. У
заболони белый или желтоватый оттенок. На срезе хорошо различаются годичные
кольца и малочисленные смоляные ходы.

Текстура дерева
напоминает текстуру сосны, но имеет более яркий и декоративный вид. Древесина
тяжёлая, легко колется, имеет запах скипидара.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиТекстура и вагонка лиственницы

Дерево из семейства
Сосновых в России называют сибирской сосной. Кедр включает 4 вида и ценится
древесиной, хвоей и семенами. В России встречаются три вида кедров: сибирский,
кедрач и корейский.

Сосна кедровая
вырастает до 40 метров высотой, а ствол достигает в диаметре двух метров.
Дерево плодоносит до 300лет, а растёт до 500 лет.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиКедр и спил

У ядра кедра
желтовато-розовый или светлый цвет. Желтовато-белая заболонь не имеет резкой
границы с ядром. На срезе выделяются годичные кольца, но при этом переходы
между ранней древесиной и поздней нерезкие, растушёванные.

Текстура кедра
напоминает текстуру сосны, но у неё смоляных ходов меньше, а их размер больше.
Дерево богато эфирными маслами, поэтому при нагревании выделяется
бальзамический аромат, который убивает многие болезнетворные микробы.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиТекстура и доска кедра

В семействе Сосновых
есть вечнозелёное хвойное растение, которое называют пихтой, что в переводе с
карельского означает «смола». Существует 50 видов пихт. В России больше всего
посадок сибирской пихты.

Средняя высота дерева
50 метров, но встречаются экземпляры высотой до 80 метров. Ствол вырастает до
диаметра 0,6 метра. Жизненный период пихты доходит до 500 лет, а цветёт дерево
в возрасте 60 лет.

Кора у дерева гладкая и
ровная, но с возрастом растрескивается. В раннем возрасте деревья не болеют,
так как содержат летучие смолы. На коре есть утолщения, которые называют
желваками. В них содержится густая живица. Это аналог смоляных ходов на стволах
хвойных деревьев.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и елиПихта и спил

Безъядровая порода
имеет спил, похожий на ель. Между сердцевиной и заболонью нет визуального
различия. Иногда из старых волокон образуется ложное ядро. Древесина белого
цвета. В некоторых случаях появляется жёлтый или бурый оттенок, а у середины
среза буро-коричневый оттенок.

На срезе выделяются
годичные кольца. Есть цветовые различия между возрастами древесины. Мелкие сучки располагаются между крупных сучков, собранных
мутовками.

Текстура дерева длинноволокнистая, поэтому пихта нашла широкое применение в бумажной промышленности.

Текстура и доска пихты

У каждой хвойной
древесины особенные физические свойства, с которыми связывают её использование.

1. Плотность

Показатель плотности
определяют по отношению между массой и объёмом материала. Плотность имеет
большое значение для дерева. Древесина твёрже и тяжелее, если высокий
показатель плотности. Породы с высокой плотностью сложно обрабатывать из-за высокой прочности. Кроме того, плотные породы дерева
плохо пропитываются антисептиками, а полы и лестницы из такого материала мало
истираются.

Наиболее плотная древесина у лиственницы, а малую плотность имеет пихта, сосна и ель.

Плотность различных видов хвойной древесины

Количественный
показатель воды в дереве — это влажность. Она зависит от пористости дерева и
состояния окружающей среды.

Пользуются понятием
«естественная влажность», которая относится к растущему дереву или в первый
момент после его спиливания.

Понятие «столярная
влажность» относится к высушенной древесине, которую используют для внутренней
отделки. Она составляет 8‒12%. При строительстве используют материал с
влажностью 14%.

Влажность различных видов хвойной древесины

Все пиломатериалы
сушат, так как после этого повышается их прочность, твёрдость, износостойкость.
При сушке происходит усушка и усадка дерева, а значит, меняются его размеры. От
интенсивности сушки зависит распределение влаги внутри материала. Влажность
снижают до 6‒8%, используя разные способы сушки.

Усадку древесины во
время сушки оценивают по объёмному коэффициенту. Высокий показатель усадки считают
недостатком породы дерева.

Усушка древесины хвойных пород

Капилляры в древесине
создают хорошие условия для проницаемости газов и жидкости. Испытания проводят,
пропуская через дерево под давлением воду и воздух.

От проницаемости зависит уровень пропитки защитными составами хвойной древесины.

Способность к проницаемости различных видов хвойной древесины

Читайте также:  Термодерево: что это такое, технология производства термодревесины

У сосны и ели из-за
одинаковой пористости коэффициент проницаемости для водяного пара одинаковый: в
продольном направлении 0,32 мг/(м•ч•Па), в поперечном направлении 0,06
мг/(м•ч•Па).

На уровень водной
проницаемости и устойчивость к гниению влияют смоляные ходы. Они есть у всех
хвойных пород, кроме пихты. У кедра самые крупные ходы размером до 0,14 мм, а
самые мелкие 0,08 мм у лиственницы.

Показатели
газопроницаемости у хвойных пород тоже разные.

Газопроницаемость различных видов древесины хвойных пород

Главный враг дерева —
это влага. Под её действием образуется гнилостный грибок, который разрушает
материал. Биологическая стойкость зависит от способности материала
сопротивляться разрушительному действию влаги. Её разделяют
на два вида:

  • Естественная стойкость — зависит от породы дерева. У всех хвойных деревьев за исключением пихты, есть каналы, заполненные смолой. Из-за смолы повышается устойчивость к гниению.
  • Приобретённая стойкость — это устойчивость к гниению, которую повышают путём введения в древесину антисептика. Он не ухудшает свойства материала, а улучшает его стойкость. Выбор антисептика зависит от назначения древесины. Все хвойные деревья имеют разную стойкость к гниению.

Стойкость к гниению различных видов древесины хвойных пород

Важное свойство хвойных
деревьев удерживать тепло. Его определяют по коэффициенту теплопроводности: чем
меньше коэффициент, тем древесина лучше удерживает тепло. Лучше всего тепло
удерживает кедр.

Показатель
теплопроводности зависит не только от уровня плотности, но и от влажности
дерева. Высокий коэффициент теплопроводности имеют материалы с высокой
влажностью и плотностью.

Теплопроводность различных видов древесины хвойных пород

От этих свойств зависит
производство и особенности обработки хвойных пиломатериалов.

1. Прочность

У хвойных деревьев есть
способность противостоять разрушительным механическим воздействиям. Её
показатель связан с направлением воздействия, плотностью, влажностью и
качеством дерева.

Во время испытаний на
образец действуют разными силами.

Все породы дерева в случае
растяжения вдоль волокон имеют предел прочности не более 130 МПа. Этот
показатель в первую очередь зависит от строения материала. Достаточно
небольшого нарушения в структуре волокон, чтобы прочность значительно
снизилась.

  • Растяжение дерева поперёк волокон показывает невысокую прочность всего 6,5 МПа.
  • Показатель сжатия вдоль
    волокон у хвойного дерева ниже в 2‒3 раза, чем показатель растяжения в том же
    направлении.
  • Более в пять раз
    сопротивление продольному сжатию превышает поперечное сжатие в радиальном и
    тангенциальном направлении.

Образец на изгиб испытывают
под растяжением и сжатием. Показатель прочности хвойного материала во время
изгиба вдвое превышает этот показатель, когда сжимают вдоль волокон.

Если дерево легко гнётся, то
его считают гибким, вязким и упругим. Благодаря хорошей упругости дерево всегда
возвращается в первоначальную форму.

Прочность различных видов древесины хвойных пород

Показатель твёрдости
дерева зависит от его сопротивления внедрению постороннего тела. При
определении твёрдости способом Бринелля вдавливают в дерево силой

100 кг шарик 10 мм из
металла. У одной породы
твёрдость меняется в разных местах распила.

Твёрдость материала
имеет значение при работе режущими инструментами: фрезерование, пиление.

Твёрдость различных видов древесины хвойных пород

Во время деформации и
разрушения от ударных нагрузок дерево поглощает энергию. Эту особенность
материала называют ударной вязкостью. Её измеряют по затраченной энергии груза,
который падает с определённой высоты. Вязкость тем выше, чем больше нужна
работа, чтобы повредить образец.

Ударная вязкость различных видов древесины хвойных пород

Хвойное дерево
восстанавливает первоначальную форму, когда прекращается механическое
воздействие. Эта способность объясняется упругостью материала. Модуль упругости
определяет усилие, которое требуется приложить вдоль волокон, чтобы дерево
деформировалось на 100%.

Модуль упругости для различных видов древесины хвойных пород

При испытаниях на
раскалывание деревянным клином разделяют вдоль волокон дерево на части.
Происходит раскалывание (расщепление), которое зависит от вязкости материала.
Сопротивление раскалыванию повышается от разных пороков дерева, например, от
сучков.

При скалывании образец
разрушают поперёк волокон, например, спилом. В этом случае прочность выше, чем
при раскалывании.

Сопротивление при раскалывании различных видов древесины хвойных пород Прочность при скалывании различных видов древесины хвойных пород

Поверхности материала
при трении сопротивляется разрушению. Это свойство называют износостойкостью.
Она зависит от твёрдости и плотности дерева.

Чем выше твёрдость, тем
выше износостойкость. Высокая влажность повышает износ.

Износостойкость различных видов древесины хвойных пород

Благодаря упругости
дерево удерживает гвозди и шурупы. Материал оказывает сопротивление удалению
крепления. Сила удерживания зависит от влажности и плотности древесины, а также
от размеров крепёжных элементов. Большое значение имеет направление по
отношению к волокнам, под которым крепление входит в материал.

Способность к удерживанию крепежа различных видов древесины хвойных пород

  1. От правильного выбора породы хвойной древесины зависит долговечность и качество построенных сооружений, изготовленной мебели и столярных изделий.
  2.  Виктор Прохоров

Заходите в группы ВКонтакте и Одноклассниках

Таблица плотности дерева (кг/м3): сосна, липа, осина

Крайне нестабильной является величина, определяющая плотность дерева. Она может измеряться в широком диапазоне даже для одного сорта или состава древесины в зависимости от определенных факторов. Обычно, когда указывается объемный вес древесины, то подразумеваются обобщенные цифры. Нередко эмпирический результат способен отличаться от справочных данных.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Базовые понятия

В физике есть понятие, при котором удельный вес древесины рассчитывается с пустотами и без них, как для объемного цельного физического объекта. Вещество, входящее в состав дерева, практически не зависит от разных пород. Справочники используют расчетное значение 1,54 г/см3. Таким образом в 1 м3 плотно сжатого вещества без оставления пустот будет 1540 кг материала.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Плотность дерева определяется по формуле, известной еще со школьного курса физики

Если определять плотность дерева с учетом пористости, то здесь помогает знание удельного веса. На условный объем в данном случае не оказывает влияние коэффициент усушки, и он не нуждается в перерасчете с включением влажности 10-17%. Подход помогает не усложнять расчет, а получать цельный результат во время сверки нескольких разных образцов.

Классификатор пород

Необходимо знать, что плотности древесины различных пород значительно разнятся между собой по значениям.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Традиционно принято делить заготовляемые объемы на три условных группы по плотности:

  • Малая – ниже 530 кг/м3. К данной группе деревьев относится много промышленных хвойных пород, например, ель, сосны, кедровые сорта, все сорта лип и ив, а также посевной каштан, подавляющее большинство осиновых сортов, белый и серый орехи.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Ангарская сосна хотя и считается эталонной по твердости, на самом деле относится к неплотным породам древесины

  • Средняя – не более 740. Группе соответствует плотность березы сухой повислой, всех разновидностей лиственницы, популярные сорта груши, бука и вяза. Обязательно стоит включить сорта лещины, кленов известных разновидностей, рябины, хурмы и яблонь разных сортов. Не будет список полным без грецкого ореха и обыкновенного ясеня.
Читайте также:  Допуск в СРО за 1 день Уфа

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Показатель удельной плотности березы повислой относится к средней группе

  • Плотная – от 740 и далее. Плотность дров данной группы является востребованной для прочных долговечных конструкций. Не зря сюда причисляют железное дерево, самшитовое и фисташковое. Список окажется неполным без белой акации, граба и каштанолистного дуба.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Изготовленные из дуба мебель, напольные покрытия выдерживают многолетнюю эксплуатацию

Для справки стоит знать, что популярная таблица плотности древесины различных регионов включает такие экзотические материалы как бальса, которая обладает весьма уникальным значением в 0,15 г/см3. Это в 4 раза меньше сопоставимого объема высушенной березы. Если сравнивать с елью, которая 2,5 раза тяжелее, то структура экваториальной экзотики также выигрывает.

Противоположными характеристиками обладает бакаут. Кубометр такого материала отклонит стрелку весов на 1,3 т. Медленнорастущее дерево произрастает на Кубе, Гаити, Гондурасе. Материал достаточно трудно обрабатывается за счет имеющейся в структуре смолы. Из него делают кегли, шары для боулинга и даже подшипники.

ВИДЕО: Характеристики основных лиственных и хвойных пород древесины

Взаимосвязь фактуры со свойствами

Доказано, что плотность древесины зависит от того, сколько внутри ее структуры сохраняется жидкости.

В первую очередь вода повышает массу выбранного объема, а во вторую очередь она стимулирует набухание клеточных стенок, что приводит к расширению объема.

Это приводит к тому, что средняя плотность древесины определяется при полном отсутствии жидкости или при определенном ее процентном содержании.

Найти значение у максимально высушенных заготовок вряд ли удастся, так как они будут при любом удобном случае поглощать влагу из атмосферы. В классическом варианте замеры осуществляются при достижении определенного равновесного состояния.

Физические расчеты иногда включают базовое значение. Оно является отношением массы полностью сухой заготовки к возможно максимальному объему в набухающем состоянии. Последнее характерно для заготовок, только что спиленных, в которых буквально недавно происходило сокодвижение, или длительное время находившихся в воде заготовках.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Плотность, пористость и проницаемость древесины

На значение оказывает влияние среда произрастания. В отечественных широтах встречаются чаще всего растения, значение плотности сухой древесины у которых варьируется в пределах 350-920 кг/куб.м.

Например, плотность сосны, как и плотность осины,попадает в среднюю часть интервала, так как составляет около 500 единиц.

Если брать плотность дуба, то она ближе к верхнему порогу в зависимости от степени насыщенности влагой составляет 700-750 кг/куб.м.

Структура дерева зависит от проницаемости жидкостями и газами под давлением. Эта особенность оказывается под влиянием системы сообщающихся клеточных полостей. Сухая клеточная стенка обладает низкой пористостью. Ее составляющие обычно находятся в стеклообразном состоянии.

Характеристика популярных сортов древесины

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Таблица плотности популярных сортов древесины

Помимо сухой статистики, приведем краткое описание некоторых пород дерева для понимания природы определения плотности.

Лиственница

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Лиственница

Заготовки из этого материала достаточно прочные и долговечные. По своей твердости она сопоставима с дубом. Коробление в малой степени оказывает влияние на лиственницу, поэтому ее нередко используют в качестве строительного и отделочного материала.

Кедр

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

Кедр

Все сорта кедровых деревьев обладают схожей по цвету древесиной. В ее структуре присутствует большое количество масел и смол, которые придают заготовкам характерный приятный запах.

В срезе явно заметны годичные кольца, так как присутствует заметный контраст в зонах ранней и поздней древесине.

Традиционно волокна располагаются прямо, а характерной чертой образования рисунка является наличие кармашков врастания коры.

Мореный дуб

Мореный дуб

Это много лет назад затонувшие леса, которые без доступа кислорода упрочнились на дне водохранилищ. Отличается неповторимой цветовой гаммой и долговечностью при эксплуатации.

Осина

Осина

Мягкая, но одновременно плотная фактура отлично обрабатывается металлическим инструментом. Благодаря такой податливости она легко распиливается, фрезеруется, лущится. Также легко склеить отдельные элементы между собой. Недостаток материала в том, что он трудно полируется.

Липа

Липа

Светлая на продольном и поперечном срезе древесина имеет легкий коричневатый или красноватый оттенок. Хорошо обрабатывается. Редкими считаются заготовки с зеленоватым тоном.

Ольха

Ольха

Свежесрезанная заготовка быстро темнеет, приобретая желтоватый или оранжевый цвет. После обработки олифой или маслом получается равномерный тон, отличающий ее от остальных пород. Доска содержит сердцевинные повторения как черточки.

ВИДЕО: Как учитывать свойства древесины в изделиях

Плотность древесины. Таблица значений плотности

krovli.club

Раздел: Стройматериалы Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

  •   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
  •   Обычно, в строительстве значение плотности древесины нужно для того, чтобы расчитать массу (вес) древесины.
  •   Плотность у древесины напрямую зависит от её влажности — чем больше влажность, тем больше значение плотности.

Плотность дерева: сосны, березы, лиственницы и ели

  Так же как и все остальные показатели физико-механических свойств древесины, плотность определяется при влажности 12%. При определении плотности древесного вещества его массу определяют взвешиванием, а объём рассчитывают по разнице объёма образца древесины и объёма жидкости, заполнившей пустоты в этом образце.

  Очень тесная связь существует между плотностью и прочностью древесины. Более плотная (тяжёлая) древесина, как правило, является более прочной.

По плотности древесины при влажности 12% все породы делят на три группы:

  • с малой плотностью (540 кг/м³ и меньше-) — ель, сосна, тополь, бальза, пихта, кедр, можжевельник, осина, ива, липа, ольха, каштан;
  • средней плотности (540…740 кг/м³) — лиственница, берёза, бук, дуб, клён, ясень, орех грецкий, рябина, яблоня, груша, вяз, лещина;
  • высокой плотности (750 кг/м³ и более+) — акация, граб, берёза железная, дуб, ясень, керуинг, самшит, фисташка.

  Стоит отметить, что почти вся древесина у хвойных пород деревьев, за исключением лиственницы и некоторых видов сосны, имеет низкую плотность.

Таблица плотности древесины

  Согласно последней правке «СП 64.13330.2017» от 2017 года сделанной в «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции» раздел касающийся плотностей древесины имеет такой вид:

Плотность древесины и древесных материалов

  1. Для определения собственного веса конструкций плотность древесины различных пород следует принимать по следующей таблице:
Таблица 1

Порода древесины Плотность древесины, кг/м³, в конструкциях для условий эксплуатации по таблице 1
1А, 1 и 2 3 и 4
Хвойные:
лиственница 650 800
сосна, ель, кедр, пихта 500 600
Твердые лиственные:
дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз, и ильм 700 800
Мягкие лиственные:
осина, тополь, ольха, липа 500 600
  1. Плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м³, твёрдых лиственных пород — 1000 кг/м³.
  2. Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
  3. Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной — 1000 кг/м³.
  4. Плотность древесины из однонаправленного шпона 500-600 кг/м³, зависит от породы древесины шпонов.
Читайте также:  Ива: фото дерева, продолжительность жизни, описание видов

Таблица справочных значений плотности для пород деревьев

  Так как стандартизированные значения плотности для древесины имееют групповой вид, пришлось полазить по англоязычным справочникам, чтобы собрать значения плотности по породам деревьев. Получилась следующая таблица:

Плотность древесины наиболее встречаемых пород деревьев

Порода дерева Плотность древесины кг/м³
Бальса (Бальза) 120-160
Пихта сибирская 390-430
Ель северная 400-450
Секвойя вечно-зелёная 410
Тополь 400-500
Ива 460
Сосна 450-500
Ольха 490
Осина 510
Липа 530
Красное дерево 540
Конский каштан 560
Каштан съедобный 590
Кипарис 600
Черемуха 610
Сапелли 620
Лещина 630
Орех грецкий 640
Берёза 650
Вишня 660
Вяз гладкий 660
Лиственница 660
Клен полевой 670
Тиковое дерево 670
Груша 690
Дуб 690
Афрормозия 700
Свитения (махагони) 700
Платан 700
Жостер (крушина) 710
Бук 720
Граб 750
Падук 750
Тисс 750
Ясень 750
Дуссия 800
Кемпас 800
Слива 800
Сирень 800
Боярышник 800
Палисандр 800 — 1000
Пекан (кария) 830
Ярра 830
Мербау 840
Ятоба (мареил) 840
Керуинг 850
Кулахи 850
Мутения 850
Венге 900
Лапачо 900
Олива 900
Сандаловое дерево 900
Панга-панга 950
Самшит 960
Лим 970
Сукупира 1 000
Кумару 1 100
Эбеновое дерево (Хурма) 1 080
Черное дерево 1 160
Квебрахо 1 210
Гваякум или бакаут 1 280

Конструкция скатной крыши

Уклон скатов крыши — от чего зависит и в чём он измеряется. Такой немаловажный для крыши…

Стройматериалы

Твёрдость древесины, как правило, определяют по методу Бринелля. Для этого шарик…

Нормативные документы

ГОСТ 22406-77 (1987) Детали и изделия из древесины для строительства. Метод определения…

Плотность древесины

Данный параметр представляет собой соотношение массы древесины к ее объему. Плотность дерева выражается в кг/м³. В строительстве и изготовлении мебели или лестниц из дерева плотность служит для вычисления массы материалы.

Древесина имеет большое количество межклеточного пространства с пустотами. С помощью спрессовывания устраняются эти пустоты, за счет чего получают древесное вещество.

Спрессованная древесина будет иметь меньшую плотность по отношению к удельному весу древесного вещества. Прочность материала будет зависеть от величины этого показателя.

Древесина, имеющая больший удельный вес, трудно поддается обработке и антисептической пропитке.

     

Классификация древесины по плотности

По плотности древесины при влажности 12% все породы делят на три группы:

  • с малой плотностью (540 кг/м³ и меньше-) — ель, сосна, тополь, бальза, пихта, кедр, можжевельник, осина, ива, липа, ольха, каштан;
  • средней плотности (540…740 кг/м³) — лиственница, берёза, бук, дуб, клён, ясень, орех грецкий, рябина, яблоня, груша, вяз, лещина;
  • высокой плотности (750 кг/м³ и более+) — акация, граб, берёза железная, ясень, керуинг, самшит, фисташка, а так же плотность древесины дуба.

Все хвойные породы деревьев имеют низкую плотность. Исключениями могут быть только лиственница и несколько редких видов сосны.

 

Как измеряют плотность древесины?

Средняя плотность древесины измеряется по определенному алгоритму:

  • Образец дерева выдерживается до влажности 12%
  • Делается замер размера образца и его веса.
  • На основе полученных параметров производится вычисление объема древесины. Заготовку помещают в дистиллированную воду на трое суток до тех пора, пока толщина не увеличится на 0.1 мм.
  • Предыдущие параметры заново измеряются и рассчитывается максимальный объём увлажненной древесины.
  • Заготовка проходит сушку и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
  • Повторно измеряется масса сухой заготовки. На основе этих значений вычисляется удельный вес древесины.

   

Данный алгоритм расчета удельного веса прописан в ГОСТ 16483.1-84. В рекомендациях указано, что измерения лучше всего проводить на заготовках, которые имеют форму прямоугольной линзы. Грани образца должны быть хорошо обработаны. Размеры заготовки должны быть следующими: длина – 20 мм, ширина 20 мм, высота 30 мм.

 

Зависимость плотности дерева от влажности

На плотность древесины влияют несколько параметров. Но ключевым является влажность дерева. Чем выше влажность, тем больше вес бруска. За счет этого увеличивается масса заготовки. В результате древесина с повышенной влажностью имеет большую плотность.

   

Выделяют 3 основных категории древесины по влажности:

  • Абсолютно сухая: значение влажности составляет менее 25 %.
  • Воздушно-сухая (полусухая): влажность составляет от 25 до 35 %.
  • Сырая: значение влажности составляет свыше 35 %.

Свежесрубленная древесина обычно имеет влажность не менее 50%. Материал проходит сушку на свежем воздухе под специальным навесом. Такая процедура убирает влагу до 25%. Чтобы добиться 12% влажности дерева помещают в сушильную камеру. Только при таком проценте влажности можно проводить измерение.

 

Таблица плотности древесины различных пород

В следующей таблице представлена плотность различных пород древесины:

Наименование дерева Плотность кг/м3
Акация 830
Бамбук 870
Берёза 540-700
Бук 650-700
Вишня американская 490-670
Вяз 670-710
Граб 500-820
Дуб 600-930
Ель 400-500
Кедр 580-770
Липа 320-560
Лиственница 950-1020
Ольха 380-640
Орех грецкий 500-650
Сосна 400-500
Эвкалипт 690-1110
Ясень 660-700
Бальса (Бальза) 120-160
Пихта сибирская 390-430
Секвойя 410
Тополь 400-500
Ива 460
Сосна 450-500
Красное дерево 540
Конский каштан 560
Каштан съедобный 590
Кипарис 600
Черемуха 610
Сапелли 620
Лещина 630
Клен полевой 670
Тиковое дерево 670
Груша 690
Афрормозия 700
Свитения (махагони) 700
Платан 700
Жостер (крушина) 710
Падук 750
Тисс 750
Дуссия 800
Кемпас 800
Слива 800
Сирень 800
Боярышник 800
Палисандр 800-1000
Пекан (кария) 830
Ярра 830
Мербау 840
Ятоба (мареил) 840
Керуинг 850
Кулахи 850
Мутения 850
Венге 900
Лапачо 900
Олива 900
Сандаловое дерево 900
Панга-панга 950
Самшит 960
Лим 970
Сукупира 1 000
Кумару 1 100
Эбеновое дерево (Хурма) 1 080
Черное дерево 1 160
Квебрахо 1 210
Гваякум или бакаут 1 280

Хвойные породы деревьев обладают меньшей плотностью. Лиственные и тропические деревья имеют большее соотношение массы и к объёму, что объясняется климатическими условиями. При повышенной влажности масса древесины будет больше. Однако в лесных зонах и тундрах, где произрастают хвойные породы, наблюдается нехватка влаги. За счет этого масса у деревьев ниже.

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *