Allt om trädensitet

Träets densitet är den viktigaste egenskapen hos materialet, vilket gör att du kan beräkna belastningen under transport, bearbetning och användning av träråvaror eller föremål. Denna indikator mäts i gram per kubikcentimeter eller i kilogram per kubikmeter, men fångsten ligger i det faktum att dessa indikatorer inte kan anses vara stabila.

Träets densitet, i torrt definitionsspråk, är förhållandet mellan materialets massa och dess volym. Vid första anblicken är det inte svårt att bestämma indikatorn, men densiteten beror starkt på antalet porer i en viss träslag och dess förmåga att behålla fukt. Eftersom vatten är tätare än många torra träslag och naturligt tätare än hålrummen mellan fibrerna, har andelen vatten stor inverkan på bottenlinjen.

Med hänsyn till det föregående särskiljs två indikatorer för trädensitet, som ligger nära den mest allmänna definitionen, men samtidigt är mer exakta.

• Specifik gravitation. Detta kriterium är också känt som baslinje eller villkorlig densitet. För mätningar tas en så kallad träig substans - detta är inte längre ett naturligt material i sin ursprungliga form, utan ett torrt block, som pressas under högt tryck för att eliminera jämna tomrum. Faktum är att denna indikator kännetecknar den verkliga densiteten av träfibrer, men i naturen, utan preliminär torkning och pressning, kan sådant material inte hittas. Följaktligen är träets densitet i de flesta fall fortfarande högre än den specifika vikten.

• Volymvikt. Denna indikator är redan närmare verkligheten, eftersom vikten av inte ens torkat, utan råvirke uppskattas. I vilket fall som helst är denna metod mer adekvat, för i vårt land kan det i princip inte finnas helt torrt trä - det torkade materialet tenderar att absorbera den saknade fukten från den atmosfäriska luften och återigen bli tyngre. Med hänsyn härtill bestäms vanligtvis skrymdensiteten för trä med en viss tydligt markerad fuktnivå, vilket är normalt för en viss sort. Till detta tillstånd måste det färska ämnet fortfarande torkas, men uppgiften är inte att uppnå en fuktighetsnivå på noll - de stannar vid indikatorn som fortfarande kommer att tillhandahållas av fysikens lagar vid kontakt med luft.

Förhållandet mellan densitet och luftfuktighet och temperatur observeras på liknande sätt. Om materialets porer är fyllda med tungt vatten, blir själva stången tyngre, och vice versa - under torkning krymper materialet endast något i volym, men förlorar avsevärt i form av massa. Temperaturen här blandas enligt ett ännu mer komplext schema - när den stiger, å ena sidan, tvingar den vattnet att expandera, vilket ökar arbetsstyckets volym, å andra sidan provocerar det snabbare avdunstning. Samtidigt förvandlar en minskning av temperaturen under noll fukt till is, som, utan att lägga till vikt, ökar något i volym. Både avdunstning och frysning av fukt i trästrukturen är fylld med mekanisk deformation av stången.

Eftersom vi talar om luftfuktighet är det värt att förtydliga det beroende på dess nivå finns det tre kategorier av avverkat virke. I det här fallet är fukthalten i nyklippt material vanligtvis minst 50 %. Med indikatorer på mer än 35% anses trädet vara fuktigt, en indikator i intervallet 25-35% gör att materialet kan betraktas som halvtorrt, begreppet absolut torrhet börjar med 25% av vatteninnehållet och mindre.

Råvaror kan bringas till absolut torrhet även med naturlig torkning under ett tak, men för att uppnå en ännu lägre vattenhalt måste du använda speciella torkkammare. I detta fall bör mätningar utföras med trä, vars luftfuktighet inte överstiger 12 %.

Densitet är också nära relaterad till absorption, det vill säga förmågan hos en viss träslag att absorbera fukt från den atmosfäriska luften. Ett material med hög absorptionshastighet kommer a priori att vara tätare - helt enkelt därför den tar hela tiden vatten från atmosfären och under normala förhållanden kan den inte vara det minsta torr.

Genom att känna till parametrarna för ett träds densitet kan man grovt bedöma dess värmeledningsförmåga. Logiken är väldigt enkel: om träet inte är tätt betyder det att det finns många lufthål i det, och träprodukten kommer att ha goda värmeisoleringsegenskaper. Om luft har låg värmeledningsförmåga är vatten precis tvärtom. Den höga densiteten (och därmed fukthalten) tyder alltså på att en viss träslag är helt olämplig för värmeisolering!

När det gäller brandfarlighet observeras en liknande trend i allmänhet. Porer fyllda med luft kan inte brinna av sig själva, men de stör inte processen, eftersom lösa träslag vanligtvis brinner ganska bra. Den höga densiteten, på grund av den betydande vattenhalten, är ett direkt hinder för brandspridning.

Slutligen är tätt trä i de flesta fall mindre benäget att ruttna. Det finns helt enkelt inget ledigt utrymme i tjockleken på sådant material, och fibrernas våta tillstånd är normen för det. Med tanke på detta, vid bearbetning av trä, används ibland till och med blötläggning i vanligt destillerat vatten, med detta som en metod för att skydda mot effekterna av oönskade biologiska faktorer.

Om vi ​​betraktar definitionen av trädensitet enbart utifrån en matematisk formel, då produktens vikt, multiplicerad med fuktparametern, divideras med volymen, även multiplicerad med samma parameter. Fuktparametern ingår i formeln på grund av det faktum att ett torrt träd absorberar vatten tenderar att svälla, det vill säga öka i volym. Det kanske inte märks för blotta ögat, men för att lösa de flesta problem är det viktigt att ta hänsyn till varje extra millimeter och kilogram.

Med tanke på den praktiska sidan av mätningar utgår vi från det faktum att innan du mäter måste du först uppnå fuktbalans - när överflödigt vatten har avlägsnats från träet genom torkning, men materialet inte är för torrt och inte drar fukt från luften. För varje ras kommer den rekommenderade fuktparametern att vara olika, men i allmänhet bör indikatorn inte falla under 11%.

Därefter görs de nödvändiga primära mätningarna - arbetsstyckets dimensioner mäts och på basis av dessa data beräknas volymen, sedan vägs det experimentella trästycket.

Därefter blötläggs arbetsstycket i destillerat vatten i tre dagar, även om det finns ett annat kriterium för att stoppa blötläggning - det är nödvändigt att se till att tjockleken på biten ökar med minst 0,1 mm. Efter att ha uppnått det önskade resultatet, mäts det svullna fragmentet och vägs igen för att erhålla maximal volym.

Nästa steg är långtidstorkning av träet, som avslutas med ytterligare en vägning.

Åtgärderna som beskrivs är instruktioner som erkänns på statlig nivå i Ryssland - förfarandet för transaktioner och avvecklingar är fixat i GOST 16483.1-84.

Eftersom varje gram och millimeter spelar roll reglerar standarden till och med kraven på arbetsstycket - detta är virke i form av en rektangel med en längd och bredd på 2 cm och en höjd på 3 cm. Samtidigt för maximal mätnoggrannhet , måste arbetsstycket bearbetas noggrant innan experimenten påbörjas. Utsprång och grovhet bör inte påverka avläsningen.

Av det föregående var det möjligt att dra en förutsägbar slutsats att förfarandet för att mäta och bedöma träets densitet är en ganska komplicerad uppgift och kräver mycket noggranna mätningar. I de flesta fall görs allt det komplexa arbetet för konsumenten av upphandlare och leverantörer. - på förpackningar av samma kant- eller parkettbräda ska alla materialets huvudsakliga egenskaper anges.

Situationen är mer komplicerad, om en person till och med är engagerad i att skörda olika träslag själv, för då kommer det inte att finnas någon informativ förpackning, men då kan du hitta på Internet ungefärliga densitetsindikatorer för varje träslag, från vilka hela tabeller är sammanställda. Det är bara viktigt att komma ihåg det fukthalten i varje enskild stång påverkas av många faktorer, separat beskrivna ovan, vilket innebär att i ett särskilt fall är fluktuationer i massan mycket sannolika.

I vissa fall är en annan situation möjlig: när förmannen bara får en uppgift, men det finns fortfarande inget trä för dess genomförande. Råvarorna måste köpas oberoende, men samtidigt är det nödvändigt att ta reda på vilken ras som är mest effektiv.

Med tanke på att densiteten påverkar många andra praktiska egenskaper hos trä, kan du omedelbart sålla bort majoriteten av olämpliga sökande, med fokus på en specifik materialkategori. Speciellt för detta fördelar de tre huvudgrupper av träsorter efter densitet.

Låg densitet är praktiskt åtminstone med tanke på att lätt trä är lättare att skörda och transportera, och lastare kommer att vara tacksamma mot konsumenten för att välja just ett sådant träd. Enligt den gemensamma klassificeringen, den övre gränsen för densitet för trä med låg densitet är 540, mer sällan 530 kg / m³.

Det är till denna kategori som huvuddelen av industribarrträd tillhör, såsom gran och tall, asp och många typer av valnöt, kastanj och ceder, pil och lind. Körsbär och al, beroende på den specifika sorten och förhållandena, kan tillhöra arter med låg och medel täthet, och körsbär - oftare till medium. På grund av den relativa lättheten att transportera är sådant trä billigare. Ett annat uppenbart argument för dess billighet och efterfrågan är det en betydande del av inhemska skogar består av just sådana arter.

Experter noterar det träd med låg densitet av stammar är vanligast i de norra regionerna... Detta beror på det faktum att de regioner där skogarna av motsvarande art växer inte alltid kan förse floran med en stor mängd fukt.

Trä med medeldensitet är den "gyllene medelvägen" när man väljer material, som inte har några uppenbara fördelar, förutom det väsentliga att det inte har några uppenbara nackdelar. Utan att vara för tungt uppvisar ett sådant material god tryckhållfasthet utan att ha de uppenbara nackdelarna med täta bergarter, såsom god värmeledningsförmåga.

I kategorin medeldensitet ingår timmer och björk, äpple och päron, bergaska och lönn, hassel och valnöt, ask och poppel, fågelkörsbär, bok och alm. Körsbär och al har en betydande uppgång när det gäller densitet, vilket inte tillåter oss att med säkerhet placera alla representanter för rasen i en kategori - båda varierar mellan låg och medium, och alen är närmare låg densitet. Indikatorer som gör att rasen kan inkluderas i kategorin medeldensitet är 540-740 kg / m³.

Den ökade densiteten hos trä kan tyckas vara en nackdel på grund av att produkter tillverkade av det är mycket tunga och massiva och inte kan skryta med bra värmeisoleringsprestanda och till och med splittras från stötar.

Samtidigt kan materialet motstå betydande konstanta belastningar utan deformation.och skiljer sig också jämförelsevis låg brännbarhet och utmärkt hållbarhet... Bland annat är sådant trä också relativt lite utsatt för förfall.

För att komma in i kategorin täta arter behöver du en trädensitet på minst 740 kg / m³... Av de vanliga träslagen minns i första hand ek och akacia samt avenbok och buxbom. Detta bör även omfatta en del arter som inte växer på våra breddgrader, till exempel pistage- och järnträd.

Det finns bara en slutsats av detta: trots alla dess nackdelar har sådant trä ett antal fördelar som är värda att betala snyggt.