щільність деревини
Щільність характеризується масою одиниці об'єму матеріалу і має розмірність кг / м 3 або г / см 3. Це один з найважливіших показників якості деревини. Щільність впливає на багато фізико-механічні властивості деревної сировини, що дає можливість використовувати її при прочностной сортування пиломатеріалів. Відношення між щільністю і міцністю (в межах однієї породи) виражається цілком певної математичної залежністю (статечної). Існування зв'язку між різними фізико-механічними властивостями дозволяє при контрольних випробуваннях обмежуватися лише визначенням щільності і міцності при стисненні вздовж волокон, а далі використовувати розрахункові формули.
Однак в європейських стандартах передбачена інша характеристика, опосередковано пов'язана з щільністю, - приріст (середня ширина шарів росту). Пояснюється це тим, що вимірювання приросту, що виконуються при сортуванні, істотно менш трудомісткі, ніж вимірювання щільності. Деякі російські фахівці вважають такий підхід не цілком коректним, тому що немає однозначного зв'язку між приростом і фізико-механічними властивостями деревини. Проте Центр з експертизи і стандартизації «Лесексперт» запропонував для досвідченого впровадження інструкцію, яка встановлює класифікацію якості лісоматеріалів однієї породи за ознакою «приріст». Чому необхідна така класифікація? Справа в тому що щільність і інші фізико-механічні властивості досить помітно відрізняються не тільки у різних порід, а й у дерев однієї і тієї ж породи. Щільність деревини однієї породи залежить від місця зростання дерев (кліматичних і грунтових умов), від щільності насаджень і т. Д. Агрохімічні заходи, що прискорюють ріст дерева при штучному відтворенні, знижують щільність деревини. Навіть в межах одного стовбура щільність деревини різних його частин може відрізнятися. Щільність убуває від комля до вершини, від кори до центру стовбура. Тому дані, які наводяться в різних джерелах, - усереднені, часто вони також мають вказівку про місце, з якого відбувається деревина.
Оскільки щільність деревини істотно залежить від се вологості, в довідниках наводяться значення, виміряні при нормализованной (стандартної) вологості - 12%. Крім цього значення можна зустріти щільність абсолютно сухої деревини (р0) і базисну щільність (рб).
Вона виражається відношенням маси абсолютно сухого зразка до його об'єму при вологості, що дорівнює або вище межі насичення клітинних стінок (див. Статтю «Вологість деревини» в попередньому номері нашого журналу). Па перший погляд, ця характеристика здається штучною, але вона має цілком певний фізичний зміст, характеризуючи кількість (масу) сухої деревини в одиниці об'єму свежесрубленной або максимально набряклої деревини.
Базисна щільність широко використовується для розрахунків процесів сушки, просочення деревини, визначення вмісту сухої речовини в деревній сировині для целюлозно-паперової промисловості та інших цілей.
Вимірювання щільності проводяться згідно ГОСТ 16483.1-84 на зразках, що мають форму чотиригранної прямокутної призми з основою 20x20 мм і висотою вздовж волокон 30 мм, межі якої гладко острогани. Спочатку зразок витримують до вологості 12% ± 1%, вимірюють його розміри і зважують. За розмірами обчислюють обсяг, а потім отримують значення р | 2. Після цього зразок зволожують в дистильованої воді до тих нір, поки різниця в його розмірах, отриманих з інтервалом 3 доби, не виявиться в межах 0,1 мм. За новими розмірами зразка визначають його максимальний обсяг. Потім Зразок висушують до нульової вологості і зважують. По масі абсолютно сухого зразка і його максимального обсягу визначають базисну щільність. Відразу після зважування його ще раз вимірюють і обчислюють щільність абсолютно сухої деревини. Як бачите, процедура не з легких. Тому доводиться миритися з тим, що показник приросту не завжди строго узгоджується з щільністю деревини і, отже, з її властивостями міцності.
Існують методи визначення щільності із застосуванням рентгенівського і в β-випромінювання. Вони більш точні, але ще більш трудомісткі і дороги.
Классіфікаціяпородпоплотності
Значення щільності різних порід деревини відрізняються досить суттєво. За щільністю деревини при стандартній вологості породи прийнято ділити на три групи:
- породи з малою щільністю (540 кг / м 3 і менше): з хвойних - сосна, ялина (всі види), ялиця (всі види), кедр (всі види), ялівець звичайний; з листяних - тополя (всі види), липа (всі види), верба (всі види), осика, вільха чорна і біла, каштан їстівний, горіх білий, сірий і маньчжурський, бархат амурський;
- породи середньої щільності (540-740 кг / м 3): з хвойних - модрина (всі види), тис; з листяних - береза повисла, пухнаста, чорна і жовта; бук східний і європейський, в'яз, груша, дуб літній, східний, болотний, монгольський; ільм, в'яз, клен (всі види), ліщина, горіх волоський, платан, горобина, хурма, яблуня, ясен звичайний і маньчжурський;
- породи високої щільності (750 кг / м 3 і вище): акація біла і піщана, береза залізна, гледичия каспійська, гікорі білий, граб, дуб каштанолистий і Араксинськой, залізне дерево, самшит, фісташка, хмелеграб.
Серед іноземних порід є такі, деревина яких має як дуже малу щільність (бальса - 120 кг / м 3), так і дуже високу (бакаут - 1300 кг / м 3).
У таблицях Державної системи стандартних довідкових даних (ГСССД), що видаються Держстандартом Росії ( «Деревина. Показники фізико-механічних властивостей малих зразків без вад»), наводяться більш докладні відомості про щільність деревини із зазначенням виду деревної породи і району її зростання.
Щільність кори досліджена набагато менше, ніж деревини. Наявні дані відрізняються великою строкатістю.
Порівняння цих даних із середньою щільністю деревини при стандартній вологості показує, що щільність кори сосни на 30-35% більше, ніж деревини, їли - на 60-65%, а берези - на 15-20%.
Корисна інформація? поділіться нею