Allt om träets egenskaper

Att veta allt om träets egenskaper, och inte bara om vad det är i form av hårdhet, är användbart för allmän utveckling och för direkt organisation av olika industrier. Det är absolut nödvändigt att vara uppmärksam på de tekniska egenskaperna och fuktigheten. Men det är också värt att föreställa sig i förväg vilka användbara egenskaper trä har.

Träets färg beror till stor del på graden av dess mättnad med tanniner. Därför är det tydligt knutet till klimat- och markegenskaperna på olika orter. Huvudregeln är enkel: ju större mineralsalternas löslighet, desto mörkare blir materialet. Men vilken färg ett visst träd har beror också på:

• intag av mineralsalter;
• bearbetningsfunktioner i produktionen;
• grad av fuktighet;
• belysningsegenskaper;
• utbrändhet över tid;
• svampskador.

Fysiskt uttrycker denna parameter graden av riktningsavvisande av ljusflödet. Ju slätare ytan på ett visst prov är, desto högre är den... Det är inte för inte som ordentligt polerade brädor och paneler, nästan oavsett ursprungsras, lyser särskilt starkt. Men ändå lämnar rasens egenskaper alltid ett avtryck på naturen hos sådan glans.

På många sätt är det denna egenskap som anses avgöra träets utseende i slutändan. Textur hänvisar till ett specifikt mönster. Det finns vanligtvis inte på ytan, utan på snittet. Konsistensen påverkas av:

• redan nämnda färg;
• egenskaper hos fibrer och deras placering;
• trädringar;
• pigment inuti.

Den specifika aromen är kanske den mest behagliga egenskapen som trä har. Den starkaste lukten är karakteristisk för kärnan, eftersom det finns den högsta koncentrationen av aromatiska ämnen. Ett nyfällt träd luktar starkare, sedan svagare. Efter en tid är det nästan omöjligt att fånga denna lukt. Det är mest attraktivt för sådana exemplar:

• enbär;
• citronträd;
• cypress;
• teak;
• persika;
• gult trä.

Detta är namnet på strukturen av ett träd, upptäcks antingen när det ses med blotta ögat eller med en liten ökning, till exempel med ett förstoringsglas. Du kan märka makrostrukturen på alla snitt av stamarna. Kärnan, kambiet och själva träet är alla delar av makrostrukturen.

Denna indikator passerar vanligtvis som negativ eftersom ju mindre den är, desto lättare är det att arbeta med trä, desto mer förutsägbara är dess övriga parametrar och desto mer pålitlig är den färdiga produkten. Nyhugget trä har en ganska hög fuktighet. Under normala förhållanden - en temperatur på 20 grader - kan ett träd absorbera från den yttre miljön upp till 30% av vattnet i absoluta tal. Det kan naturligtvis inte överstiga denna indikator, såvida det inte finns några speciella omständigheter som ökar mättnaden med vätska upp till 50 eller till och med upp till 100%. Anmärkningsvärt nog beror det knappast på rasen och till och med på ursprungsregionen.

Standarden enligt GOST är enkel: om vattenhalten är under 22%, då är detta torrt virke, och vid en högre koncentration klassas det som en våt kategori. Men av praktiska skäl är det naturligtvis omöjligt att begränsa oss till en sådan standardnivå. Dessutom måste man komma ihåg att enligt GOST är vattenhalten i klass 4 trä inte standardiserad. Definitionen av denna indikator görs på olika sätt. För professionella ändamål mäts det med en speciell enhet - en elektrisk fuktmätare.

Du kan också kontrollera fukten med hjälp av ett vikttest. Vanligtvis anses lufttorrt trä vara normalt, vars fukthalt inte överstiger 15-20%. Oftast behövs mer eller mindre lång torkning för att uppnå detta resultat.

Ett träd med en fukthalt på mer än 100 procent anses vara vått. (enligt koefficienten för vikttillägg på grund av fukt). Men detta är bara möjligt med långvarig exponering för vatten. Luftfuktighet anses vara normal från 30 till 80 %, även om de naturligtvis inte strävar efter att nå den övre gränsen, utan försöker använda det torraste virket som möjligt, helst inte mer än 12%. Beräkningen görs enligt en ganska enkel formel.

Det initiala fuktindexet bestäms genom att subtrahera från den initiala massan den massa som kommer att vara i ett absolut torrt tillstånd, och sedan dividera detta med den absolut torra massan och multiplicera med 100 %. Det måste förstås att även om ytan är torr kan det fortfarande finnas en hel del fukt inuti. I vissa fall kan man höra om träets så kallade jämviktsfukthalt. Det innebär ett sådant tillstånd när trycket från den yttre miljön är helt balanserat av trycket från sidan av vätskan som finns i porerna och cellerna. Denna indikator, liksom andra typer av vattenmättnad, påverkar direkt råvarornas lämplighet för vissa praktiska ändamål.

Med ökande fukthalt, virke:

• blir betydligt bredare;
• förlängs något;
• i kombination med en ökning av temperaturen förvärvar den plasticitet;
• under lång tid (jämförbart med den vanliga livslängden) slits den ut och bryts ned snabbare, ruttnar oftare och mer aktivt.

Men vatten innesluts inte bara initialt, utan kommer också utifrån under hela produktens användningsperiod. Intensiteten av dess absorption kallas just fuktabsorption. En del värme genereras när vatten adsorberas.

Det handlar om att passera det så kallade bundna vattnet. Fuktkonduktivitetskoefficienten tar hänsyn till rörelsen av både vätskan själv och ångfasen. Det sker genom:

• cellhåligheter;
• intercellulära utrymmen;
• kapillärsystem av cellmembran.

När proffs uttalar ordet krympning saknar det någon ironisk konnotation. Detta är en ganska seriös term, vilket betyder i vilken grad storleken på träet eller produkten från det minskas genom att avlägsna fukten som finns där. För varje ras och även för en specifik densitetsnivå kan denna indikator skilja sig avsevärt. I olika geometriska riktningar är krympningen ojämn. Den fysiska innebörden av svullnad består i att vattenmolekyler tränger in i cellväggarna och i att de flyttar isär cellulosafibriller, detta fenomen är främst karakteristiskt för övertorkat trä eller utsatt för säsongsmässiga förändringar i fukthalt.

I sitt naturliga tillstånd växer vilken trädstam som helst på ett balanserat sätt, även om den måste utvecklas snett.Men när samma stam skärs ner, "leder", eftersom dessa spänningar blir utom kontroll, förlorar all harmoni. De mest kraftfulla av dem hittas omedelbart, så snart stammen är sågad. Men ibland avslöjar problemet sig mycket senare, efter att brädorna har torkat och fäst vid den skapade strukturen.

Detta är en indikator på massan av en viss enhet av volymen av ett träd. Viktigt: det beräknas genom att medvetet ignorera massan av hålrum och innesluten fukt, bara torrsubstansens nettovikt spelar roll. För varje ras är tätheten strikt individuell. Denna indikator är nära relaterad till följande parametrar:

• porositet;
• fuktighet;
• absorptionshastighet;
• styrka;
• mottaglighet för biologisk skada (ju tätare provet är, desto svårare är det att skada det).

Träets förmåga att överföra vätskor och gaser bör inte underskattas. Det påverkar direkt utvecklingen av torknings- och impregneringslägen och bedömningen av genomförbarheten av sådana lägen. Permeabilitet för vatten bestäms inte bara av träslaget, utan också av platsen i stammen och rörelseriktningen för vätskor och gaser. Permeabiliteten längs kornet skiljer sig väsentligt från penetrationshastigheten över kornet. Det är också värt att överväga den viktiga rollen för hartsartade ämnen som stör flödet av vatten och andra flytande ämnen.

Gaspermeabilitet definieras som mängden luft som har passerat igenom. Det mäts i termer av 1 kubikmeter. se provytan. Denna indikator bestäms:

• tryck;
• egenskaperna hos själva träet;
• egenskaper hos ångor eller gaser.

Det är de som oftast nämns bland de användbara egenskaperna hos naturmaterial.... Men i verkligheten är situationen något mer komplicerad än bara "bra värmelagring". Den specifika nivån på värmekapaciteten är inte så starkt beroende av berget och densiteten. Den bestäms i första hand av den omgivande temperaturen. Ju högre den är, desto högre värmekapacitet, beroendet är nästan linjärt.

Det är också värt att uppmärksamma termisk diffusivitet och värmeledningsförmåga. Båda dessa egenskaper är direkt relaterade till ämnets densitet, eftersom varje hålrum som innehåller luft spelar en viktig roll. Ju tätare trä, desto högre värmeledningsförmåga. Men det termiska konduktivitetsindexet, tvärtom, sjunker kraftigt med en ökning av provets specifika massa.

Men ibland används trä också som bränsle. I detta fall är värmevärdet kritiskt. För ett helt torrt träd varierar det från 19,7 till 21,5 MJ per 1 kg. Uppkomsten av fukt, även i små mängder, minskar denna indikator dramatiskt. Barken, med undantag för björk, brinner i samma temperatur som själva veden.

Vid användning av trä som bränsle läggs huvudvikten på en sådan termisk egenskap hos trä som förbränningsvärmen (värmevärde), som för absolut torr ved är 19,7-21,5 MJ / kg. Närvaron av fukt minskar dess värde avsevärt. Förbränningsvärmen för bark är ungefär densamma som ved, förutom det yttre lagret av björkbark (36 MJ / kg).

De allra flesta byggare är bara och uteslutande intresserade av träets förmåga att absorbera främmande ljud. Ju högre den är, desto bättre kommer materialet att skydda huset från gatuljud. Men vid produktion av musikinstrument spelar en sådan egenskap som resonans en viktig roll.

Det är för det första om elektriskt motstånd och elektrisk styrka... Graden av motstånd mot ström bestäms av fibrernas typ och riktning. Däremot är temperatur- och luftfuktighetsnivåer förutsägbart viktiga. Under den elektriska styrkan är det vanligt att förstå den erforderliga elektriska fältstyrkan, som är tillräcklig för genombrott. Ju mer träet värms upp, desto högre temperatur, desto lägre är motståndet mot sådan nedbrytning.

Vid infraröd strålning kan träets ytareor bli mycket varma. Men en mycket stark inverkan av detta slag är nödvändig så att stammen på ett tjockt träd modifieras till hela djupet. Märkligt nog sker penetrationen av synligt ljus mycket djupare - med 10-15 cm.Ljusreflektionens egenskaper gör det möjligt att väl bedöma materialets defekter. Ultraviolett ljus tränger dåligt in i trä.

Men det provocerar en specifik glöd - luminescens. Röntgenstrålar kan upptäcka även små strukturella defekter. Det används ofta för professionell diagnostik. Beta-strålning används för att studera växande träd. Gammastrålar kan upptäcka mycket djupt dolda defekter, röta och så vidare.

Detta är namnet på förmågan att motstå förstörelse när en belastning appliceras.... Graden av styrka beror på mängden bunden fukt. Ju högre den är, desto lägre är motståndet mot mekanisk påkänning. Men efter att ha övervunnit tröskeln för hygroskopicitet (cirka 30%) försvinner detta beroende. Därför är jämförelse av provens draghållfasthet endast tillåten med en identisk grad av fukt.

Nästan alla vet att trä kan ha olika hårdhet, och det detta är en av huvudindikatorerna när man väljer den för specifika ändamål. Experter definierar hårdhet som motståndskraften mot införandet av främmande föremål, inklusive hårdvara. Förutom listan eller skalan för arterna av barr- och lövträd finns det också dess klassificering enligt hårdhetsområdet. Slutet hårdheten fastställs genom att en metallstav med en viss diameter och form av änden sänks mjukt inom 120 sekunder till ett givet radiedjup. Uppskattningar görs i kilogram per kvadratcentimeter.

Också skilja radiell och tangentiell hårdhet. Dess indikator i sidoplanet på en lövträskiva är nästan 30% lägre än från slutet, och för ett barrmassiv är skillnaden vanligtvis 40%. Men mycket beror på den specifika rasen, på dess tillstånd och lagringsegenskaper. I vissa fall mäts hårdheten enligt Brinell-systemet. Dessutom tar specialister alltid hänsyn till hur hårdheten kan förändras under bearbetning och under användning.

Det starkaste trädet i världen är:

• jatoba;
• sucupira;
• Amazonas yarra;
• grumlighet;
• Valnöt;
• merbau;
• aska;
• ek;
• lärkträd.

Men att bara lista ut vilket träd som klarar belastningarna mest utan att rasa är långt ifrån tillräckligt. Det är nödvändigt att uppmärksamma andra viktiga aspekter. Först och främst om förhållandet mellan mekaniska parametrar och bulkdensitet. Ju tyngre trä, desto bättre mekanik vanligtvis.... Motsvarande samband beskrivs av ett antal komplexa formler. Men för att ta hänsyn till vissa förhållanden och platser för tillväxt införs ytterligare korrigeringsfaktorer.

Vikt lönsamhet återspeglas av koefficienterna:

• övergripande kvalité;
• statisk kvalitet;
• specifik kvalitet.

De viktigaste tekniska egenskaperna hos trä, tillsammans med den redan nämnda hårdheten, är:

• slaghållfasthet;
• effektiviteten av retention av hårdvara;
• böjbarhet;
• benägen att splittras;
• slitstyrka.

Viskositeten kännetecknar det absorberade arbetet vid stöten, vilket inte leder till förstörelse av materialet.

Pendeln i upphöjt tillstånd lagrar potentiell energi. Efter att ha släppts i obehindrad rörelse stiger den till en höjd, och efter att ha spenderat en del av impulsen för att förstöra provet, till en annan höjd, tillåter detta oss att bestämma utgifterna för ansträngningar.

Enheter är vanligtvis utrustade med en speciell våg. Efter att ha räknat avläsningarna ersätts de i formlerna, och på så sätt erhålls slaghållfasthetsindikatorn. Det måste förstås att vi talar om att jämföra kvaliteten på prover, och inte om beräkningarna av träkonstruktioner. Man fann att lövfällande arter är mer trögflytande än barrmassiv. När det gäller kvarhållande av hårdvara beror det på friktionskraften som uppstår mellan materialet och fästelementen som är införda i det.

Dessutom bestäms det så kallade utdragningsmotståndet. Förutom densiteten bestäms den också av träslaget och om hårdvaran går in i änden eller tvärs över fibern. Genom att fukta träet blir det möjligt att förenkla samma indrivning av spik, men det torkade materialet håller dem sämre. Motståndet mot böjkraft måste bedömas främst i fall där böjning är tekniskt nödvändig för att få fram en viss produkt. Det finns ingen standardiserad metod för att bedöma denna indikator.

Slitstyrka definieras nästan alltid som motståndet mot friktion. Det är endast i sällsynta fall som motståndskraft mot andra slitagepåverkan spelar en viktig roll. Det är viktigt att förstå att det mäts av ytskiktet. Om förstörelsen har nått kärnan är det ingen idé att studera ämnet ytterligare - konsekvenserna är redan klara. En standardmetod för att bedöma slitstyrka finns i GOST 16483 från 1981.