Тверже стали

— это отношение массы древесины к объёму древесины, то есть плотность определяется массой древесного вещества в единице своего объёма.

Таблица значений плотности древесины для более встречаемых пород деревьев

Порода дерева Плотность древесины кг/м3
Бальса (Бальза) 120-160
Пихта сибирская 390-430
Ель северная 400-450
Секвойя вечно-зелёная
Тополь 400-500
Сосна 450-500
Ольха
Осина
Липа
Красное дерево
Конский каштан
Каштан съедобный
Кипарис
Черемуха
Сапелли
Лещина
Орех грецкий
Берёза
Вишня
Вяз гладкий
Лиственница
Клен полевой
Тиковое дерево
Груша
Афрормозия
Свитения (махагони)
Платан
Жостер (крушина)

Керуинг

Кулахи
Мутения
Палисандр
Венге
Лапачо
Олива
Сандаловое дерево
Панга-панга
Самшит
Палисандр
Сукупира
Кумару
Эбеновое дерево (Хурма)
Черное дерево
Квебрахо
Гваякум или бакаут
  1. Группы пород деревьев
  2. Зависимость от влажности
  3. Влияние на качество древесины

Что такое плотность дерева – это одна из основных характеристик кубометра материала, которую принимают во внимание при расчете конструкций, выборе древесины для производства различных изделий. Под понятием подразумевают отношение массы материала к измеряемому объему.

Железное дерево

Среди самых первых инструментов, которыми человек начал действовать еще на самой заре цивилизации, были не только костяные и каменные, но и деревянные предметы. Уже тогда, еще ничего не зная о таком понятии как твердость, люди обратили внимание, что у разных деревьев и кустарников древесина отличается по прочности, силе, с которой изготовленные из нее инструменты могут воздействовать на другие предметы, не повреждаясь и не разрушаясь при этом. Отсюда люди и пришли к понятию твердости. Деревья, которые обладали наиболее высокими показателями для данной характеристики, получили название «железных».

Необходимо отметить, что в разных местностях, на различных континентах и материках под этим названием понимались совершенно разные породы деревьев. Но в большинстве своем, кроме высокой прочности, они обладали и другими сходными параметрами. В частности, древесина этих сортов деревьев:

  • не плавает на поверхности или в толще воды, а погружается на дно, тонет;
  • эти деревья очень редко поражаются различными заболеваниями, вредными насекомыми и другими биовредителями;
  • она с трудом поддается обработке и так далее.

Сегодня, благодаря высокому развитию науки, техники, люди проникли в самые сокровенные тайны природы, получили знания о биологических и физических законах, научились определять твердость различных материалов. В частности для тестирования древесины используют следующие два основных способа: по Бринеллю и по Роквеллу. Они получили свое название по фамилиям ученых, которые их разработали и применили на практике. В первом случае (по Бринеллю) для диагностики испытуемого образца на него воздействуют при помощи специального шарика, а во втором (по Роквеллу) с помощью алмазного инструмента. После окончания испытания на поверхности материала (древесины) остается углубление, различной глубины. По его величине и судят о твердости дерева.

Для некоторых сортов дерева этот параметр настолько высок, что превосходит значения аналогичной характеристики для металлов и их сплавов. Древесину таких деревьев, их называют «железными», люди используют для решения различных задач. Из нее изготавливали ранее и производят сейчас:

  • гвозди;
  • мебель;
  • конструктивные детали и узлы сложных машин и агрегатов;
  • строительные приспособления и элементы, и так далее.

На показатель прочности различных деревьев одного и того же сорта оказывают влияние:

  • возраст, чем дерево старше, тем оно прочнее, поскольку древесина со временем теряет влажность, «иссушается»;
  • климатические особенности места произрастания, в засушливых регионах величина твердости древесины будет выше, чем во влажных, при низких температурах, рост саженцев, посадочного материал замедляется, что также ведет к увеличению твердости;
  • способ, который использовали мастера при распиле дерева;
  • участок древесины, из которой был изготовлен образец, твердость у поверхности, непосредственно под корой и в сердцевине ствола различается, у коры она выше.
Читайте также:  Особенности яблони “Мельба”

Высокий показатель твердости может быть и достоинством и недостатком древесины, в зависимости от предполагаемого способа использования. В большинстве случаев древесина железного дерева имеет очень красивую текстуру, необычный цвет, поэтому она особенно востребована при производстве различной мебели, предметов обстановки. В качестве положительных факторов, присущих им и связанных с высокой твердостью древесины, можно отметить повышенную износостойкость, нетребовательность в уходе, отсутствие необходимости в дополнительной обработке, пропитке средствами против вредителей. К отрицательным моментам можно отнести: значительную стоимость материала, сложность в обработке, трудности при сборке, закреплении мебели на стене, ремонте.

Самое твердое дерево

Железные деревья

Железное дерево имеет очень тяжелую древесину, быстро тонущую в воде. Плотность древесины железного дерева существенно выше плотности воды, и поэтому она тонет. Кора у железного дерева очень тонкая и легко разрушается. Если ветви соседствующих деревьев прикасаются друг друга, то быстро срастаются, создавая интересные сплетения. С латыни железное дерево переводится как «древо жизни», т. к. славится своими знаменитыми целебными свойствами и способностью исцелять многие недуги.

В различных регионах под «железным деревом» подразумевают различные растения:

Темир-агач

1. Темир-агач (дамирагач) или «железное дерево» — произрастает в Иране и в Азербайджане и по твердости превосходит железо. Темир-агач довольно часто применяют в изготовлении живых заграждений, которые с каждым годом становятся крепче и крепче. Через чащу из таких деревьев невозможно пробраться, т. к. ствол железного дерева совершенно лишен гибкости.

2. Парротия персидская — одно из самых прочных железных деревьев. Произрастает в Закавказских и Северно-Иранских лесах. Подходит для производства деталей для машин и художественных изделий.

Гвозди из дерева

3. Тисс (Taxus), или «негной-дерево». Это железное дерево имеет не только прочную древесину, но и почти не гниет. Из него делали гвозди, использовали при строительстве подземных и подводных сооружений.

4. Азобе – тропическое африканское железное дерево.

5. Амазонское дерево – Бразильское железное дерево.

Замена металла

6. Береза Шмидта – произрастает в южной части приморского края в заповеднике Кедровая Падь. Древесина этой березы в 1,5 раза крепче чугуна и вполне может заменить металл. Продолжительность жизни березы Шмидта около 400 лет, как ни у одной березы на планете.

7. Также палисандр (или розовое дерево), эбеновое дерево, кумару.У каждого из этих деревьев очень прочная древесина, обогащенная маслами, кора таких деревьев устойчива к гниению, и все они тяжелее воды. Хорошая лодка из такой древесины не получится, но для изготовления мебели – это один из самых лучших материалов, правда, и самых дорогих.

Юлия Иванова,

+34

Классификация древесины

 1. по ядру и заболони

Цвет древесины связан с содержащимися в ней красящими, дубильными, смолистыми веществами и зависит как от породы дерева, так и от  его возраста, скорости произрастания, состава почвы, в котором росло дерево, а также климатических условий местности  произрастания. С течением времени цвет древесины меняется. Она «стареет» (патинирует), что не только создает ауру старины, но и затрудняет ремонт.

Древесина пород деревьев, произрастающих на территории России, в основном окрашена в светлые цвета. Древесина одних пород равномерно окрашена, а других имеет отличия в окраске – та часть, которая прилегает к коре, имеет более светлую окраску, чем центральная часть ствола дерева.

Это обусловлено тем, что по мере отмирания живых клеток внутри ствола дерева, они у них закупориваются водопроводящие пути, в них откладываются дубильные и красящие вещества, смолы и углекислый кальций, что и вызывает окрашивание центральной части ствола дерева  в более темный цвет.

Отмершая древесина внутри ствола называется  ядро, а слой живых клеток, вокруг ядра, — заболонь. При этом ядро – самая твердая часть ствола. Кроме того ядро имеет наибольшую плотность и устойчивостью к гниению. В зависимости от строения ядра и заболони породы дерева принято делить на 3 группы:

  • Ядровые  —  отмирающие клетки образуют темное ядро. К ним относятся: кедр, сосна, лиственница, дуб, можжевельник, ясень, яблоня;
  • Спелодревесные  — цвет отмерших клеток не отличаются от цвета от заболони: ель, осина;
  • Заболонные — древесина в центре ствола не отмирает: береза, клен, липа, груша.
Читайте также:  Уход за фруктовыми деревьями осенью подготовка к зиме

2. по твердости

Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел.  Твердость влияет на эксплуатацион­ные и потребительские свойства конструкций и  изделий из дерева. Напри­мер, на стойкость к появлению царапин и вмятин на деревянных изделиях, износостойкость различных напольных покрытий, ступеней лестниц и т. п.

Кроме того, класс твердости особенно важен при обработке древесины резанием, так как от твердости древесины заготовки зависит стойкость режущего инструмента.

По степени твердости породы дерева принято подразделять на 3 класса твердости : мягкие, твердые  и очень твердые. Твердость породы зависит от прочности и толщины клеточных стенок, от содержимого и плотности строения клетки. В зависимости от места произрастания деревья одного и того же вида имеют значительные различия. При этом есть общие тенденции: чем медленнее растет дерево, тем тверже его древесина по сравнению с быстро растущей, а спелая и сердцевинная древесина тверже заболони.  Классы твердости древесины:

  • Мягкая  (плотность менее 540 кг/м3) — ель, кедр, сосна, пихта, осина, ольха, липа, каштан, тополь;
  • Твердая (плотность от 550 — до 740 кг/м3) — лиственница, дуб, береза обыкновенная, бук, ильм, платан, клен, грецкий орех, яблоня, ясень;
  • Очень твердая (плотность более 750 кг/м3) — береза железная, белая акация, рябина, кизил, граб, фисташковое дерево, самшит.

3. по стойкости к гниению

Древесина березы

В соответствии с ГОСТом  древесина по стойкости к гниению породы подразделяется на классы:

Класс стойкости древесины к гниению

Порода

заболонь

ядро

Стойкие

Сосна, ясень

Кедр, сосна, лиственница, дуб, ясень

Среднестойкие

Ель, кедр, пихта, лиственница

Пихта, ель, бук

Малостойкие

Береза, вяз, бук, дуб, граб, клен

Клен, вяз

Нестойкие

Липа, осина, ольха

Береза, осина, липа, ольха

 

4. по пропитываемости

В соответствии с ГОСТом  древесина по пропитываемости защитными средствами подразделяется на группы:

Группа древесины по пропитываемости

Порода

заболонь

ядро

Легкопропитываемые

Сосна, бук, береза

Умеренно пропитываемые

Кедр, европейская лиственница, дуб, граб, клен, ольха, липа, осина

Кедр, сосна, ольха, осина

Трудно пропитываемые

Ель, пихта, сибирская лиственница

Ель, сибирская лиственница, европейская лиственница, пихта, береза, вяз, дуб, ясень, бук

 

Мербау

Мербау готово похвастаться твердостью в 4.9. Большей частью красно-коричневая древесина получается от видов Intsia. По текстуре похожа, а также цветом и свойствами на древесину деревьев рода Афзелиа. Дерево твердое и отлично полируется. Плотность равна около 800 кг\м. данную древесину в Европе применяют в первую очередь для создания паркета. Благодаря особой твердости, мербау пригодна для строительства общественных зданий. Из-за того, что она устойчива к влаге, ее применяют в оформлении ванных.

Плюсы и минусы деревянного дома

Минус кирпичного строительства выливается в плюс для деревянного, это напрямую касается цены на материалы и монтаж. Стоимость строения из бруса или бревен будет существенно ниже, чем у конкурирующего материала. К тому же в некоторых регионах приобрести лес хорошего качества не только относительно дешево, но и просто, а значит, себестоимость доставки также может существенно повлиять на конечную себестоимость коттеджа.

Вторым важным преимуществом является экологическая безопасность древесины. Дерево живое и обладает массой полезных свойств. Выделяющиеся запахи способны оказывать благоприятное воздействие на здоровье и настроение человека. Приятный древесный цвет стен привлекателен для глаза и позволяет легко расслабиться и настроиться на позитивную волну. К тому же дерево, как живой материал, способно «дышать», пропуская частично воздух, благодаря чему в деревянном доме сырость и затхлость — редкие гости.

Как уже говорилось, дерево обладает лучшей теплопроводностью, а это не только тепло зимой, но и прохлада летом, которая будет естественной, а не искусственно вызванной приборами климатического контроля. Большая теплопроводность означает меньшую толщину стен, а меньшая толщина стен — это не только экономия материала, но еще и низкий вес строения. А низкий вес дома означает существенную экономию на глубине и ширине фундамента, цена которого может достигать трети от всей стоимости дома.

К условным недостаткам, как уже говорилось, можно отнести меньшую архитектурную свободу дерева. Но если вспомнить о том, как выглядели города наших предков, то можно слегка усомниться в этом, а узнав, что на брус или оцилиндрованное бревно можно легко установить современный полимерный сайдинг и придать дому любой вид, то сомнения вырастут до уровня уверенности в ошибочности подобного мнения.

Долговечность дерева можно существенно увеличить с помощью современных технологий.

Вам придется тщательно продумать свою ситуацию и выбрать подходящий именно для себя вариант.

Что такое плотность древесины?

Древесиной высокой плотности называют породы, структура волокон которых тесно сжата – то есть концентрация древесных клеток на квадратный сантиметр бруска выше, чем у менее плотной породы. Плотная древесина, как забитый людьми автобус – сопротивляется любому движению внутри, поэтому с ней сложнее работать. Чтобы прогнозировать податливость деревяшки до того, как она сточит под корень режущую кромку инструмента, нужно уметь определять ее плотность.

Некоторые бруски, вопреки привычным представлениям о древесине, стремительно тонут в воде. Кстати, это один из способов определения плотности — погружение в воду, но мы не советуем этим увлекаться, так как есть и менее радикальные методы. Все-таки, дерево не очень любит влажность.

На уроках физики нам рассказывали, что плотность – это соотношение массы тела к его объему. Если взвесить деревянный брусок, и получившееся значение разделить на перемноженные между собой величины его сторон, мы узнаем его плотность. Получается, что, сделав тоже самое с идентичным по размеру бруском другой породы, мы определим, какое дерево плотнее. Но не все так просто.

Древесина – крайне неоднородный материал. Она состоит из волокон древесного вещества и сети пустот разных размеров, которые формируются под влиянием множества факторов. По этим пустотам, как по каналам, разносятся вода и минералы, впитываемые корнями из земли.

Присмотритесь к этому торцевому сечению дуба — годичные кольца идут волнами и на разном расстоянии друг от друга, поры то тут, то там срастаются в сплошную линию, да еще и сердцевинные лучи идут с нарушенной геометрией. Очевидно, что это неоднородная масса:

В зависимости от условий, которые оказывали воздействие в момент нарастания волокон, даже находящиеся рядом части одного дерева могут быть в разной мере испещрены проводящими каналами. В сухой древесине они более или менее опустошены либо наполнены неиспаряемыми маслами, поэтому чем их больше, тем меньше масса бруска, а значит, тем меньше его плотность. Отличия могут быть значительными даже у образцов из одного дерева, что уж говорить о разных деревьях одной породы, которые росли в разных условиях? Эталона не существует, поэтому показатели довольно приблизительны и могут заметно варьироваться.

Раз уж мы упомянули сухую древесину, следует оговориться, что мы рассматриваем только материал, высушенный до влажности около 12%, чтобы не учитывать воду, которой все равно не останется в заготовке, пригодной к работе.

Итак, чем меньше в древесине пор в соотношении с древесным веществом, тем большую она имеет плотность. Хоть в мербау, например, пористость с торцевой стороны можно увидеть невооруженным глазом, а липа на первый взгляд кажется однородной, волокна первой породы туго стянуты друг с другом, в то время как структура липы рыхлая, с большим количеством воздуха в крошечных зазорах. Поэтому плотность не всегда определяется визуально, и она зависит не только от количества пор, но и от связки волокон между собой.