Как определяется плотность пород дерева?

Физические свойства древесины

и древесинного вещества. В зависимости от способа определения значения d несколько различаются. По данным различных авторов, d находится в пределах 1,499—1,564 и в среднем принимается равной 1,54. Плотность древесины определяется по формуле:
где pw — плотность древесины при данной влажности W, кг/см3; mw — масса образца древесины при влажности W, кг; Vw — объем древесины при влажности W, м3.

Для экспериментального определения плотности древесины используют образцы в виде прямоугольной призмы основанием 20X20 мм и высотой (вдоль волокон) 30 мм. Массу образца можно установить единственным методом — взвешиванием на рычажных весах. Взвешивание проводится на весах с точностью до 0,001 г. Объем образца может быть определен двумя способами: по трем линейным измерениям (ширине, толщине и высоте) и специальным прибором — объемомером. Кроме того, необходимо установить влажность образца в момент испытаний и иногда коэффициент объемного разбухания. Для этого приходится образец доводить в сушильном шкафу до абсолютно сухого состояния и измерять его массу (иногда объем).

Для определения объема по первому методу ширину и толщину образца измеряют посередине высоты, а высоту — между центрами оснований. Измерение проводят каким-либо мерительным инструментом (микрометром, штангенциркулем, прибором с индикаторами часового типа и т. д.) с точностью до 0,01 мм. Объем образца равняется произведению полученных трех величин и выражается в долях кубического метра. Вполне очевидно, что точность определения объема образца по описанному способу зависит от тщательности изготовления образца и может снижаться, если образец по форме отличается от прямоугольного параллелепипеда. При использовании объемомера образец может иметь любую форму, так как прибор основан на измерении объема несмачивающей древесины жидкости после погружения в нее образца. Объем образца вычисляется с точностью 0,01 см3 по формуле: где п — цена одного деления круговой шкалы на обойме.

Подставив найденные значения mw и Vw в формулу, плотность вычисляют с точностью до 1 кг/м3. Плотность существенно зависит от влажности древесины. В справочной литературе обычно приводятся данные о плотности древесины при влажности 15% (p15). Иногда в расчетах участвуют значения плотности древесины в абсолютно сухом состоянии. Часто приходится оперировать данными о плотности и при других значениях влажности. Указанные показатели можно определить непосредственно экспериментальным путем по массе и объему образца, соответствующей заданной влажности.

Однако часто бывает достаточно определить плотность при любой влажности ниже или выше предела гигроскопичности, а затем, используя пересчетные формулы, получить сначала значение р15, а затем искомую величину плотности при заданной влажности. Если в момент испытаний влажность образца находилась в диапазоне от нуля до предела гигроскопичности (т. е. до 30%) по любому найденному значению плотности можно вычислить плотность при влажности 15% по формуле:

где p15 — плотность древесины при влажности 15%; pw — плотность древесины в момент испытаний; W — влажность образца, изменяющаяся в диапазоне от 0 до 30%; Кр.об — коэффициент объемного разбухания, %. Принимая в среднем для древесины белой акации, березы, бука, граба и лиственницы Kр.0б , равным 0,6, получим из формулы следующее выражение:

Для остальных пород при Кр.об, равном 0,5, плотность р15 можно вычислить но формуле:

Формулы используются в том случае, если в процессе испытаний не определяется точного фактического значения коэффициента разбухания. Если влажность древесины в момент испытаний составляет более 30%, для пересчета найденной плотности к p15 используют следующие формулы: для древесины белой акации, березы, бука, граба и лиственницы:

для древесины остальных пород:

Для многих расчетов очень удобно иметь характеристику плотности древесины, не зависящую от ее влажности,— условную плотность древесины. Условная плотность древесины определяется по формуле:

где mо — масса образца древесины в абсолютно сухом состоянии, кг; Vmax — объем образца при влажности выше предела гигроскопичности, м3.

Экспериментальным путем условную плотность древесины определяют на образцах (20X20X30 мм), выпиленных из предварительно выдержанных в воде (до приобретения максимального объема) заготовок. Измеряют длину, ширину и толщину каждого образца и на основании этих данных определяют Vmax. Затем образцы сушат и устанавливают массу в абсолютно сухом состоянии— mо. Подставив найденные значения в формулу, вычисляют русл с точностью до 1 кг/м3. Величина условной плотности очень близка к величине плотности древесины в абсолютно сухом состоянии. Соотношение между этими показателями выражается формулой:

где У — полная усушка. Условную плотность древесины белой акации, березы, бука, граба и лиственницы можно вычислить также, если известно значение p15 по формуле:

Условную плотность остальных пород — по формуле:

Величина плотности древесины различных пород изменяется в очень широких пределах: среди наших пород древесину с очень малой плотностью имеет пихта сибирская (380), ива белая (420) и др., а наиболее плотную — самшит (970), береза железная (980), саксаул (1050) и ядро фисташки (1110). По плотности древесины при 15% -ной влажности все наши породы можно разделить на три группы:

породы малой плотности (плотность 550 и менее); к этой группе из хвойных пород относятся сосна, ель (все виды), пихта (все виды), кедр (все виды), можжевельник обыкновенный, из лиственных — тополь (все виды), липа (все виды), ива (все виды), осина, ольха черная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;

породы средней плотности (плотность 560—750); в эту группу входят из хвойных пород лиственница (все виды) тисс, из лиственных — береза бородавчатая, пушистая, желтая и черная, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клен (все виды) , лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;

породы высокой плотности (плотность 760 и выше): акация белая и песчаная, береза железная, гледичия каспийская, глоговина, гикори белый, граб, дзельква, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, земляничное дерево, кизил, маклюра, саксаул белый, самшит, фисташка и хмелеграб.

Среди иноземных пород есть как с очень малой (например, бальза из тропической зоны Южной Америки, 100—130), так и с очень высокой плотностью (например, бакаут с плотностью 1350). Средние значения плотности p15 и русл для наиболее распространенных пород приведены в табл. 19.

Таблица: Средние значения плотности р15 и русл.

ПородаПлотность p15 кг/м3Условная плотность Русл кг/м3ПородаПлотность p15 кг/м3Условная Русл кг/м3
Лиственница670520Клен700550
Сосна обыкновенная510400Ясень обыкновенный690550
Ель450360Бук680530
Кедр (сосна кедровая)440350Вяз

Береза

660

640

520

500

Пихта сибирская380300Орех грецкий600470
Граб810630Ольха530420
Акация белая810630Осина500400
Груша720570Липа500400
Дуб700550Тополь460360

Есть более подробные таблицы плотности древесины с указанием вида древесной породы и района ее произрастания. Приводимые в них данные представляют собой средние показатели, вычисленные по сильно изменчивым величинам.

Иногда необходимо определить пористость древесины, характеризующую объем внутренних пустот (полостей клеток, межклеточных пространств), выраженный в процентах от объема древесины в абсолютно сухом состоянии. Зная относительную плотность древесинного вещества (1,54) и плотность древесины в абсолютно сухом состоянии ро, можно подсчитать величину пористости П по формуле:

С увеличением плотности от 300 до 800 кг/м3 пористость снижается от 81 до 55%.

Что такое плотность древесины

Единицей измерения плотности древесины является гм/см3 или кг/м3 (в системе СИ). Этот показатель определяется по формуле: р = mb/Vb. Символ m обозначает массу материала, b – параметр влажности, Vb – объем влажного вещества. Выделяют следующие виды плотности древесины:

  1. Удельный вес (условная или базисная плотность): характеризует отношение массы сухого древесинного вещества к его объему.
  2. Объемный вес (средняя плотность): определяет отношение массы структурированного физического тела во влажном состоянии к его объему.

В древесине присутствует большое количество межклеточных пространств, называемых пустотами. Древесинное вещество получается при помощи спрессовывания дерева. В результате пустоты полностью исчезают. Плотность спрессованной древесины меньше удельного веса древесинного вещества. Чем выше величина этого показателя, тем прочнее материал. Древесина с большим удельным весом труднее поддается обработке и не пропитывается антисептиками.

Деревянные заготовки

Измерение плотности осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Выдержать измеряемый образец до влажности не менее 11 %.
  2. Расчет размерных характеристик и веса деревянной заготовки.
  3. На основе проведенных измерений производится расчет объема древесины. Заготовка увлажняется в дистиллированной воде в течение 3 суток, пока ее толщина не увеличится на 0,1 мм.
  4. Повторно измеряются размер и вес увлажненной древесины. На основе новых данных производится расчет максимального объема.
  5. Заготовка высушивается и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
  6. Повторно измеряется масса сухой заготовки. На основе этих значений вычисляется удельный вес древесины.

Алгоритм вычисления данного показателя указан в ГОСТ 16483.1-84. Проводить измерения рекомендуется на заготовках в форме прямоугольной линзы. Длина основания измеряемого образца должна равняться 20 мм, ширина – 20 мм, высота – 30 мм. Грани заготовки необходимо тщательно обработать перед измерением плотности древесины.

ГОСТ 16483.1-84 Древесина. Метод определения плотности

В большинстве стран Европы, вместо плотности древесины, используется показатель прироста. Он характеризует среднюю толщину слоев роста. Этот параметр используется при расчете величины изменения объема дерева в течение некоторого промежутка времени. Главным преимущества параметра прироста является легкость расчета, что позволит снизить затраты на проведение математических измерений. Согласно мнению профессиональных специалистов, этот параметр не характеризует физические свойства древесины. Поэтому он не связан с плотностью вещества. В Российской Федерации показатель прироста используется центрами по экспертизе и стандартизации лесоматериалов.

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:

 

Таблица

Порода древесиныПлотность древесины, кг/м³, в конструкциях для условий эксплуатации по таблице 1
1А, 1 и 23 и 4
Хвойные:
лиственница650800
сосна, ель, кедр, пихта500600
Твердые лиственные:
дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз, и ильм700800
Мягкие лиственные:
осина, тополь, ольха, липа500600

Плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м³, твёрдых лиственных пород – 1000 кг/м³.

  1. Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
  2. Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной – 1000 кг/м³.
  3. Плотность древесины из однонаправленного шпона 500-600 кг/м³, зависит от породы древесины шпонов.

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 дереваПлотность древесины кг/м³
Бальса (Бальза)120-160
Пихта сибирская390-430
Ель северная400-450
Секвойя вечно-зелёная410
Тополь400-500
Ива460
Сосна450-500
Ольха490
Осина510
Липа530
Красное дерево540
Конский каштан560
Каштан съедобный590
Кипарис600
Черемуха610
Сапелли620
Лещина630
Орех грецкий640
Берёза650
Вишня660
Вяз гладкий660
Лиственница660
Клен полевой670
Тиковое дерево670
Груша690
Дуб690
Афрормозия700
Свитения (махагони)700
Платан700
Жостер (крушина)710
Бук720
Граб750
Падук750
Тисс750
Ясень750
Дуссия800
Кемпас800
Слива800
Сирень800
Боярышник800
Палисандр800 – 1000
Пекан (кария)830
Ярра830
Мербау840
Ятоба (мареил)840
Керуинг850
Кулахи850
Мутения850
Венге900
Лапачо900
Олива900
Сандаловое дерево900
Панга-панга950
Самшит960
Лим970
Сукупира1 000
Кумару1 100
Эбеновое дерево (Хурма)1 080
Черное дерево1 160
Квебрахо1 210
Гваякум или бакаут1 280

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, дуб, ясень, керуинг, самшит, фисташка.

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

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.

Как определяют плотность 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.

Какой может быть плотность леса

У разных пород деревьев примерно одинаковый состав, поэтому в сухом виде абсолютный удельный вес для всех будет условно одинаковым. Его среднее значение – 1,54 (безразмерная величина). Но в таблице плотности древесины для разных пород приведены свои числа. Дело в том, что в совершенно сухом состоянии измерить абсолютный параметр практически невозможно. Для этого необходимо полностью избавиться от влаги в исследуемом образце, устранить воздушные пустоты. На практике, как оказалось, параметр зафиксировать сложно, да и для расчетов он непригоден.

Для определения плотности пиломатериала более подходит расчет его удельного веса.

На него влияют:

  • влажность;
  • пористость пород.

Удельный вес древесины имеет вид среднего значения расчетов плотности в разных ее состояниях. В источниках этот показатель может незначительно отличаться. Разница обусловлена изменением уровня влаги внутри ствола. Чтобы не возникало путаницы, мы представляем таблицу со средними значениями удельного веса при каждом отдельном уровне влажности разных пород древесины в порядке возрастания показателей.

Таблица плотности дерева различной влажности (кг/м3)

Как определяется плотность пород дерева?

Обычно табличное значение плотности бруса и других пиломатериалов измеряется при влажности 12%. В зависимости от полученной величины, породы деревьев делят на 3 группы:

  1. С малой объемной массой (менее 540 кг/м3). К ним относятся деревья хвойных пород: сосна, ель, пихта, кедр и некоторые лиственные. Это все виды ольхи, тополь, липа, осина, каштан.
  2. Со средним удельным весом 550–740 кг/м3: бук, вяз (карагач), лиственница, все виды клена, рябина, яблоня, ясень.
  3. С высоким уровнем плотности свыше 750 кг/м3: береза, дуб (араксинский, каштанолистный), граб, кизил, фисташка.

Разумеется, это неполный список пород. По указанным значениям плотности древесины в таблице можно определить принадлежность вида к группе.

В любом пиломатериале есть вода. Её количество в основном и определяет плотность бруса и другого сырья: чем больше влаги в изделии, тем выше показатель веса в измеряемом объеме.

Удельный вес древесины в таблице приведен в средних значениях, поскольку количество влаги в одном объеме постоянно меняется – это относительная величина.

Изменения происходят из-за:

  • внешних погодных условий (дождь, туман, снег);
  • антропогенного фактора (намокание вследствие деятельности человека).

Таким образом, совершенно сухой доска практически не бывает. Влажность древесины всегда выше 0%. Определить этот показатель можно с помощью специального прибора – влагомера.

Средний удельный вес является основной характеристикой сырья при проведении расчетов, поскольку величина заключает в себе усредненную оценку испытаний пиломатериала в разных состояниях водонасыщения.

По законам физики, расчетная плотность напрямую связана с прочностью материала: чем выше удельная масса объема изделия, тем большую нагрузку он сможет выдержать. Это правило распространяется и на древесину.

Рассмотрим на примере:

  • Дуб обладает большим удельным весом и славится своей надежностью и долговечностью. У него почти отсутствуют пустые поры, весь объем заполнен крепкими древесными волокнами и влагой. Из дуба изготавливают несущие конструкции домов и промышленных объектов. Древесина с высоким удельным весом жесткая, практически не гнется.
  • Кедровый и березовый брус отличается малым объемным весом, потому их не используют для создания несущих элементов остова конструкций. Эти породы подходят, скорее, для отделочных работ, где нагрузка на изделия минимальная. Древесина с малой пористостью пластична, поддается изгибу.

Теплопроводность:

Этот показатель важен для выбора дерева при заготовке дров. Зависимость прямая: чем выше показатель плотности, тем больше в чурках топлива, тем дольше они будут гореть. Древесные породы с высоким значением отношения массы к объему называются твердым топливом. Они долго горят, дают хороший жар, но из-за плотной структуры трудно колются. Преимущество дров и топлива из легких пород деревьев – их податливость в распиле и рубке, но они имеют сравнительно небольшой запас энергии. Гореть поленья будут значительно меньшее количество времени.

Плотность разных пород

Из вышесказанного можно было сделать предсказуемый вывод, что процедура измерения и оценки плотности древесины – задача довольно сложная и требующая весьма точных замеров. В большинстве случаев всю сложную работу за потребителя выполняют заготовители и поставщики – на упаковках той же обрезной или паркетной доски должны быть указаны все основные свойства материала.

Как определяется плотность пород дерева?

Дело обстоит сложнее, если человек даже заготовкой древесины различных сортов занимается сам, ведь тогда никакой информативной упаковки не будет, но тогда можно найти в интернете примерные показатели плотности для каждого сорта дерева, из которых составляются целые таблицы. Важно лишь помнить, что на влажность каждого отдельного бруска влияет множество факторов, отдельно описанных выше, а значит, в конкретном случае колебания массы весьма вероятны.

В некоторых случаях возможна другая ситуация: когда перед мастером поставлена только задача, но еще нет никакой древесины для ее реализации. Сырье предстоит закупить самостоятельно, но при этом надо сообразить, какая порода окажется наиболее эффективной.

Как определяется плотность пород дерева?

Учитывая, что плотность сказывается на многих других практических качествах древесины, можно сразу отсеять преобладающую часть неподходящих претендентов, сориентировавшись на конкретную категорию материала. Специально для этого выделяют три основные группы сортов древесины по плотности.

Невысокая плотность практична хотя бы с той точки зрения, что легкую древесину проще заготавливать и перевозить, да и грузчики будут благодарны потребителю за выбор именно такого дерева. Согласно распространенной классификации, верхним пределом плотности для дерева малой плотности являются 540, реже 530 кг/м³.

Именно к этой категории относятся основная масса промышленных хвойных пород, таких как ели и сосны, осина и многие виды ореха, каштан и кедр, ива и липа. Вишня и ольха, в зависимости от конкретного сорта и условий, могут относиться к породам с малой и средней плотностью, причем вишня – чаще к средней. Ввиду сравнительной простоты транспортировки такая древесина стоит дешевле. Еще одним очевидным аргументом в пользу ее дешевизны и востребованности является то, что значительная часть отечественных лесов сложена именно из таких пород.

Как определяется плотность пород дерева?
Как определяется плотность пород дерева?

Специалисты отмечают, что деревья с малой плотностью стволов больше всего распространены именно в северных регионах. Обусловлено это тем, что регионы, в которых растут леса соответствующих пород, не всегда могут обеспечить растительному миру большое количество влаги.

Подстраиваясь под существующие условия, растения с малой плотностью древесины формируют стволы относительно невысокой влажности, что в итоге сказывается на массе.

Древесина средней плотности – это «золотая середина» при выборе материала, которая не обладает никакими явными преимуществами, кроме того существенного момента, что у нее нет и явных недостатков. Не будучи слишком уж тяжелым, такой материал демонстрирует хорошую прочность на сжатие, не обладая явными недочетами плотных пород, вроде хорошей теплопроводности.

В категорию средней плотности входят пиломатериалы из лиственницы и березы, яблони и груши, рябины и клена, лещины и грецкого ореха, ясеня и тополя, черемухи, бука и вяза. Вишня и ольха имеют значительный разбег по показателю плотности, не позволяющий уверенно занести всех представителей породы в одну категорию – обе колеблются между малой и средней, причем ольха оказывается ближе к малой плотности. Показателями, позволяющими включить породу в категорию средней плотности, являются 540-740 кг/м³.

Как определяется плотность пород дерева?
Как определяется плотность пород дерева?

Как видим, это тоже весьма распространенные в наших краях породы деревьев, которые пользуются заметным спросом в различных сферах промышленности и могут похвастать высокими качествами не только в практической, но и в декоративной сфере.

Повышенная плотность древесины может показаться недостатком ввиду того, что изделия из нее оказываются очень тяжелыми и массивными и не могут похвастать хорошими показателями теплоизоляции, да еще и раскалываются от удара.

При этом материал способен выдерживать значительные постоянные нагрузки без деформации, а также отличается сравнительно низкой горючестью и потрясающей долговечностью. Помимо прочего, такая древесина еще и сравнительно мало подвержена гниению.

Для попадания в категорию плотных пород нужна плотность древесины на уровне хотя бы 740 кг/м³. Из распространенных сортов древесины в первую очередь вспоминаются дуб и акация, а также граб и самшит. Сюда же следует отнести некоторые породы, не растущие в наших широтах, например, фисташковые и железные деревья.

Как определяется плотность пород дерева?
Как определяется плотность пород дерева?

Обратите внимание: почти все перечисленные породы относятся к категории дорогих и престижных. Даже их весьма существенный вес не препятствует тому, чтобы некоторые сорта материала везли из другого полушария, что лишь еще больше сказывается на стоимости.

Вывод отсюда только один: при всех своих недостатках такая древесина обладает рядом преимуществ, которые стоят того, чтобы щедро заплатить.

Как определяется плотность пород дерева?

На что влияет плотность древесины?

Мы уже упомянули, что более плотные породы сложнее обрабатываются, особенно ручными инструментами. Даже металл постепенно сдается после попыток разорвать структурные связи древесных волокон, поэтому режущую кромку приходится так часто затачивать. На это также влияет твердость, которая имеет прямую взаимосвязь с плотностью.

Твердые и плотные породы уместно обрабатывать инструментами с электроприводом (бормашинками, граверами), чтобы значительно ускорить и упростить процесс

обработка плотной породы древесины бормашинкой

Более твердые породы лучше выдерживают нагрузки и сопротивляются повреждениям, однако, как правило, хуже сгибаются и менее упругие.

Твердость определяется разными методами, самые распространенные из которых – это тесты Бринелля, Роквелла, Монин и Янка. Суть их сводится к вдавливанию предмета из металла или других прочных материалов в поверхность доски и высчитыванию коэффициента из размера образовавшейся лунки или силы, которая была приложена для этой манипуляции. Не важно каким из методов определена твердость, главное при сравнении пород ориентироваться на показатели одного и того же тестирования. Впрочем, каноничных значений все равно быть не может, так как невозможно получить абсолютно идентичные по структуре бруски, поэтому всегда есть некоторая погрешность и отличающиеся данные в разных источниках. Также важно понимать, что измерения тангенциального, радиального и торцевого куска дерева дадут разные показатели.

Так выглядит аппарат для проведения теста Янка:

тест янка на определение твердости древесины

Плотность древесины также влияет на ее способность к впитыванию. Рыхлый и пористый брусок стремительно впитывает влагу из воздуха и разбухает, но зато и лучше принимает защитные масла и пропитки.

Почему у разных пород древесины разная плотность?

Такова воля природы. Деревья растут и в жаркой пустыне, и в прохладных болотах, и в любых условиях стараются выжить. В средней полосе, где только зимой или в ветреную погоду приходится нелегко, растения имеют доступ к изобилию питательных веществ в увлажненной, умеренно теплой и вполне удобренной почве. Дерево, ни в чем себе не отказывая, насыщается через корни, камбий быстро разрастается, а волокна наполняются влагой. После сушки такая древесина сильно теряет в весе и, соответственно, в плотности.

Растениям в сложных климатических условиях приходится накапливать жизненно необходимые вещества внутри волокон. Они учатся вырабатывать масла, которые защищают их от засухи и насекомых. Постоянный дефицит и стресс делает деревья не только запасливыми, но и медленно растущими. Минимальное нарастание камбия в течение года делает годичные кольца практически неразличимыми, а недостаток влаги ведет к появлению масел в волокнах, которые не испаряются после усушки.

Промасленность некоторых пород чувствуется пальцами, а иногда и визуально — наприме, если обработать поверхность бруска растворителем:

снятие масла с поверхности бруска экзотической породы древесины

Разные породы древесины зародились и прижились там, где смогли приспособиться к условиям, и растут в тесной взаимосвязи с окружающей флорой и фауной. Деревья улавливают любые изменения среды, отвечая на них адаптацией в самой структуре, поэтому даже внутри породы, семейства, рода и вида растения могут сильно отличаться друг от друга. В том числе и по плотности.

Эти породы произрастают на одном континенте в похожих погодных условиях, однако под микроскопом их структура сильно отличается:

структура древесины под микроскопом

Таблица веса 1 м3 сосны в зависимости от ее влажности.

Очень сложно определить процентное соотношение влаги подручными средствами. А это очень важный показатель для определения такого параметра, как удельный вес кубометра сосны. Обычно, данные процедуры проходят в специальных технологичных лабораториях.

Легче всего, при покупке материала, уточнить в составе влажность от производителя. После чего, с помощью представленной таблицы, узнать вес куба сосны при флажность от 5% до 90% и плотность материала:

Удельный вес и плотность сосны в зависимости от влажности

Процент влажности сосныУдельный вес (кг/м3)Плотность (г/см3)
Стандартная, от 10 до 12 %500 – 5050,5 – 0,505
1 – 5 %4800,48
12 %5050,505
15 %5100,51
20 %5200,52
25 %5400,54
30 %5500,55
40 %5900,59
50 %6400,64
60 %6800,68
70 %7200,72
78 – 90 %750 – 8200,75 – 0,82
80 %7600,76
100 %8500,85

Практическое значение и важность.

Среди хвойных строительных материалов ценятся влажная, вяленая, сухая и сырая сосны. Однако эти термины не дают определенное точное значение влажности, поэтому знать четкие цифры крайне важно. Так, например, требования к использованию валеной сосны не предусмотрено законодательными актами. Но, при выполнении определенных работ, ГОСТ устанавливает нормы влажности, например:

  • при изготовлении конструкций и изделий, предназначенных для размещения на отрытом участке, используется древесина с влажностью от 11 до 14%;
  • для изготовления конструкций и изделий жилого типа используется древесина с влажностью от 8 до 10%;
  • для паркета – древесина с влажностью от 6 до 8%.

Что такое удельная плотность дерева

удельная плонтность.png
Плотность древесины представляет собой отношение массы к объему такой древесины, иными словами показывает какой вес 1 кубического метра дерева.

Зачастую этот показатель используют строители для определения веса пиломатериалов или сооружения различного рода конструкций.

Однако плотность древесины переменчивая величина даже в пределах одной породы дерева.

Основными факторами, которые влияют на плотность дерева являются:

  • влажность;
  • количество лет;
  • место произрастания;
  • тип и размер леса;
  • пористость.

Плотность древесины понижается с уменьшением влажности окружающей среды.

Удельная плотность древесины является обобщенным показателем, который рассчитывается при влажности 12%. По факту показатель может отличаться от книжного, но ошибкой это не является.

Сосна, ель, лиственница, абаш, липа и осина являются представителями пород малой плотности и малой объемной массой до 540 кг/м3. Показатель плотности свежесрубленных мягких пород увеличивается до 850 кг/м³.

Таблица плотности дерева при различных показателях влажности (кг/м3)

Порода дереваПроцент влажности, %
152025304050607080100Свеж.*
Лиственница6706907007107708208809309901100940
Ель обыкновенная450460470490520560600640670750740
Липа500530540540580620660710750830760
Сосна обыкновенная510520540550590640680720760850820
Пихта кавказская440450460480510550580620660730720
Сосна кедровая440450460480510550580620660730760
Осина500510530540580620660710750830760

Значение плотности древесины при строительстве имеет огромное значение. Мягкая древесина из-за своей структуры и небольшого веса легко обрабатывается и пропитывается антисептиком, но при этом она не очень износоустойчивая. Однако она менее зависит от влажности, поэтому не так сильно впитывает воду как тяжелые сорта. Именно поэтому ее используют при строительстве во влажной местности.

Источники:

  • https://tvertorgles.ru/materialy/svojstva-dereva.html
  • https://lesoteka.com/obrabotka/plotnost-drevesiny
  • https://krovli.club/buildm/plotnost-drevesiny
  • https://bykdyb.ru/plotnost-drevesinyi
  • https://derevo-s.ru/material/stroitelnye/plotnost-dereva
  • https://stroy-podskazka.ru/drevesina/plotnost/
  • https://woodmart.org/master-klassy/zametki-o-drevesine/plotnost-drevesiny/
  • https://naruservice.com/articles/udelnyj-ves-sosny
  • https://pilomarket.com/articles/udelnaya_plotnost_dereva_polezno_znat/
READ  Что можно узнать по годичным кольцам у дерева?
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Drevesina.net - пиломатериалы от А до Я
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять