Таблица твёрдости, плотности и стабильности 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
Плотность и твёрдость древесины
Во 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:
| р = mb/Vb | Где масса лесоматериала обозначается m, влажность — b, объём влажного вещества — Vb. |
На основе этих вычислений выделяются такие весовые группы как:
- Объёмный вес (средняя плотность древесины) — это отношение массы структурированного влажного физического объекта к его объёму.
- Удельный вес (базисная или условная плотность) — это отношение массы сухой древесины к её объёму.
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%.
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
Породы древесины. Вяз
Свое название вяз получил из-за свойств древесины. В старину, из добытого под корой этого дерева лыка, вязали всевозможные изделия для домашнего хозяйства. В народе это дерево, в зависимости от региона, называют – берест, карагач, ильм.
Существует более 30 видов вяза. Все они имеют несколько общих черт — зеленые, зубчатые листья, кора с грубыми и глубокими пересекающимися гребнями от светло-серого до темно-серовато-коричневого цвета. Форма дерева раскидистая, вазообразная, что делает дерево легко отличимым от других.
Быстрорастущее дерево. Ежегодный прирост молодого дерева до 1 м в год. После 20 летнего возраста его рост замедляется, а к 80 годам практически прекращается.
Вязы хорошо адаптируются к различным климатическим условиям и всевозможным дренирующим типам почвы, включая бедную и слабо засоленную почву. Предпочитают освещенные солнцем участки, но неплохо растут и в полутени. Кратковременную засуху и сильные (до -30°) морозы, переносят без особых проблем.
Из-за густой и плотной кроны, дерево часто высаживают в скверах и парках для создания тени и задержки пыли. Вязы «любят» стрижку, довольно легко формируются в живую изгородь.
Сплошных вязовых лесов в природе практически нет. Вяз можно встретить на берегах водоемов и смешанных лиственных лесах.
В России растут преимущественно 3 вида:
Механические и физические свойства
Благодаря мощной корневой системе, вяз вырастает в высоту до 30 м и диаметра ствола до 1.5 м. Возраст отдельных видов составляет 200-300 лет.
Вяз причисляется к ядровым породам. Древесина с явно выраженным естественным рисунком, имеющим красивый вид с благородным оттенком. Заболонь светло-желтая, ядро чуть темнее с оттенком до светло-коричневого. Годичные кольца на поперечном разрезе отчетливо выделены. Сердцевидные лучи вяза можно разглядеть лишь на радиальном разрезе по блеску в виде небольших штрихов.
Высокая вязкость, твердость и износостойкость вяза создает трудности при распиливании древесины, но способствует хорошей ее обработке, полировке и шлифовке. Вяз хорошо гнется. Неплохо протравливается красителями, без раскалывания пробивается гвоздями, удовлетворительно склеивается.
За счет небольшого количества в древесине пор, ее поверхность после шлифовки и полирования получается блестящей и совершенно гладкой. Подвергаемая сушке в камерах, древесина вяза, не трескается и практически не коробится. Фактура вяза обладает неровностями в 200 мкм, что сопоставимо с фактурой дуба.
Стойкость к гниению в обычных условиях у вяза невысокая. Высокие показатели стойкости к гниению показывает при ограниченном содержании кислорода, т.е. в воде и земле. Соперничает даже с лиственницей. На дереве нередко образуются наросты называемые капами, и эта древесина ценится за своеобразную, красивую структуру при изготовлении художественной продукции.
Прочная и тяжелая древесина вяза сопоставима по этим показателям с дубом, ясенем и буком.
Технические средние показатели древесины:
- плотность (при влажности 12%) 550-700 кг/м³;
- твердость (по Бриннелю) 3,0- 3,3 НВ;
- коэффициент усушки в радиальном направлении 0,15, тангенциальном 0,32;
- прочность (при влажности 15%) при сжатии вдоль волокон 38,9 МПа, на изгиб 85,2 МПа;
- скалывание в радиальной плоскости 7 МПа, тангенциальной 7,7 МПа.
Применение древесины вяза
Разнообразие использования пиломатериала из вяза обусловлено его свойствами. Материал пригоден для токарных работ и резьбы, отлично покрывается лаками и различными морилками, что широко используется для замены более дорогих пород древесины. Обработка древесины паром позволяет гнуть и придавать ей более сложные формы, которые при последующей сушке не изменяются, а прочность изделия восстанавливается до первоначальной.
Стойкость вяза к повышенной влажности используют при отделке кораблей, кают, салонов, строительстве плотин, стоек в шахтах. Мастера русского народного промысла не редко применяют этот материал при изготовлении своих поделок, садового и хозяйственного инвентаря.
Спортивный инвентарь, ружейные приклады, мебель и отделочные элементы к мебели с успехом изготавливают из древесины вяза. Вид вяза карагач, пользуется особым спросом у краснодеревщиков для производства эксклюзивной гнутой мебели. Напольное покрытие, выполненное из паркетной доски, изготовленной из вяза, выглядит выразительно и по стойкости долговечно.
Вязовые деревья сажают вдоль дорог и полей, делая естественную ветрозащиту от эрозии почвы и для снегозадержания. Кору, семена и листья вяза используют в медицинских целях.
Источник