Механічні та фізичні властивості деревини: усушка, розбухання, короблення, щільність, твердість та теплові властивості
Дерево – будівельний матеріал, який використовується людьми з найдавніших часів. Поширена вона завдяки великій кількості позитивних властивостей деревини.
Цікаво ще й те, що залежно від породи властивості відрізнятимуться в той чи інший бік.
Основні властивості деревини
Деревина – матеріал, що має великий перелік різних властивостей. Частина з них має позитивний характер, інша – негативна.
До основних властивостей належать:
- Вологість;
- Щільність;
- Твердість;
- Зносостійкість;
- Схильність до деформації;
- Набухання;
- Теплопровідність;
- Усихання.
Технологічні властивості деревини
Технологічні властивості є важливими при обробці матеріалу. До них можна віднести здатність витримувати навантаження, дизайнерські переваги та ціноутворення.
Екологічні
Деревина – найбільш екологічний матеріал із наявних зараз на ринку. Виняток становлять лише клеєні будматеріали, які виділяють велику кількість шкідливих речовин.
Показник екологічності визначається суворо встановленими нормами, які можуть відрізнятися у різних країнах. Тому характеристика є суб’єктивною.
Експлуатаційні
Це такі показники як зносостійкість, теплові втрати та звукопоглинання. За всіма цими параметрами дерево вигідно відрізняється від інших будматеріалів. Так брус із хвойних порід товщиною 200 мм дорівнює по теплостійкості цегляній стіні 600 мм.
- Зносостійкість багато в чому залежить від умов експлуатації.
- Так і досі збереглися дерев’яні будівлі, споруджені понад 100 років тому.
Для того, щоб захистити дерево від вогню, і збільшити термін його служби зараз існують спеціальні вогнетривкі склади.
Дизайнерські
Деревина – один з найкрасивіших з погляду дизайнерів матеріал. Неповторний малюнок дерева не вимагає застосування додаткових оздоблювальних матеріалів та застосовується у багатьох сучасних стилях.
Вартість
Співвідношення ціна – якість деревини одна з найкращих серед усіх будматеріалів.Не найнижча вартість пиломатеріалів компенсується його зносостійкістю, теплопровідністю та звукоізоляцією.
Фізичні властивості деревини
До фізичних властивостей належать ті, які можна визначити без додаткового на матеріал. Визначити їх можна за допомогою зважування, вимірювання чи огляду.
До них належать:
- Зовнішній вигляд;
- Щільність;
- Вологість;
- Сухання та набухання;
- Теплопровідність, звукопровідність, електропровідність.
Властивості, що визначають зовнішній вигляд
Лісозаготівлі відрізняються широким спектром властивостей тільки для дерева:
- Запах – залежить від породи та кількості різних смол у структурі. Запах дерева неможливо сплутати ні з чим іншим.
- Колір – також залежить від породи. Також може відрізнятися у вологій та сухій дошці, а також у хворого та здорового дерева.
- Текстура – спил має особливий неповторний малюнок, який залежить від віку стовбура та перетину волокон.
- Блиск – буде більш виражений у щільних порід, залежить від кількості променів, що виходять із серцевини.
Щільність
Вимірюється при стандартній вологості. Зі збільшенням вологості збільшується і щільність. Показник також тісно пов’язаний із міцністю. Чим важча деревина, тим вона міцніша і цінніша для виробників.
Виділяють три типи щільності:
- Висока – понад 760 кг/м;
- Середня – 510 – 750 кг/м;
- Низька – менше 510 кг/м.
Вологість
Вологість деревини – це співвідношення вологи, що міститься у стовбурі до маси сухого матеріалу. Виражається у відсотках. У свіжозрубаного дерева вологість буде вищою, ніж у кілька днів. Це пов’язано з тим, що рослина протягом усього життя поглинає воду із ґрунту.
Сухання та набухання
Усихання – показник, який перевіряється при зменшенні розмірів матеріалу після висихання. Починається після повного видалення вільної вологи. Виділяють три види порід:
- Сильно усихають – береза, граб, бук, клен, модрина.
- Середньоусихаючі – дуб, ялиця, тополя, ясен.
- Мало усихають – ялинка, кедр, тополя.
Розбухання – одна з негативних якостей деревини. Пов’язано з тим, що матеріал поглинає вологу при зміні навколишнього середовища.
Теплопровідність, звукопровідність, електропровідність
Теплопровідність сухого дерева дуже мала. Це означає, що втрати тепла у деревини вологістю нижче 12% близькі до нуля.
Звукопровідність показує, з якою швидкістю матеріал пропускає через себе звукову хвилю. Для деревини цей показник – негативна характеристика. Оскільки дерево проводить звук у 16 разів краще за повітря.
Лісоматеріал мало підходить для виготовлення міжкімнатних перегородок та стель. При цьому музичні інструменти, виготовлені з натурального дерева, звучать чудово.
Електропровідність показує, з якою швидкістю матеріал проводить через себе електричні імпульси. У різних порід дерев цей показник буде відрізнятися. Також на нього впливають умови довкілля.
Механічні властивості деревини
Механічні властивості показують, наскільки дерево може чинити опір зовнішнім факторам. До них відносяться міцність, твердість, ударна в’язкість, деформативність, зносостійкість.
Міцність
Властивість показує наскільки матеріал піддається зовнішньому впливу, такому як стиснення, тривалий вигин та розтягування.
- Залежить від напряму впливу.
- Лісоматеріал набагато стійкіший до навантажень вздовж волокон, ніж упоперек.
- Найкращіми показниками міцності має береза.
- Хвойні породи менш міцні.
Твердість
Визначає опір впровадженню зовнішніх металевих предметів (забивання цвяхів, дюбелів тощо). Деревина не найтвердіший матеріал. При бічних впливах міцність значно нижча, ніж при торцевих.
Ударна в’язкість
Властивість, яка визначає здатність витримувати динамічні навантаження (наприклад, удари молотком) без видимих пошкоджень тривалий час. Цей показник у деревини на найвищому рівні.
Здатність до вигинів
Здатність залежить від вологості. Так хвойні породи практично не вигинаються у сухому стані. Тому перед початком робіт їх змочують. Ця властивість робить деревину чудовим матеріалом для створення меблів.
Зносостійкість
Показує, як деревина довго витримує тертя по поверхні. Залежить від породи дерева, вологості та напрямки розпилу. Чим вище вологість матеріалу, тим нижча його зносостійкість.
Фото всіх видів деревини
