сосна какая порода дерева твердая или мягкая

liubov para ruki 165408 1280x720 Статьи

Плотность и твёрдость древесины

1Во время изготовления того или иного изделия выбор материала должен исходить из одного важного критерия — деформация, а именно каковы плотность и твёрдость материала.

Твёрдость древесины — это параметр, показывающий, насколько хорошо дерево сопротивляется тем или иным твёрдым объектам, пытающимся в него внедриться. На твёрдость влияет плотность лесоматериалов, и он неодинаков по всем направлениям.

Плотность древесины (иногда называемый «удельным весом») — это отношение массы самого материала к измеряемому объёму. Данный параметр является одной из важнейших характеристик кубометра древесины, когда происходит выбор сырья для дальнейшего процесса производства и расчёт конструкций

При измерении плотность принято использовать следующие единицы: кг/м3 или гм/см3. Для данного показателя выведена формула:

На основе этих вычислений выделяются такие весовые группы как:

Если древесина полностью сухая, то абсолютный параметр плотности невозможно вычислить. Поэтому, когда создаются таблицы с плотностью лесоматериалов, то используются либо значения отдельного уровня влажности, либо усреднённые. Табличное измерение влажности бруса или любых других пиломатериалов начинается с 12%.
tablica2

Твёрдые и мягкие породы древесины

По плотности весь древесный материал делится на 3 большие группы: мягкие, твёрдые и очень твёрдые. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Мягкие породы — материал со значением плотности менее 540 кг/м3. В эту группу входят хвойные пиломатериалы: кедр, ель, пихта, сосна, а также немногочисленные лиственные, а именно липа, ольха, каштан, осина тополь.

Твёрдые породы — материал со значением плотности от 550 до 740 кг/м3, преимущественно лиственные породы: вяз(карагач), рябина, яблоня, бук, ясень, клён.

Очень твёрдые породы — значение плотности750 гм/м3 ли выше, также лиственные породы: фисташка, кизил, каштанолистный дуб или араксиканский, берёза, граб.

Плотность лесоматериала может отличаться, даже если он добыт из одной и тоже породы и из одного и того же ствола. Происходит это из-за того, что плотность зависит от нескольких факторов, таких как пористость и влажность. Структура неоднородная, она состоит из огромного множества межклеточных пространств, которые называются «пустоты». Соответственно, чем больше в деревянной заготовке таких пустот, тем меньше в её материале плотность.

Плотность древесины определяет, насколько она стойкая и устойчивая к износу. Чем выше этот параметр, тем выше качество пиломатериала. Однако несмотря на такое достоинство, плотную древесину труднее обрабатывать и прописывать антисептиками.

Что касается мягких пород, то они обладают высокой теплопроводимостью и более прочны на излом. Твёрдая же древесина при своей устойчивости к механическим повреждениям более хрупкая. При этом она горит хуже и воспламеняется менее интенсивно.

Хвойная древесина является наименее плотной. Больше всего параметр отношения массы к объёму можно встретить у тропических и твёрдых лиственных деревьев. Происходит это из-за разных климатических условий. Основный ареал роста хвойных деревьев — лесные зоны и тундра, где им постоянно не хватает влаги. Поэтому и отношение массы к объёму у их гораздо ниже, чем у лиственной древесины. Хвойные мягкие породы находят широкое применение при изготовлении обрезного пиломатериала, поскольку лекги в обработаке, что особенно важно при распиловке на многопильном станке проходного типа.

*В абсолютно сухом состоянии плотность всегда на 20-40% ниже, чем табличная.

Источник

Таблица твёрдости, плотности и стабильности древесины

Список дерева и его древесины в фотографиях.

Твёрдость

Обычно определяется методом Бринелля. Для этого стальной закалённый шарик диаметром 10 мм вдавливают с силой 100 кг в поверхность древесины, измеряют лунку и рассчитывают величину твёрдости.

Правее от твердости Бринелля приведен тест твёрдости Янки. Выражается в силе (в фунтах), которую нужно приложить к металлическому шарику диаметром 0,444 дюйма (11,28 миллиметра), чтобы вдавить его в древесину на половину диаметра.

Чем тверже дерево, тем выше коэффициент. Твердость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила (например, плашки радиального распила будут тверже тангенциального). В таблице приведены усредненные значения.

Плотность

Зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности – 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Величина плотности колеблется в очень широких пределах.

По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

Условные обозначения стабильности древесины при воздействии влаги:

5 – абсолютно стабильная (древесина не деформируется даже при больших перепадах влажности воздуха);
4 – стабильная (древесина практически не деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
3 – относительно стабильная (древесина весьма незначительно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
2 – средне-стабильная (древесина заметно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
1 – не стабильная (древесина значительно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);

Название Твердость Бринелля
кгс/мм 2
Твердость Янки
фут
Стабильность Плотность
кг/м 3
Абачи 250 380-420
Абрикос 760-800
Амарант 5 1860 3 860-880
Ангелик 4,4 2
Акация 7,1 2 830
Афцелия 4 4 830
Афрормозия 3,8 4 710
Бакаут 4500 1375
Бальса 100 120-160
Бамбук 4 2
Берёза 3 1260 3 540-700
Берёза карельская 3,5 1800 3 640-800
Билинга 1630 630-780
Бокоте 2200 750-850
Бонгосси 3350 950-1150
Бриар 1600 540-700
Бубинга 5,7 2680 3 720-880
Бук 3,8 1300 1 650-700
Венге 4,3 1630 2 750-800
Вишня американская 3-3,5 950 4 490-670
Вяз 3 1350 2 670-710
Гонкало 4,1 2
Гонсало альвес 2160 690-950
Граб 3,7 1860 1 500-820
Гренадил 3220 1300
Груша 4,2 2 690-800
Дугласия 510-710 2-3 350-770
Дуссия 4,5 4 800
Дуб 3,7-3,9 1360 4 600-930
Ель 660 2 400-500
Зебрано 4,5 1575 3 600-700
Ива 460
Ипе 6 3680 2 800-1200
Ироко 3,5 1260 5 420-670
Камбала 3,5 5
Каталокс 3690 900-1050
Каштан 560-590
Кедр 4 580-770
Кемпас 4,9 5 800
Кипарис 600
Клён европейский 4 1450 2 530-650
Клён канадский 4,8 2 530-720
Клён полевой 2,5 1 670
Кокоболо 4,35 650-900
Красное дерево 540
Кумаро 5,9 900-1150
Курупай 5 4
Лапачо 6 2 900
Лещина 630
Лимба 490 400-690
Липа 400 1 320-560
Лиственница 2,5 1200 2-3 950-1020
Макассар 5,5 2
Масасауба 3150 750-900
Махагон 5 830 3 400-700
Менгарис 5 3
Мербау 4-5 1500 4 690-960
Моаби 4,5 4
Морадо 2200 850-950
Мутения 4,4 3 800-900
Ногал 3,5 3
Овенкол 4,4 3
Оливковое дерево 6 3 850-950
Ольха 3 590 1 380-640
Орех американский 4 4
Орех бразильский 6 2
Орех грецкий 5 1010 4 500-650
Орех европейский 5 4
Орех испанский 3,5 3
Осина 420 1 360-560
Падук 3,8 1725 600-700
Палисандр 5,5 2720 3 750-1290
Палисандр индийский 3170 700-800
Панга 4,5 2 950
Пихта 350-500 2 350-450
Платан 3,2 770 650-750
Розовое дерево 4,4 2720 3 800-900
Роузгам 5,2 2
Рябина 830 700-810
Самшит 2100 980-1000
Сандаловое дерево 900
Сапеле 4,2 3 600-650
Секвойя 410
Сирень 800
Слива 800
Сосна 2,5 380-1240 400-500
Сукупира 5 2 850-1100
Тигровое дерево 4,1 2
Тик 3,5 1000 5 440-820
Тис 1200 4 640-800
Тополь 1 400-500
Туя 340-390
Цирикоте 2400 800-900
Черемуха 1 580-740
Черешня 3,5 2 630
Шелковица 4 630-660
Эбен 8 1720 950-1300
Эвкалипт 3 690-1110
Яблоня 1730 2 690-720
Ярра 5,5 2 820-850
Ясень 4-4,1 1320 4 660-700
Ятоба 5,6 2350 3 900-1150

5 комментариев: Таблица твёрдости, плотности и стабильности древесины

Спасибо за таблицу!
Для столяра это бесценно!

Источник

Сравнение свойств хвойных пород древесины

Sravnenie svojstv hvojnyh porod drevesiny

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.

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.

2. Ель

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.

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

3. Лиственница

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.

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.

4. Кедр

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.

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.

5. Пихта

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.

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.

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.

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

Физические свойства хвойных пород

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.

2. Влажность

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%.

3. Усадка при сушке

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.

4. Проницаемость

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.

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.

5. Биостойкость

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:

6. Теплопроводность

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.

Механические и технологические свойства 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.

2. Твёрдость

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.

3. Ударная вязкость

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.

4. Упругость

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%.

5. Сопротивление раскалыванию и скалыванию

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.

6. Износостойкость

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.

7. Удерживание металлического крепления

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.

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

Автор: Виктор Прохоров

Еще статьи из раздела Всё о древесине:

Источник

Оцените статью
Мебель
Adblock
detector