Przegląd właściwości fizycznych drewna

Wszyscy doskonale zdają sobie sprawę z tego, że drewno to jeden z najwyższej jakości, niezawodny, trwały, odporny na zużycie, piękny, przyjazny dla środowiska i bezpieczny materiał budowlany. Dziś z różnych rodzajów drzew, jak i wiele lat temu, wykonuje się wszelkiego rodzaju konstrukcje, meble, drobne detale wnętrz i wiele innych.

W tym artykule omówimy szczegółowo właściwości fizyczne drewna - od jakich czynników zależą i jak zmieniają się w czasie pod różnymi wpływami.

Rodzaj drewna to jedna z właściwości fizycznych materiału, o której decydują połysk, faktura, kolor i makrostruktura.

Jedną z najważniejszych cech jest kolor. Istnieje wiele opcji koloru drewna, wszystko zależy od gatunku. Niektóre z nich mają tak wyraźny kolor, że można je właśnie po nim rozpoznać.

Strumień świetlny może być widoczny na powierzchni drewna. Ta właściwość nazywana jest blaskiem. Najbardziej błyskotliwe gatunki drewna to buk, dąb, akacja.

Jeśli ścinasz drzewo, wycinasz jego sercowate promienie, naczynia i roczne warstwy, to na powierzchni można zaobserwować piękny i niepowtarzalny wzór, który nazywa się fakturą i makroteksturą drewna. Ta właściwość drewna jest bardzo ceniona. Na przykład wybierając materiał do produkcji drogich i ekskluzywnych mebli, zwracają uwagę przede wszystkim na fakturę drewna. Jednocześnie określa się szerokość rocznych warstw, co pozwala zrozumieć, ile ma lat.

Każda z powyższych właściwości wyglądu drewna, w zależności od gatunku, jest z pewnością bardzo ważna., ale, jak już wspomniano, pod wpływem różnych czynników środowiskowych mogą się zmieniać.

Wilgoć to jeden z najważniejszych czynników, właściwości materiału, za pomocą którego można określić ilość wody zawartej w drewnie. Absolutnie w każdym drzewie jest woda, która jest niezbędna do funkcjonowania i wzrostu. Natomiast w przypadku drewna ściętego, którego wykorzystanie jest planowane w produkcji, ilość wilgoci w materiale powinna być minimalna.

W praktyce do obliczenia wskaźnika wilgotności stosuje się dwie metody.

• Proste. To dość długi proces. Metoda polega na długotrwałym suszeniu, podczas którego z materiału uwalniana jest cała woda.
• Pośredni. Ta metoda jest częściej stosowana w praktyce do wyznaczania wskaźnika wilgotności, ponieważ jest prostsza i zajmuje niewiele czasu. W procesie wyznaczania ilości wilgoci w sposób pośredni wykorzystywane jest specjalne urządzenie - konduktometr elektryczny wilgotnościomierz. Za pomocą tego urządzenia możesz określić wartość przewodności elektrycznej materiału.

Należy zauważyć że metoda bezpośrednia, choć czasochłonna, daje dokładniejsze wyniki, ale metoda pośrednia ma błąd, który może sięgać 30%. Stwierdzono doświadczalnie, że drewno, które może być wykorzystane w procesie produkcyjnym, powinno mieć wilgotność nie większą niż 12%.

Istnieje pewna klasyfikacja drewna w zależności od stopnia jego wilgotności.

• Mokry. Taki materiał charakteryzuje się 100% wilgocią. Najczęściej jest to drewno, które przez długi czas znajdowało się pod wodą.
• Świeżo ścięte. Zawartość wilgoci w takim materiale waha się od 50% do 100%.
• Suche powietrze. Jest to ścięte drzewo, które od jakiegoś czasu wysycha na świeżym powietrzu. Procentowa wilgotność wynosi 15-20%.
• Suszenie w pomieszczeniu. Wilgotność takiego materiału nie przekracza 12%.
• Całkowicie suche. Materiał, który został już przetworzony i wysuszony w specjalnej komorze w temperaturze 103°C.

Dziś drewno jest jednym z najbardziej poszukiwanych materiałów. Dlatego istotne są oczywiście właściwości fizyczne drewna jako materiału konstrukcyjnego. Dzieje się tak, ponieważ wpływają one na wydajność i wydajność prefabrykowanych konstrukcji drewnianych. Oprócz powyższych cech, takich jak wygląd i wilgotność, istnieją inne.

W procesie tym, gdy z materiału usuwana jest spoista woda, zmniejsza się objętość i zmieniają się wymiary liniowe drewna. Rezultatem maksymalnego skurczu, gdy cała woda zostanie usunięta, jest wizualna zmiana i pojawienie się pęknięć zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych.

Gdy materiał podczas obróbki (może to być piłowanie, struganie, dzielenie żeber) zmienia swój pierwotny kształt, następuje proces wypaczania. Przejawia się w procesie kurczenia, ma charakter podłużny i poprzeczny.

Objętość i wymiary liniowe drewna nie są wskaźnikami stałymi, mogą zmieniać się w czasie pod wpływem różnych czynników środowiskowych. Jednym z tych czynników jest wzrost objętości spoistej wody w materiale. Otwarte powietrze, które zawiera wilgoć, zwiększa ilość spoistej wody.

Ta właściwość jest uważana za negatywną, jeśli chodzi o projektowanie np. mebli. Ale jeśli potrzebujesz zbudować statek lub zaprojektować beczkę do przechowywania wina, taka właściwość, jak pęcznienie, jest bardzo odpowiednia. Zapewnia szczelne połączenie wszystkich elementów konstrukcyjnych.

Jedną z negatywnych cech drewna, niezależnie od rodzaju i gatunku, jest wchłanianie wilgoci. Ta właściwość jest typowa dla wszystkich gatunków drzew. Dlatego absolutnie wszystkie konstrukcje wykonane z drewna podlegają obróbce specjalnymi środkami przed wejściem na rynek konsumencki. Ich powierzchnia pokryta jest folią oraz materiałem farb i lakierów, co zapobiega wchłanianiu wilgoci przez materiał.

Gęstość to masa jednostki objętości materiału. Wskaźnik jest mierzony w kg / m³ lub g / cm. W procesie produkcyjnym za główny wskaźnik przyjmuje się gęstość podstawową. Aby to określić, stosuje się dwie wielkości - masę suchej próbki i jej objętość w stanie mokrym. Wyprowadza się stosunek tych dwóch wartości i uzyskuje się bazową gęstość drewna.

Gęstość drewna jest niska – wskaźnik wilgotności od 540 kg/m³, średnia – gęstość od 550 kg/m³ do 740 kg/m³ oraz wysoka.

Przepuszczalność materiału to jego przepuszczalność. W warunkach laboratoryjnych określa się, w jaki sposób iw jakiej ilości materiał przepuszcza gaz i ciecz dostarczane pod wysokim ciśnieniem.

Właściwości termiczne materiału obejmują takie wskaźniki, jak ciepło właściwe, przewodność cieplna i rozszerzalność cieplna.Pierwszy wskaźnik określa zdolność surowców do magazynowania ciepła. Za pomocą specjalnych metod ustaw ilość ciepła niezbędną do podgrzania 1 kg materiału o 1 ° C.

Za pomocą drugiego wskaźnika możesz określić szybkość, z jaką ciepło jest przenoszone w materiale. Ale w procesie rozszerzalności cieplnej można zaobserwować zmianę objętości i wymiarów liniowych.

Ta właściwość określa, jak bardzo materiał przewodzi prąd. Im wyższa zawartość wilgoci w materiale, poziom spoistej wody, tym mniejsza odporność na prąd.

Ta właściwość jest określana w przypadku, gdy surowiec będzie dalej wykorzystywany jako materiał elektroizolacyjny. Na ten wskaźnik ma wpływ gatunek drewna, wilgotność, temperatura.

Drewno to materiał, który może przenosić dźwięk. W tarcicy występują trzy poziomy przenoszenia dźwięku. Najniższy poziom występuje we włóknach stycznych, średni - we włóknach promieniowych, a najwyższe przewodnictwo dźwięku znajduje się wzdłuż włókien. Dlatego ten materiał jest tak często używany do produkcji instrumentów muzycznych.

Do określenia tej właściwości wykorzystuje się zmienne pole elektryczne. Stwierdzono, że gdy na drewno działa siła mechaniczna, na jego powierzchni pojawiają się ładunki elektryczne.