Таблица твёрдости, плотности и стабильности древесины
Список дерева и его древесины в фотографиях.
Твёрдость древесины
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 древесины
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:
- породы с малой плотностью (менее 510 кг/м 3 ): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;
- породы средней плотности (550-740 кг/м 3 ): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;
- породы с высокой плотностью (выше 750 кг/м 3 ): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил.
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 |
Источник
Сравнение бука и дуба
Дуб и бук – культуры одного биологического семейства. Их древесина очень ценится людьми. Обе разновидности прочны, имеют однородную структуру, легко обрабатываются. Однако различия между ними все же есть. Проведем сравнительный анализ, чтобы разобраться во всех характеристиках этих пород.
Что крепче?
Древесина дуба считается эталоном по многим параметрам. Неудивительно, что цена на нее выше, чем на другие пиломатериалы.
- Дубовые доски крепче и прочнее любых других. Они плотные, износоустойчивые, легко выдерживают серьезные нагрузки и механическое воздействие, стойко противостоят морозу и насекомым-вредителям.
- Этой древесине не страшна влажность, что объясняется содержанием в ней танинов (веществ, защищающих от вредоносного воздействия микроорганизмов и предотвращающих гниение).
- В структуре этого дерева практически нет изъянов. Поэтому она подходит даже для реализации сложных строительных и других проектов.
Очевидно, что изделия из дуба надежны и долговечны. Единственный нюанс – материал отличается высокой пористостью. Поэтому при обработке сухих досок могут возникать некоторые трудности. А также дуб не рекомендуется подвергать быстрой сушке (это может привести к появлению трещин), а в качестве покрытия можно применять только самые стойкие лаки (масло может оставлять пятна на поверхности). Впрочем, эти нюансы имеют значение лишь для тех, кто занимается обработкой дерева. Потребителям они не важны, так как конечный продукт получается безупречным.
Древесина бука чуть дешевле, потому что слегка проигрывает по характеристикам дубу. Главный ее недостаток – уязвимость перед влагой, плесенью и грибками. Поэтому в использовании этого материала есть некоторые ограничения (например, он не подходит для внешней отделки зданий). Кроме того, для защиты необходимо применять искусственные пропитки, снижающие риск быстрой порчи дерева. Что же касается прочности, эту породу можно назвать достойной альтернативой дубу. После соответствующей обработки она может стать не менее плотной и твердой. При этом материал довольно эластичный, имеет гладкую поверхность и легко поддается склеиванию. Высушить бук можно гораздо быстрее, чем дуб. Трещин в результате этого процесса возникает немного.
Если сравнивать оба вида древесины в цифрах, то плотность дуба и бука составляет 700 кг/м3 и 650 кг/км3 соответственно. Показатель твердости одинаков – 3,8. Очевидно, что разница невелика.
Однако, хотя и нельзя сказать, что дуб намного тверже и плотнее, все же он считается более износостойким и долговечным материалом.
Источник
Твердость древесины
Твёрдость древесины зависит, что весьма логично, от породы дерева. Условно можно разделить древесину по твёрдости на 6 групп: очень мягкая, мягкая, средней твёрдости, твёрдая, очень твёрдая, твёрдая как кость. Рассмотрим данное деление на наиболее известных сортах:
- очень мягкая: верба, тополь, осина, пихта, ель, белая сосна,
- мягкая: берёза, ольха, липа, лиственница, красное дерево,
- средней твёрдости: вяз, орех, черная сосна
- твёрдая: дуб, ясень, яблоня, груша, вишня, тиковое дерево,
- очень твёрдая: дуб, граб, бук, тис, белая акация, палисандр,
- твёрдая как кость: эбонитовое дерево, кокос, гвояковое дерево.
Измерение твёрдости древесины производится в Европе и Америке по разным шкалам – Бринеллю и Янку соответственно, вот пример вариант применяемый у нас, шкала Бринелля.
| Название | Твёрдость | Название | Твёрдость | Название | Твёрдость |
| Осина | 1.86 | Ироко | 3.5 | Груша | 4.2 |
| Сосна | 2.89 | Орех | 3.5 | Венге | 4.3 |
| Клён полевой | 2.5 | Тик | 3.5 | Зебрано | 4.5 |
| Лиственница | 2.5 | Черешня | 3.5 | Амарант | 5.0 |
| Ольха | 3.0 | Граб | 3.7 | Палисандр | 5.5 |
| Вишня | 3.1 | Дуб | 3.7 | Ипе | 5.9 |
| Платан | 3.2 | Бук | 3.8 | Кумаро | 5.9 |
| Афрорморзия | 3.3 | Падук | 3.8 | Олива | 6.0 |
| Берёза | 3.5 | Сапеле | 4.1 | Эбен | 8.0 |
Твердость древесины по шкале Бриннеля
Для производства качественных изделий из дерева мастеру требуется определить твердость породы. Для ее определения традиционно применяется метод Бриннеля. Суть метода заключается в вдавливании 10 мм шарика в поверхность заготовки с силой 100 кг. По характеру повреждения и диаметру образовавшейся лунки и определяют величину твердости. Соответственно, древесина с более высоким коэффициентом твердости гораздо надежнее и крепче пород с меньшим показателем.
Учитывать следует и изменения в твердости, происходящие во время работы с заготовками. Так, например, твердость породы дерева меняется в зависимости от типа его распила (при радиальном распиле древесина тверже, чем при тангенциальном). Поэтому в данной таблицы собраны исключительно средние показатели.
Плотность древесины
Как известно, плотность древесины и уровень влажности напрямую связаны. Поэтому, для сравнения все заготовки приводят к единому показателю уровня влажности — 12%. Принято считать, что тяжелая древесина обладает повышенным запасом прочности, в то время, как легкая считается менее надежной. По влажности древесина подразделяется на три группы:
- Породы с малой плотностью (сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, орех, каштан);
- Породы средней плотности (лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень);
- Породы высокой плотности (акация, береза, самшит, фисташка, кизил);
Качество и твердость древесины определяется по нескольким критериям. Ниже мы подробно рассмотрим каждый из них:
- Износостойкость. Этим понятием обозначается способность древесины сопротивляться коррозии и износу, вызванному трением материала. Износ уменьшается с повышением твердости заготовки, а также ему свойственно неравномерное распределение по поверхности заготовки. Чем ниже влажность дерева — тем выше показатель износостойкости.
- Ударная вязкость. Понятие ударной вязкости означает возможность древесины поглощать удар. Ее уровень определяется про испытании заготовки на прочность с помощью сбрасывания на железного шарика. В среднем, лиственные породы показывают в 2 раза лучший результат, чем хвойные.
- Гибкость древесины. Очевидно, что это понятие обозначает способность древесины гнуться. Хвойные сорта обладают низкой способностью гнуться, в то время, как кольцесосудистые (ясень, дуб) обладают гораздо более высокой способностью. Гибкость древесины важна, в главную очередь, при изготовлении отдельных деталей, где дерево приходится мочить или разогревать, а после придавать ему особую форму.
- Деформативность. Для древесины характерно некое редкое свойство: при некоторых уровнях нагрузки в заготовке образуются небольшие деформации, пропадающие вместе с нагрузкой. Основной показатель деформативность — упругость, повышающаяся вместе с уровнем влажности изделия. При высыхании часть заготовок теряет упругость и природную гибкость дерева, а вместе с ней и способность сопротивляться деформациям.
Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что качество паркета определяется по принципу «чем выше твердость дерева, тем выше надежность паркета», а сама твердость выражается значением Бринелля, то есть разностью твердости различных сортов древесины. С другой стороны, ни одна порода дерева не в состоянии выдержать постоянные точечные нагрузки от ножек тяжелой мебели и подобного, а само качество паркета влияет лишь на его долговечность и внешний вид.
Ещё немного таблиц
Ну и напоследок ещё одна таблица популярных пород древесины по Янку (кгс/мм²)
| Порода дерева | Твёрдость | Плотность | Регион произрастания |
| Акация (Acacia) | 7.1 кгс/мм² | 800 кг/м³ | Северная Америка |
| Берёза (Betula) | 3.3 кгс/мм² | 650 кг/м³ | Европа |
| Бук (Buche) | 3.8 кгс/мм² | 670 кг/м³ | Северное полушарие |
| Вишня (Cherry) | 3.6 кгс/мм² | 610 кг/м³ | Европа, Азия, Америка |
| Граб (Cárpinus) | 3.5 кгс/мм² | 750 кг/м³ | Юг России |
| Дуб (Oak) | 3.8 кгс/мм² | 700 кг/м³ | Европа и Сев. Америка |
| Ель | 2.3 кгс/мм² | 450 кг/м³ | Северное полушарие |
| Клён (Maple) | 4.8 кгс/мм² | 720 кг/м³ | Сев Америка и Европа |
| Лиственница (Larche) | 3.1 кгс/мм² | 660 кг/м³ | Азия, Европа, Америка |
| Олива (Oliven) | 6.0 кгс/мм² | 900 кг/м³ | Юг Европы и Азия |
| Ольха (Alnus) | 3.0 кгс/мм² | 525 кг/м³ | Азия, Европа |
| Падук (Padouk) | 3.8 кгс/мм² | 750 кг/м³ | Западная Африка |
| Палисандр (Palisander) | 3.5 кгс/мм² | 700 кг/м³ | Америка и Азия |
| Сапеле (Sapelli) | 5.0 кгс/мм² | 640 кг/м³ | Африка |
| Сосна | 2.6 кгс/мм² | 520 кг/м³ | Практически везде |
| Тик (Teak) | 3.6 кгс/мм² | 670 кг/м³ | Лаос и Таиланд |
| Черешня (Prunus) | 3.5 кгс/мм² | 600 кг/м³ | Европа и Азия |
| Эбен (Ebony) | 8.0 кгс/мм² | 1050 кг/м³ | Тропики Азии и Африка |
| Ясень (Ash) | 4.1 кгс/мм² | 700 кг/м³ | Европа |
Статья опубликована 06.10.2016
Источник