Меню

Деревья 5.06.2021

Удельная плотность дерева: полезно знать!

В этой статье мы расскажем об уникальных твёрдых породах дерева, которые редко встречаются в природе и ещё реже попадаются в виде изделий. Вы узнаете о прочности и твёрдости этих пород и о том, где их применяют. Также статья содержит сравнительную характеристику свойств древесины.

Плотность древесины и древесных материалов

  1. Для определения собственного веса конструкций плотность древесины различных пород следует принимать по следующей таблице:

Таблица 1

Порода древесины Плотность древесины, кг/м³, в конструкциях для условий эксплуатации по таблице 1
1А, 1 и 2 3 и 4
Хвойные:
лиственница 650 800
сосна, ель, кедр, пихта 500 600
Твердые лиственные:
дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз, и ильм 700 800
Мягкие лиственные:
осина, тополь, ольха, липа 500 600
  1. Плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м³, твёрдых лиственных пород — 1000 кг/м³.
  2. Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
  3. Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной — 1000 кг/м³.
  4. Плотность древесины из однонаправленного шпона 500-600 кг/м³, зависит от породы древесины шпонов.

Что такое удельная плотность дерева

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.

Усредненный показатель плотности

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

Породы деревьев с малой плотностью

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 дерева

Процент влажности, %

15

20

25

30

40

50

60

70

80

100

Свеж.*

Лиственница

670

690

700

710

770

820

880

930

990

1100

940

Ель обыкновенная

450

460

470

490

520

560

600

640

670

750

740

Липа

500

530

540

540

580

620

660

710

750

830

760

Сосна обыкновенная

510

520

540

550

590

640

680

720

760

850

820

Пихта кавказская

440

450

460

480

510

550

580

620

660

730

720

Сосна кедровая

440

450

460

480

510

550

580

620

660

730

760

Осина

500

510

530

540

580

620

660

710

750

830

760

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.

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,

+33

Железное дерево

Под этим названием объединены несколько десятков видов деревьев, которые произрастают в основном в азиатских странах, Океании и Австралии. От всех остальных деревьев их отличает один признак — плотность более 1000 кг/м , т. е. более, чем плотность воды.

Парротия персидская (железняк, демир-агач, амбур) — названа в честь естествоиспытателя Ивана Паррота. Произрастает в реликтовых лесах Азербайджана. Красивый внешний вид и устойчивость к морозам сделали её популярным декоративным растением в Европе. Из-за своей редкости древесина не подвергалась классификации, но доподлинно известно о её исключительной прочности. Местные жители издавна делали из неё топорища, доску пола и ответственные столярные изделия. Стоимость парротии в разы выше, чем на древесину с такими же свойствами — реликтовые леса находятся под охраной государства и ЮНЕСКО.

Квебрахо или красное дерево — произрастает в северных районах Бразилии и Аргентины. Его название произошло от сочетания слов quiebra-hacha (исп.), что в переводе значит «ломать топор». Красное квебрахо относительно распространено в России, поэтому есть данные о его испытаниях:

  1. Плотность — 1200 кг/м3.
  2. Твёрдость поперечного среза — 81,5 МПа.
  3. Твёрдость по Бриннелю — 3,2кг/мм2.

Большую ценность помимо «вечного» материала для мебели в древесине квебрахо представляет танин, который и придаёт ему красный оттенок. Из коры и древесины получают экстракт, который применяется для лечения астмы, болезней сердца и кровообращения.

Менее распространённый вид — белое квебрахо — имеет меньшую плотность (850 кг/м3) и редко используется на территории Евразии из-за наличия более дешёвых местных аналогов.

Бакаут или Гваяковое дерево — национальный символ Ямайки (цветок). Произрастает на островах Карибского моря, в Южной Америке и Индии. Древесина его настолько плотная, что не имеет возможности раскалываться, и составляет от 1200 до 1450 кг/м3. Смола бакаута представляет ценность для медицины — на её основе делают лекарственные препараты и химические реактивы.

Исключительная твёрдость и высокая естественная промасленность дают дереву долговечность и хорошие механические свойства. «Послужной список» бакаута — самый внушительный из всех:

  1. Детали старейших парусных судов, которые сохранились и сегодня.
  2. Детали напольных часов с деревянным механизмом.
  3. Подшипники (!) в рулевых и винтовых механизмах дизельных подводных лодок и турбины электростанции (!) Коновинго (Conowingo) на реке Саскуэханна.
  4. Шары для кегельбана, клюшки для крокета и дубинки для британских полицейских.

Список областей применения даёт понять, что в некоторых случаях бакаут вполне может заменить железо.

Приобрести материалы из деревьев, описанных выше, крайне затруднительно по двум причинам. Первая — большинство их растёт в тропиках или отдалённых (от России) районах мира. Вторая — почти все они находятся под охраной из-за своей редкости. Поэтому приобретение этого ценного материала — отдельно взятая задача, которую следует планировать в долгосрочной перспективе.

Однако есть более популярное и приемлемое решение — использование имитации заданной породы из более распространённого и дешёвого материала. Например, паркетная доска из лиственницы может быть отделана тонким слоем квербахо и выглядеть после монтажа как квербахо. Такой подход приносит желаемый результат, разумно экономя средства и природные ресурсы.

Паспорт (сертификат) на древесину

Российское законодательство не обязывает проводить обязательную сертификацию пиломатериалов. Но производители, планирующие участвовать в тендерах или экспортировать свою продукцию, могут оформить добровольный сертификат. Он гарантирует качество и безопасность продукции. Заказчик сертификата на пиломатериалы может самостоятельно выбирать параметры лабораторных испытаний.

В завершении, можно посмотреть учебный фильм, который еще раз расскажет о свойствах древесины:

Месторождения железной руды

Мировые запасы железной руды ограничены в количестве и своем местоположении. Территории скопления запасов руд называют месторождениями. На сегодняшний день месторождения железных руд делят на:

  1. Эндогенные. Они характеризуются особым расположением в земной коре, обычно в виде титаномагнетитовых руд. Формы и расположения таких вкраплений разнообразны, могут быть в форме линз, пластов, расположенных в земной коре в виде залежей, вулканообразовных залежей, в виде различных жил и других неправильных форм.
  2. Экзогенные. К этому типу относятся залежи бурых железняков и других осадочных пород.
  3. Метаморфогенные. К которым относятся залежи кварцитов.

Месторождения таких руд можно встретить на территории всей нашей планеты. Наибольшее количество залежей сконцентрировано на территории постсоветских республик. В особенности Украины, России и Казахстана.

Месторождения железной руды

Крупнейшие месторождения железных руд в России

Большие запасы железа имеют такие страны как Бразилия, Канада, Австралия, США, Индия и ЮАР. При этом практически в каждой стране на земном шаре имеются свои разрабатываемыми месторождения, в случае дефицита которых, порода импортируется из других стран.

Где применяются влагостойкие пиломатериалы

Водостойкие виды пиломатериалов пользуются огромным спросом и у строителей, и у организаций, специализирующихся на ремонте, ландшафтном дизайне, создании необычных интерьеров. Наружная отделка и облагораживание территории – пожалуй, самая известная сфера применения сибирской лиственницы. Она используется для создания террас, зон отдыха возле бассейнов, причалов и пирсов, а также самых разных построек: бань, саун, беседок, гостевых домиков. Внутренняя отделка бани или сауны также требует использования влагостойких пиломатериалов, особенно если речь идет о парилке и душевой.

Внутри частного дома или квартиры влагостойкая древесина необходима в двух помещениях: ванной и кухне. В ванной избыток влаги образуется во время водных процедур, а на кухне – в процессе приготовления пищи. Если вы занимаетесь консервацией или готовите солидные объемы пищи к семейному торжеству, на стенах образуется конденсат.

Сибирская лиственница настолько мало подвержена действию влаги, что из нее можно изготовить столешницу, подоконник и даже раковину. А на Соловках и в Новгороде в прошлом из стволов лиственницы делали даже водопроводные трубы, некоторые из которых работают до сих пор. В более южных районах вместо лиственничных бревен использовали дубовые. Конечно, сегодня вряд ли кто-то решится заменить пластиковые трубы деревянными, но ванну из влагостойкой древесины сделать можно.

Пиломатериалы и их разновидности

Преимущественно на лесобазе и в магазине продают сухую древесину. Сырая продается редко. Если вы решили построить что-либо или изготовить предмет мебели, то вы столкнетесь с названиями видов пиломатериала, смысл которых стоит понимать:

  • Кряж является по сути цельными стволами деревьев без коры или их кусками достаточно большой длины. Важно, что их диаметр превышает 25 см.
  • Подвязник – тот же кряж, но диаметром меньше 25 см.
  • Жердь – цельный ствол без коры диаметром менее 9 см.
  • Пластина – это половина кряжа, который распилен вдоль волокон.
  • Четвертина – половина пластины, распиленной вдоль волокон.
  • Лежень, или по-другому брус с обзолом – это обтесанное с двух сторон бревно, которое можно положить на одну из двух плоскостей.
  • Брусом называю бревно, которое обтесано с четырех сторон с сечением не менее 100х100 мм. Если оно меньше, то изделие называют бруском.
  • Доска бывает очень разной в зависимости от метода ее обработки и размеров: необрезная, обрезная, горбыль, строганная с четырех сторон, шпунтованная, фальцованная.

Поперечные срезы досок в зависимости от обработки.

Все пиломатериалы, которые принято использовать в строительстве, обладают своими специфическими названиями. Различаются они по толщине изделия, а также отношения ширины к этой толщине. Для досок это отношение никогда не должно быть более 2. Максимально допустимая толщина досок равняется 100 мм. Длина любого материала из лиственных пород не превышает 5 м, а из хвойных 6,5 м.

Основные виды пиломатериалов

Прочитав данную статью, вы ознакомились с основными понятиями и характеристиками древесины. Поэтому с такими знаниями можно спокойно приобретать пиломатериал, оперируя терминами, не хуже продавцов. Сегодня практически ни одно крупное строительство или ремонт не обходятся без использования древесины в той или иной степени, поэтому такие знания будут весьма полезны.

Заключение

Производители стройматериалов прекрасно знакомы с правилом, по которому повышение одного технико-эксплуатационного свойства почти всегда влечет минимизацию других качеств. Отчасти этот закон распространяется и на твердые породы древесины, которые по некоторым характеристикам проигрывают мягким видам. Процессы биологического разрушения, физической деформации, а также искажение текстуры – главные недостатки мягких пород, используемых в долгосрочном формате. Но с другой стороны, такая древесина имеет преимущество в виде подверженности к дополнительным обработкам. Конечно, в обеих категориях есть свои исключения, но мягкая структура из-за низкой плотности все же более расположена к формированию новых свойств искусственным путем.

Распечатать

Комментирование закрыто