Перечислите физические и механические свойства древесины
Перечень основных свойств древесины, их определения и виды
Еще с древнейших времен, человек не мог обходиться без древесины. Не растратила она своего значения и на сегодняшний день, невзирая на то, что пришло на смену много современных и передовых материалов, которые вытеснили лесоматериалы из некоторых сфер ее применения. Однако, появились другие направления и сферы применения, новые технологии, где изделия из дерева просто незаменимы.
Основные свойства древесины
Как и многие стройматериалы, древесный материал отличается по характерным свойствам и особенностям. Свойства могут быть как позитивными, так и негативными показателями. Эти свойства обусловлены породой лесоматериалов.
Свойства древесины подразделяется на:
- Плотность.
- Твёрдость.
- Влажность.
- Усыхание.
- Набухание.
- Коробление.
- Раскалываемость.
- Износоустойчивость.
- Изгибистость.
- Деформирование.
- Теплопроводность.
Никакой строительный материал не располагает такими технологическими и декоративными свойствами, как изделия из дерева. Она податлива при обработке. Прочный и лёгкий материал, долгое время сохраняющий тепло и нежный запах. Но, как и всякий материал она имеет положительные и отрицательные свойства.
Свойства, определяющие общий вид древесины
К таким свойствам относятся:
- Цвет. На цвет материала влияет порода, возраст дерева, условия вегетации, существование пороков.
- Блеск. На блеск влияет плотность, число и параметры лучей отходящих от сердцевины, а также вида плоскости разреза.
- Запах. Зависит от наличия смолы и органических веществ ароматического ряда.
- Текстура. Природный рисунок, получающийся на разрезе путём пересечения волокон, годовых слоев и центральных лучей.
Строение древесины
Большая часть, до 90 % объема дерева, это — ствол, в состав которого входят:
- кора. Её свойство — предохранять ствол от перепадов температуры, вторжения грибковых бактерий, испаряемости влаги и механических воздействий;
- камбий. Неширокая прослойка живых клеток в виде кольца, имеющих способность к делению и приросту;
- древесина. Составляющая ствола, по которой поступает влага от корней к кроне.
Технологические свойства древесины
Технические свойства характеризуют следующие показатели:
- способность задерживать металлический крепеж. Чем плотнее древесный материал, тем прочнее в ней удерживаются крепежные детали;
- износоустойчивость. Это — способность оказывать сопротивление разрушениям во время механического взаимодействия. Повышенной износоустойчивостью обладают торцы. Повышенная твердость и плотность позволяет древесине подвергаться незначительному износу.
- раскалываемость. Свойство древесины под механическим воздействием делиться на части продольно волокнам. Сопротивление растрескиванию повышается с увеличением вязкости. Это свойство имеет положительный показатель. Некоторые сорта можно заготавливать только методом раскалывания. У раскалываемости есть и негативное свойство: при использовании металлических креплений, могут образовываться расколы.
Плотность древесины
Соразмерность веса пиломатериала к его объёму и есть плотность. Устанавливается плотность в кг/м3, и напрямую подчиняется влажности.
Плотность подразделяют на:
- малую;
- среднюю;
- высокую плотность.
Твёрдость древесины
На твёрдость влияют следующие показатели:
- порода;
- условия произрастания дерева. Один и тот же вид породы может быть разной твердости, если деревья росли в различных климатических условиях;
- увлажненность лесоматериалов.
Твердость у одного ствола может быть разной: в зависимости от того, какой применяется распил. Торцы твёрже чем тангентальная и радиальная поверхность.
Износостойкость и гибкость древесины
- износостойкость — свойство оказывать сопротивление истиранию материала во время трения. Истирание с боков бывает больше чем с торцов. Наиболее твёрдая и плотная древесина менее всего подвергается изнашиванию. Повышенная влажность — хороший помощник износу.
- гибкость — одно из свойств деревянных заготовок — изменять форму под силовым воздействием извне. Загибание основано на возможности древесины поддаваться деформации под воздействием гибочного оборудования. Процедура загибания проходит легче и быстрее, когда древесину предварительно увлажняют и нагревают;
- ударная вязкость — свойство поглощения удара без дефляции.
Тепловые свойства
К таким свойствам относятся следующие показатели:
- тепловая мощность — это способность древесного материала накапливать тепло;
- теплопроводность — транспозиция тепловой энергии молекулами вещества;
- температуропроводность — равное распределение температуры по всему объёму;
- термическое расширение— изменение линейных размеров и конфигурации при изменении температуры.
Влажность древесины
Влажность — это процентное соотношение количества влаги в определённом объёме древесного материала, к такому же объёму совершенно сухого материала. Свойства по влажности у каждой породы индивидуальные.
Влажность подразделённая по степеням:
- мокрая степень. Продолжительное время содержащиеся в воде лесоматериалы;
- свежераспиленная;
- воздушно-высушенная;
- базовая степень.
Усушка, разбухание и коробление пиломатериала
- Усушка. Снижение параметров при устранении влаги. Полная усушка, для дальнейшей обработки древесного материала должна быть в диапазоне от 11 до 17 %. Процент усушки обязательно учитывается при изготовлении пиломатериалов.
- Коробление. Преобразование формы при высушивании, складировании и опиловке. В основном, коробление возникает из-за разной величины усушки и структурных направлениях.
- Разбухание. Это — свойство прибавления размеров при увеличении влаги. Разбухание протекает до особого предела поглощаемости влаги.
Разбухание — одно из негативных свойств древесины. Хотя в отдельных случаях разбухание играет существенную роль: создает уплотнение соединениям в лодках, бочонках и кадках.
Физические свойства древесины
1. Плотность.
Абсолютное значение, измеряемое соотношением веса к объему. Плотность напрямую зависит от разновидности породы и количества влаги. Чем меньше влажность, тем ниже плотность.
2. Теплопроводность.
Свойство древесины пропускать тепло от корней до кроны. На качество теплопроводности влияют такие факторы:
- температура воздуха;
- внутренняя влажность;
- насыщенность;
- количество теплоты.
3. Звукопроводность.
Особенное свойство лесоматериалов — пропускать звук. Звукопроницаемость у древесины повыше, чем у некоторых материалов. Этот показатель необходимо принимать во внимание в строительстве, где крайне важна звукоизоляция стен и столярных изделий.
4. Электропроводность.
Положительное свойство пиломатериалов пропускать ток. На электропроводность влияют влажность, порода, направление волокон и температура. Сухая древесина не пропускает электроток, что даёт возможность использовать ее как изоляционный материал.
5. Влажность.
Степень увлажненности пиломатериалов, это — показатель качества и износостойкости изделий из древесины. Отличительное свойство: чем меньше содержание влажности, тем дольше она не подвергается гниению.
6. Коррозионная стойкость.
Отсутствие коррозии — немаловажное свойство у изделий, изготовленных из древесины. Особенно это касается тех изделий, которые подвергаются эксплуатации на открытом воздухе.
7. Цвет, блеск, запах и текстура.
Данные свойства позволяют зрительно определять породу древесины и имеют чисто художественное значение.
Механические свойства древесины
Важные свойства, влияющие на устойчивость и надёжность строений и деревянных изделий.
Сопротивление древесных материалов к разрушениям под воздействием механических усилий.
Это свойство зависит от сопротивления древесного материала к проникновению твердых тел. Чем тверже древесина, тем сложнее она поддаётся обработке.
- Ударная вязкость.
Поглощение ударов без нарушений целостности.
Трещины
Это продольные разрывы, возникающие под воздействием внутренних напряжений.
Трещины подразделяют по следующим свойствам:
Радиальные трещины внутри ствола дерева. Наблюдаются у всех пород, особенно этим страдает перестоялый древостой. Трещины появляются по мере роста дерева и представляют прерывающиеся разломы по длине сортамента.
Отслаивание древесного волокна внутри ядра и отслоение спелой древесины у растущего дерева. Отлупные трещины можно встретить у каждой породы. До конца не установлены причины возникновения таких трещин.
Продольные разрывы извне на стволе молодого дерева. В основном, морозные трещины преобладают у лиственных пород и очень редко у хвойных. Трещины появляются при резких перепадах зимних температур.
- Трещины усушки.
Появляются под воздействием неравномерной усушки и выявляются при распиловке сортамента.
Трещины — основная причина понижения прочности лесоматериалов, используемых в строительстве. Кроме того, трещины содействуют вторжению грибных заболеваний и попаданию влаги внутрь материала.
Пороки формы ствола
Стволы деревьев также обладают определёнными пороками:
Ствол дерева, во время роста, постепенно уменьшается в диаметре от нижней части к кроне. Когда, при каждом метре роста, диаметр ствола убывать больше чем на 1 см, то это — сбежистость.
Лиственные породы больше подвержены такому пороку нежели хвойные породы Сбежистость больше всего проявляется у деревьев растущих на свободе или в мелколесье. Чем гуще лес, тем поменьше на деревьях сбежистости. Данный порок повышает величину отходов и снижает прочность.
- Закомелистость.
Если диаметр ствола в нижней части дерева превышает диаметр того же ствола на высоте не менее метра в 1,2 раза, то это называется закомелистостью.
Ствол дерева имеет форму эллипса, а максимальный диаметр больше минимального в 1,5 раза. Овальность вызывает у дерева крен и изменяет строения древесины.
Локальное утолщение появляется в результате негативного воздействия:
- грибковых заболеваний;
- микобактерий;
- вирусных инфекций;
- химических факторов;
- радиоактивности;
- различных повреждений.
- Кривизна.
Все древесные породы страдают искривлением стволов. Простая кривизна имеет один изгиб, сложная — несколько изгибов ствола.
Кривизна относится к отрицательным свойствам древесины.
Пороки строения древесины
Пороки подразделяются на группы. В группе находятся определённые виды пороков.
Искаженное месторасположение древесного волокна и годичных слоёв
- Наклон волокон.
Наклонное положение волокон значительно понижает прочность древесины, усиливает усушку сортамента вдоль и является поводом появления винтовой искривлённости и закручивания пиломатериалов. Наклон волокон существенно усложняет обработку пиломатериала и уменьшает потенциал древесины к изгибу.
- Свилеватость.
Это волнистое и хаотичное распределение волокон.
Свилеватость уменьшает прочность на растяжение, повышает ударную вязкость и противодействие раскалыванию. Механическое воздействие на свилеватый материал очень затруднён. Однако, у этого порока есть и свои положительные свойства — красивая текстура.
Искажение годичных слоёв около сучков и наростов.
- Реактивная древесина.
В склонённых и кривых стволах формируется редкостная древесина, которая получила название реактивной. Этот изъян происходит под воздействием силы тяжести, которая вызывает переназначение веществ и подавляет процесс роста.
Крен ухудшает уровень качества древесного сырья, используемого в целлюлозно-бумажной промышленности.
- Тяговая древесина.
Тяговая древесина усложняет обработку материалов. Во время обработки, образуются мохнатые и замшелые поверхности, которые, отделившись во время резания, заполняют углубление и препятствуют вращению пил.
Сучки
Сучки — основной, сорт определяющий, порок лесоматериалов. Сучки классифицируют как значительный порок, снижающий стоимость древесного материала.
К сучкам относят оставшиеся основания ветвей. Неважно в каких количествах, но сучки всегда находятся в лесоматериалах. Количество сучков, находящихся в стволе, учитывая их состояние, размеры и распределение по длине, зависят от древесной породы, условий место произрастания, климата, густоты лесонасаждения и прочих факторов.
По уровню зарастания, сучки делятся на два типа:
- открытые;
- заросшие.
Нерегулярные анатомические образования
Тёмная внутренняя часть ствола дерева — это ложное ядро. Кромка ложного ядра не соприкасается с границей годичных колец. От заболони ядро отгорожено тёмной каёмкой.
Источником возникновения порока являются:
- возрастное разделение тканей;
- реакция на ранение;
- влияние грибковых заболеваний;
- воздействие холодной погоды.
Ложное ядро портит наружный вид изделия и уменьшает возможность лёгкого загиба. Ядро устойчиво к гниению.
- Внутренняя заболонь.
В районе сердцевины может сформироваться несколько прилегающих годичных слоёв, схожих с заболонью по цвету и иным свойствам. Внутренняя заболонь появляется из-за нарушения естественной деятельности клеток, вызванное морозами.
У некоторых деревьев из-за повреждения структуры, влияния химических факторов, грибковых заболеваний и засилья насекомых появляются небольшие темноокрашенные зоны на древесине.
Пятнистость особого воздействия на какие — либо свойства не оказывает.
В круглых лесоматериалах существование сердцевины — обычное свойство и явление неотвратимое. Сердцевина значительно снижает прочность деталей с небольшим сечением. В крупных распиленных заготовках нахождение сердцевины нежелательный фактор. Сердцевина быстро поддаётся загниванию.
- Смещенная сердцевина.
Это — беспорядочное месторасположение сердцевины, препятствующее массовому использованию материалов. Данное свойство относится к отрицательным показателям.
- Двойная сердцевина.
В раскроенном материале можно обнаружить две сердцевины. Каждая сердцевина обладает своими личными годичными слоями. По краю ствола обе сердцевины окружены единой системой годичных слоёв.
Выпиленные заготовки с двойной сердцевиной, чаще и посильнее коробятся, кроме того могут возникнуть трещины.
- Пасынок и глазки.
- Пасынок. Это — плохо растущая или омертвевшая двойная вершина ствола. Пасынок разрушает равномерность волокон древесины, а в пиломатериалах — целостность.
- Глазки. Разделяют глазки на разбросанные — единичные и групповые — от 3 и более глазков. Глазки уменьшают прочность на изгиб и ударную вязкость.
Раны
Это — внешнее частичное омертвение ствола. Данный порок появляется в результате содранной коры, солнечного ожога или перегревания коры. Сухобокость нарушает форму деревьев, образует завитушки, ухудшает цельность древесины и понижает выход.
Это — заживающая или уже зажившая рана.
Прорость разрушает цельность древесины, что влечёт за собой кривизну и искажение годичных слоёв.
Рана, появившаяся в результате грибковых заболеваний и присутствия бактерий.
При раке меняется правильная форма деревьев.
Необычные отложения в древесине
Это — щедро напитанный смолой участок древесины, образованный после ранения хвойного дерева.
Засмолок имеет незначительную влагопроницаемость и лёгкое впитывание воды. Положительным свойством такой древесины является увеличенная стойкость к гнили, но при этом — плохо поддаётся отделке и приклеиванию.
Это — углубление в глубине годичных слоёв, наполненное смолой.
Стекающая из полости смола затрудняет отделку и склейку заготовок. Такое свойство лесоматериалов считается отрицательным.
Водослойная древесина различается от здоровой увеличенной усушкой и разбуханием. Свойство характеризуется как отрицательное.
Диэлектрические свойства древесины
Древесина может выражать диэлектрические свойства, характеризующиеся двумя признаками.
Первый – магнитная пропускаемость.
Второй – поглощение релаксации дипольной поляризации и превращение её в тепло.
Физические свойства древесины -
Испытания, которые не приводят к изменению химического состава древесины, выявляют ее физические свойства. К физическим относят следующие свойства древесины. Физические свойства древесины:
- Внешний вид
- Влажность
- Усушка
- Коробление
- Влагопоглощение
- Разбухание
- Водопоглощение
- Плотность
- Проницаемость
- Тепловые свойства
- Звукопроводность
- Электропроводность
- Электрическая прочность
- Диэлектрические свойства
- Свойства, проявляющиеся под воздействием электромагнитных излучений
Рассмотрим каждое из физических свойств древесины более подробно.
Внешний вид древесины
К внешнему виду, в разрезе физических свойств древесины относят следующие:
- Цвет древесины, одна из важнейших характеристик внешнего вида. Для некоторых пород древесины, цвет настолько характерен, что может быть признаком для распознавания. Цвет может быть различным, в зависимости от породы дерева, климата, где оно выросло, а также его возраста. Различная древесина, под воздействием воздуха, света, поражения грибами, длительном пребывании в воде, может значительно изменять свой цвет от первоначального, который был сразу после спила дерева.
- Блеск это способность поверхности древесины, отражать поток света. Из самых используемых пород древесины, в России, самыми «блестящими» породами являются: дуб, бук, белая акация, бархатное дерево
- К текстуре и макроструктуре относят рисунок, который образуется вследствие перерезания сердцевинных лучей, сосудов и годичных слоев, на поверхности древесины. Оценка качества по внешнему виду происходит по ширине годичных слоев и содержания поздней древесины
Влажность древесины
Отношение массы воды, содержащейся в древесине к массе сухой древесины является физическим показателем влажности древесины. Влажность древесины вычисляют прямым и косвенным методами.
К косвенному методу относится измерение кондуктометрическим электровлагомером, который определяет электропроводность древесины. Использование косвенного метода экономит время, но его показания могут иметь погрешность до 30%.
Прямые методы занимают значительно больше времени для измерения влажности. Суть прямых методов заключается на выделении тем или иным образом воды из древесины, при высушивании, например.
Вода, содержащаяся в древесине различают по двум типам — связанную, находящуюся в клеточных стенках и свободную, находящуюся в полостях клеток и межклеточных пространствах. Свободная вода удаляется легче, чем связанная.
Поры древесиныПоказатель нормализованной влажности составляет 12%, если нет примечаний.
Физические свойства древесины. По степени влажности различают
- Мокрую древесину, которая долго находилась под водой (100%)
- Свежесрубленную древесину, которая имеет влажность растущего дерева (50-100%)
- Воздушно-сухую древесину, которая сохла на открытом воздухе (15-20%)
- Комнатно-сухую, которая длительное время находилась в отапливаемом помещении (8-12%)
- Абсолютно сухую, которая была высушена в специальных камерах, с температурой 103+-2 градуса по Цельсию.
Усушка древесины
При удалении связанной воды происходит уменьшение объема древесины и линейных размеров. Это свойство и называют усушка. Усушки не вызывает удаление свободной воды. Большее количество клеточных стенок на единицу объема древесины, способствует более сильной усушке.
- Усушку древесины необходимо учитывать при распиловке бревен на доски, так называемые припуски на усадку. Например, при сушке пиломатериалов и т. д.
- Усушка, в разных направлениях неодинакова. Так, в радиальном направлении усушка меньше в 1,5-2 раза, чем в тангенциальном.
- Максимальная усушка происходит при удалении всего количества связанной воды.
Усадка древесиныБез участия внешних нагрузок, в древесине возникает внутреннее напряжение, которое образуется при неодинаковых изменениях объема древесины.
В поверхностных зонах доски влажность ниже, чем в центре. Поэтому из-за того что свободная сушка стеснена, возникают напряжения «растягивающие». При этом внутри доски возникают сжимающие напряжения.
Если будет достигнут предел прочности на растяжение поперек волокон, растягивающего напряжения, на древесине появятся трещины. Внутренние и поверхностные.
Коробление древесины
Коробление древесины различают поперечную и продольную. Под термином «коробление» понимают изменение формы пиломатериалов.
Коробление может происходить при выпиловке, неправильном хранении, при несимметричном строгании,ребровом делении из-за нарушения равновесия остаточных направлений. Чаще всего при сушке. Из-за усушки по разным структурным направлениям.
Покоробленность делят на два вида: продольная (по кромке, по пласти и крыловатость) и поперечная
Покоробленности древесиныВлагопоглощение древесины
Влагопоглощение из окружающего воздуха древесиной не зависит от породы. Способность к влагопоглощению это отрицательная характеристика древесины. Поэтому изделия и постройки из дерева покрывают различными пленочными и лакокрасочными материалами.
Увлажненная древесина становится хуже, ухудшаются ее механические характеристики и биостойкость.
Разбухание древесины
При повышении в древесине связанной воды происходит изменение объема и линейных размеров, которое происходит при нахождении древесины в воде или на влажном воздухе.
Поперек волокон древесина разбухает больше, чем вдоль волокон. Разбухание, в целом, отрицательное свойство, но полезно для обеспечения плотности соединений элементов, например в бочках, судах.
Водопоглощение древесины
Древесина способна увеличивать свою естественную влажность при непосредственном контакте с водой. Количество свободной воды зависит от объема полостей. Чем больше плотность древесины, тем меньше ее влажность и тем больше у нее водопоглощение.
Для получения целлюлозы и при пропитке древесины растворами антисептиков и протрав, способность поглощать влагу является важным и весьма полезным.
Бумажная фабрикаПлотность древесины
Плотность древесины выражается в кг/м3 или г/см, характеризуется массой единицы объема материала.
Для оценки качества сырья в деревообработке, основным показателем плотности является базисная плотность. Базисная плотность выражается отношением массы абсолютно сухого образца к его объему при влажности, равной или выше предела насыщения стенок клеток древесины.
По плотности древесину разделяют на три группы (при 12 процентной влажности):
- Малая (менее 540 кг/м3)
- Средняя (550-740 кг/м3)
- Высокая (более 740 кг/м3)
Проницаемость древесины
Степень проницаемости определяют, выявляя способность древесины пропускать газы или жидкости под давлением
Тепловые свойства древесины
Тепловые свойства древесины складываются из трех показателей:
- Теплоемкость удельная это количество теплоты, необходимое для нагревания одного килограмма древесины на один градус. Это показатель способности древесины аккумулировать тепло.
- Теплопроводность характеризует свойство, которая определяет интенсивность переноса тепла в древесине.
- Тепловое расширение-это увеличение объема и линейных размеров древесины при нагревании
Звукопроводность древесины
Скорость распространения звука в древесине определяет ее звукопроводность. Самая низкая звукопроводность в тангентальном направлении волокон. Самая высокая звукопроводность у древесины наблюдается вдоль волокон, средняя – в радиальном направлении.
В 16 раз звукопроводность древесины в продольном направлении превышает звукопроводность воздуха. В поперечном в 4 раза. Это свойство называют резонированием звука. Используется при изготовлении музыкальных инструментов
Электропроводность древесины
Способность древесины проводить электрический ток. Эта способность древесины находится в обратной зависимости от электрического сопротивления.
Сухую древесину относят к диэлектрикам. Сопротивление уменьшается с повышением влажности древесины.
В десятки миллионов раз снижается сопротивление при увеличении связанной воды в древесине.
Диэлектрические свойства древесины
Диэлектрические свойства характеризуют поведение древесины в переменном электрическом поле.
Диэлектрическая проницаемость равна отношению емкости конденсатора с прокладкой из древесины к емкости конденсатора с воздушным зазором между электродами
Под действием механических усилий на поверхности древесины возникают электрические заряды проявляются пьезоэлектрические свойства древесины.
Свойства древесины, проявляющиеся под воздействием электромагнитных излучений
- Для определения качества древесины используют ультрафиолетовые лучи, которые вызывают свечение.
- Для выявления скрытых пороков используют рентгеновские лучи
- Для определения плотности, обнаружения гнилей в рудничной стойке, строительных конструкциях используют гамма-излучения
- Для выжигания деталей сложной конфигурации используют световое лазерное излучение
- По характеру отражения инфракрасных лучей определяют наличие видимых пороков древесины
Вам будет интересно
Особенности
древесины применительно
к конструированию мебели определяются, главным образом , ее
физическими и механическими свойствами.Физические свойства древесиныхарактеризуются её внешним видом (цвет, блеск, текстура), плотностью, влажностью, гигроскопичностью, теплоёмкостью и др. Древесину как материал используют в натуральном виде (лесоматериалы, пиломатериалы), а также после специальной физико-химической обработки.Важное декоративное свойство и
диагностический
признак -
цвет
древесины.,
характеристики которого изменяются в широких пределах (цветовой тон
578-585 нм, чистота цвета 30-60%, светлота 20-70%).
Блеск
наблюдается у древесины некоторых лиственных пород, особенно
на
радиальном
разрезе. Текстура - рисунок древесины, образующийся при перерезании
анатомических элементов ее структуры, - особенно эффектна у лиственных
пород. Механические свойства древесиныхарактеризуют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок). К ним относятся прочность, твердость, деформативность, ударная вязкость.Прочность Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков и характеризуется пределом прочности - напряжением, при котором разрушается образец. Различают основные виды действия сил: растяжение, сжатие, изгиб, скалывание. Твердость Основные
прочностные показатели древесины
сравнительно по породам (
при
влажности 12 процентов) , приведены в следующей
таблице
Сокращения : рад. -
радиальный, танг. -
тангенциальный,
торц. - торцовый По твердости торцевой поверхности древесина разделяется на три группы - мягкие - 40 Н/кв. мм, твердые 41- 80, и очень твердые - более 80 Н/кв. мм. Источник : "
Справочное пособие по деревообработке" , В.В. Кислый, П.П.Щеглов и др.
издание "Бриз", 1995 г.г. Как видно из
таблицы, прочностные
свойства
древесины зависят от ее плотности. По удельной прочности при
растяжении вдоль
волокон ,
т.е. прочности приведенной к единице массы , древесина не уступает
конструкционной стали и дюралюминию, см. таблицу Сравнительная
удельная прочность некоторых
конструкционных материалов
Важным
конструктивным показателем
древесины
является коэфициент
разбухания (определяемый в процентах на процент
влажности), котрый для указанных в таблице пород
находится
в следующих пределах:
Свойства
природной
древесины могут быть существенно изменены путем специальных ее
обработок, называемых модификацией.
Иллюстрации к методам определения основных прочностных показателей древесины см. на http://www.wood.ru/ru/index.php3?reg=1&pag=lpsmeh Перечень
стандартов на
основные методы испытаний древесины
Источник
http://www.doc.softkompas.ru/20 Наука изучающая свойства
древесины называется
древесиноведение. По этой дисциплине написано большое количество книг и
трудов. Зарубежные материалы on-line , смотреть из книги Forest
Products Laboratory.
1999. Wood handbook--Wood
as an
engineering material. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-113. Madison, WI: U.S.
Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory,
англ..
463 стр. ссылка https://dwg.ru/dnl/5103 Mechanical Properties of Wood , David W. Green, Jerrold E. Winandy, and David E. Kretschmann (PDF 1.2 MB , на английском языке, объем текста 46 страниц , включая таблицы и иллюстрации). Данные приведены по важнейшим американским породам и породам импортируемым в США, ссылка https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fplgtr190/chapter_05.pdf Американские статьи по различным вопросам, касающимся свойств древесины и древесных материалов см. на сайте Forest Product laboratory https://www.fpl.fs.fed.us Составил
Абушенко Александр Викторович |
||||||||||
Виды древесины, их физико-механические свойства, характеристики отдельных пород
Внешне древесина выглядит как плотный волокнистый материал, входящий в состав ствола, корней и ветвей деревьев любой породы. Различные виды древесины отличаются механическими свойствами, теплопроводностью, рисунком колец, цветом.
Несмотря на различия, практически любой вид приносит человеку свою пользу, используется в строительстве, для отопления, украшения жилья и во многих других целях.
Не забудь поделиться с друзьями!Содержание статьи
Древесные породы и их применение
Отдельные виды деревьев и их породы классифицируются по целому ряду признаков. Наиболее известное деление – на лиственные и хвойные породы. Выделяют виды, произрастающие на территории нашего государства и других стран. С экономической и географической точки зрения это очень важное деление, поскольку стоимость привозной древесины может быть выше отечественной в некоторых случаях.
Лиственные породы в свою очередь разделяют по форме: кольцесосудистые и рассеянно-сосудистые. А последние могут отличаться мягкой или твердой древесиной.
Кольцесосудистая древесина (ясень, акация, вяз, дуб, фисташка) получила такое название, поскольку наиболее крупные сосуды расположены в ней ближе к центру, в ранних зонах годичных колец. В рассеянно-сосудистых породах (бук, граб, рябина, клен) крупные сосуды рассредоточены более-менее равномерно. От этого меняется рисунок древесины.
И лиственные, и хвойные деревья широко применяются в домостроении и других областях строительных технологий. Из них традиционно изготавливаются такие элементы строительных конструкций, как стены, обвязки, перегородки, стропила и другие кровельные элементы. Их широко применяют при изготовлении оград, крылец, веранд (террас), беседок и целого ряда подсобных строений.
Ценная древесина
Говоря о различных видах, стоит упомянуть ценные породы, отличающиеся твердостью, красотой фактуры и другими положительными качествами, но встречающиеся реже, чем другие виды деревьев в каком-то конкретном регионе. К ценной древесине относят дуб, орех, ольху, карельскую березу, клен и многие экзотические виды. Они традиционно используются при отделочном декорировании, а также при изготовлении мебели и в судостроении.
Обратите внимание! Интересной фактурой и особыми физико-механическими свойствами отличаются плодовые деревья (вишня, черешня, груша, яблоня, слива, хурма и другие), поэтому их древесину тоже причисляют к ценным видам.
Из отдельных пород вишни, например, получаются замечательные инкрустированные сувениры (табакерки и другие привлекательные поделки). А мелко нарубленная щепа яблони традиционно применяется для копчения мяса и рыбы. Груша очень популярна среди резчиков по дереву, из нее делают паркет, мебель, панно, сувениры.
Механические свойства
Каждая из пород располагает определёнными физическими свойствами, среди которых особый интерес представляет их способность активно сопротивляться деформации и другим механическим воздействиям.
Механические свойства древесины традиционно понимаются как её твёрдость, плотность, прочность и упругость к изгибу. От этих качеств зависит сложность обработки дерева и функциональность будущего изделия.
Прочность и упругость
Под показателем прочности понимается способность материала сопротивляться деформационным напряжениям, приводящим к разрыву волокон (для деформации изгиба показатель прочности соответствует модулю упругости древесины).
Прочность материала критически зависит от следующих факторов:
- направление действия внешнего усилия (вдоль волокон или поперёк) и его скорость;
- тип (порода) древесины;
- её плотность, влажность и наличие явных изъянов (сучков и трещин).
Присутствие изъянов на древесных заготовках существенно снижает их прочность, однако в большей степени она зависит от вектора действия внешних нагрузок.
При напряжениях вдоль волокон предельные растягивающие нагрузки для большинства видов древесины составляют 130 мегапаскалей. Тот же параметр для сжимающих нагрузок соответствует 50 единицам, а для деформаций изгиба он имеет значение порядка 100 (отметим, что для скалывающих воздействий он равен всего 0,5 мегапаскаля).
Твёрдость
Этот показатель напрямую связан с предыдущим и понимается как сопротивляемость древесного материала проникновению в него другого плотного тела. Практически установлено, что твердость в продольном направлении (вдоль волокон) всегда превышает тот же параметр в поперечном разрезе примерно на 30-40 %.
Для заготовок древесины, высушенных до состояния 12-процентной влажности, она в 1,5-2,0 раза превышает твердость более сырого материала. С повышением этого показателя увеличивается и сложность обработки изделий.
Твердость конкретной породы устанавливают опытным путем по методу Бринелля, данные заносят в таблицу. В результате получается шкала твердости. В любой момент можно взглянуть на этот показатель и сделать выводы о твердости породы. Существует метод и, соответственно, шкала Янка, а также другие методы, названные именами исследователей, их внедривших, но они менее распространены.
Пластичность
При рассмотрении особенностей структуры древесины учитывается её способность удерживать в теле материала различные образцы металлических креплений и метизов, а также сопротивляемость ударному раскалыванию.
При оценке этого свойства было установлено, что для удаления гвоздей, вбитых в дерево поперек волокон, необходимо приложить усилие, примерно в 1,5 раза большее, чем забитых в его торец.
Важно! Следует учесть, что способность удерживать гвозди и другие крепления возрастает пропорционально увеличению плотности конкретного вида древесного материала.
С пластичностью напрямую связано противодействие раскалыванию, то есть сопротивляемость разделению сырого материала при забивании клина. Сопротивляемость материала к этому воздействию возрастает с повышением вязкости, а наличие изъянов типа сучков, напротив, снижает её.
Основные хвойные породы
Из хвойных пород особо следует выделить сосну, которая занимает порядка 16 % площади всех лесных массивов России. Наибольшее распространение получила так называемая сосна обыкновенная, в основной своей массе произрастающая в Крыму и на Кавказе. Древесину этой породы относят к разряду хорошо поддающихся обработке мягких материалов и чаще всего применяют для изготовления окон, дверей, а также других элементов строений (лестничных маршей, например).
Обратите внимание! Нередко этот удобный в работе вид древесного материала используется при изготовлении некоторых образцов мебели и домашней утвари.
Ещё одна из представительниц этой группы – ель (пихта) – занимает до 12 процентов всех покрытых лесом российских площадей и широко применяется в народном хозяйстве. Материал хвойной ели по причине его повышенной сучковатости поддаётся обработке с большим трудом, но, несмотря на это, он привлекает пользователя однородностью структуры, приятным белым оттенком и малым содержанием смолистых веществ.
Этот сорт часто востребован при изготовлении строительных блоков, половых досок, наличников и плинтусов. Отборная древесина ели может применяться и при производстве бытовой мебели с целью декорирования жилых интерьеров. Из её коры научились изготавливать дубильные материалы, широко применяемые в кожевенной промышленности.
Лиственница очень распространена в нашей стране и занимает большую часть лесных насаждений. Её материал обладает прекрасными физическими характеристиками и по своей плотности и прочности заметно превосходит те же показатели для сосны. Кроме того, волокна лиственницы практически не поддаются гниению и обеспечивают изделиям из этого материала высокие прочностные показатели.
Сферы использования древесины лиственницы широки. Она применяется при сооружении гидротехнических конструкций, при изготовлении свай, шпал, телефонных столбов и опорных стоек для рудников. Ещё один представитель хвойных пород (кедр) очень схож по своим свойствам с елью и может применяться для изготовления шпал, стоек, мебели и карандашей.
Древесинный материал тиса ценится за свой привлекательный внешний вид, позволяющий использовать его при изготовлении элитных образцов мебели, а также при отделке интерьеров помещений. К категории хвойной древесины следует отнести и знакомый многим можжевельник.
Экзотические древесные породы
К разряду экзотических для наших широт пород древесины следует отнести секвойю, чёрное и красное дерево, а также бакаут и палисандр. Секвойя представляет семейство самых крупных и долговечных древесных растений и встречается в основном в Северной Америке.
Известны образцы этих деревьев высотой почти 120 метров и диаметром в обхвате до 15 метров (их предполагаемый возрасте составляет около 6 тысяч лет). Секвойю успешно культивируют на южных оконечностях Крыма и в других зонах Причерноморья. По своим свойствам она напоминает российскую ель, но в отличие от той более устойчива к гниению. Её, как и африканский абач, нередко применяют при производстве мебели и карандашей, а также в отделке интерьеров.
Под наименованием «красное дерево» в общепринятой классификации понимается целый ряд прочных древесных пород (включая мербау), имеющих характерный красноватый оттенок.
Дополнительная информация: наиболее популярным и непревзойдённым по цвету и красоте сортом красного дерева считается американское махагони, встречающееся только в Центральной Америке.
Одна из разновидностей экзотической древесины под наименованием африканский падук широко применяется при производстве элитной мебели. Благодаря своим прочностным характеристикам (высокому показателю твёрдости) деревья этого сорта применяются при отделке вагонных салонов и кают.
Под чёрными понимаются породы, имеющие характерный тёмный оттенок волокон (к ним относятся элитные сорта эбенового дерева из Индии, в частности). Этот вид «цветной» древесины идёт на изготовление рояльных клавишей, корпусов духовых инструментов, а также для инкрустации элитной мебели.
Бакаут – это вечнозеленое древесное растение, нередко встречающееся в субтропиках и обладающее плотной и твердой структурой с запахом ванили. Оно с большим трудом поддается механической обработке и чаще всего применяется для изготовления особо прочных деталей станков и машин. Чем-то схожий с бакаутом палисандр очень твёрд, но зато легко полируется. Он бывает востребован при изготовлении элитной мебели, паркетных наборов и музыкальных инструментов (пианино, в частности).
Лиственные породы
Особое внимание надо уделить лиственным деревьям. После вырубки хвойного леса они заполняют опустевшую площадь. Лиственные виды древесины применяют наиболее широко и разнообразно.
Кольцесосудистые структуры
Основу лиственных пород составляют такие кольцесосудистые их представители, как карагач, ильм, ясень, вяз и дуб. Последний из этого семейства – дуб – встречается во многих местах европейской России, а также произрастает на территории южных окраин (в Крыму и на Кавказе). Особенностью его древесины является высокий показатель твёрдости, прочность и стойкость к гниению. Помимо этого, обыкновенный черешчатый дуб отличается своей способностью к изгибу, очень привлекательной текстурой и насыщенным цветом.
Ясень обыкновенный нередко встречается в большинстве регионов европейской части России. Свойства этого вида древесины очень схожи с уже рассмотренными выше характеристиками дуба (он также имеет высокий показатель твёрдости и хорошо поддаётся изгибу, то есть обладает неплохой пластичностью).
Благодаря своим свойствам ясень используется при выпуске различных образцов спортивного инвентаря (теннисных ракеток, лыж и весел), а также в автомобильной, авиационной и корабельной промышленности. Кроме того, его нередко применяют для изготовления лестничных перил и рукояток различных инструментов.
Рассеянно-сосудистые мягкие породы
Береза является древесным символом России и произрастает на её территории повсеместно. Она широко применяется в отечественной промышленности для изготовления фанеры, прикладов охотничьих и спортивных ружей, лыж и шпона. Помимо этого из берёзы делаются древесные плиты самого различного класса, паркетные полы и деготь.
Тополь, осина, ольха, ива и липа имеют очень схожее строение и благодаря своей мягкости чаще всего используются как поделочная древесина, идущая на удовлетворение бытовых и строительных нужд. Их этих древесных структур изготавливаются корыта, лопаты, домашняя посуда и целлюлоза.
Кроме того, на основе некоторых из них производится ящичная тара, вискоза, древесная стружка, игрушки и кровельная плитка.
Рассеянно-сосудистые (твёрдые)
К этой категории древесины относятся бук, грецкий орех, платан, самшит, рябина и клён, произрастающие в самых различных регионах России и Белоруссии и чаще всего применяемые в декоративных целях.
Большинство из этих пород относится к категории особо твёрдых, так что, помимо своей декоративной ценности, они отличаются высокой износостойкостью. Из некоторых сортов древесины изготавливается шпон и паркетный фриз, уксусная кислота и креозот, а на основе твёрдого и прочного ореха с красивой структурой делаются полированные паркетные плиты и ложи для ружей.
Рассмотреть здесь абсолютно все известные виды древесины не представляется возможным. Люди годами изучают отдельные породы, особенности видов деревьев, возможности их применения. При желании всегда можно найти нужную информацию и закрепить теоретические познания на практике, изучая, высаживая и обрабатывая дерево.
Свойства древесины
Декоративные свойства древесины
Цвет
Содержащиеся в полостях клеток красящие и смолистые вещества, а также дубильные вещества придают древесине цвет. Особый цвет в пределах климатического пояса присущ каждой древесине. Породы, произрастающие в различном климате, различаются по цвету – он служит для её распознавания дополнительным признаком.
Блеск
Отражение светового потока называют блеском. Он зависит от расположения и размеров сердцевинных лучей, их количества, а также от плотности древесины. Древесина дуба, лиственницы и бука отличается особым блеском.
Текстура
При перерезании волокон древесины, её сердцевинных лучей и годичных слоев на разрезе образуется рисунок, который называют текстурой. Она определяет декоративную ценность и зависит от направления разреза, особенностей строения древесины. Разница в окраске древесины ранней и более поздней, ширина годичных слоев, расположение волокон, наличие крупных сосудов и сердцевинных лучей определяет текстуру. Красива на тангенциальном разрезе текстура хвойных пород, которую дают различия в цвете древесины, образованной в разное время.
Физические свойства древесины
Влажность
Процентное соотношение массы влаги, содержащейся в указанном объеме древесины и массы древесины абсолютно сухой, называется абсолютной влажностью.
Степени влажности древесины:
Мокрая. Её влажность свыше 100% из-за длительного нахождения в воде.
Свежесрубленная. Её влажность 50-100%.
Воздушно-сухая. Её влажность около 15-20%. Древесина, хранение котрой осуществлялось на воздухе. Изменяется в зависимости от климата и времени года.
Комнатно-сухая. Её влажность не более 10%.
Плотность древесины
Выражается в килограммах на каждый кубический метр (кг/м.куб.) и определяется как отношение массы к объему. Влажность оказывает влияние на плотность. Влажность 12% оптимальна для определения физико-механических свойств древесины. Более тяжелая (плотная) древесина обычно обладает и большей прочностью. Таким образом, очевидна тесная связь плотности и прочности. Количество в единице объема древесинного вещества и есть плотность древесины.
Механические свойства древесины
Способность древесины противостоять воздействию нагрузок характеризуется механическими свойствами. Деформативность, прочность, ударная вязкость, твердость древесины относят к её механическим свойствам. Изменение формы и нарушение между отдельными частицами древесины связи происходит под воздействием нагрузок (внешних сил). Внутренние силы возникают благодаря сопротивлению древесины этим нагрузкам.
Прочность
Сопротивление древесины разрушению и разрыву связей между частицами под воздействием механических нагрузок называют прочностью. Порода дерева, влажность, плотность, наличие пороков, направление действующей нагрузки определяют прочность и предел прочности – напряжение, при котором происходит нарушение целостности древесины.
Основными видами механического воздействия считают сжатие, скалывание, изгиб, растяжение.
Растяжение: предел прочности
При растяжении, направленном вдоль древесного волокна средний показатель предела прочности составляет около 130 МПа. Строение древесины на прочность при таком растяжении оказывает существенное влияние. Снижение прочности может возникнуть даже при незначительном отклонении от расположения волокон, предусмотренного природой. При растяжении поперек волокон прочность очень мала. Она составляет 6,5 МПа в среднем. От предела прочности, которым обладает древесина при растяжении вдоль волокон, это примерно 1/20 часть.
Сжатие: предел прочности
При сжатии поперек волокон древесина обладает примерно в 8 раз меньшей прочностью, чем при сжатии вдоль. Деформация в виде некоторого укорочения испытываемого образца наблюдается при сжатии вдоль волокон.
Презентация по технологии "Физические и механические свойства древесины" ( 6-7 классы)
Описание слайда:Механические и технологические свойства древесины Механические свойства древесины характеризуют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил (прочность, твердость, упругость). Прочность древесины - её способность выдерживать нагрузки, не разрушаясь. Она зависит от породы древесины, ее плотности, влажности. Высокая прочность древесины у дуба, клена и др., меньшая - у липы, тополя и др. Твердость древесины – её способность сопротивляться проникновению в нее других, более твердых тел. Попробуйте, например, забить гвоздь в дубовую доску. Скорее всего гвоздь согнется. А в заготовку из осины или липы он входит легко, потому что испытывает меньшее сопротивление. Поэтому и различают породы мягкие (сосна, ель, тополь, липа, осина, ольха, каштан), твердые (береза, дуб, бук, вяз, рябина, клен, лещина, яблоня, ясень), очень твердые (граб, кизил, самшит, тис). Более твердая древесина меньше истирается, дольше служит человеку. Из такой древесины изготовлены, например, колодка рубанка, крышка верстака. Упругость древесины - её способность восстанавливать первоначальную форму после непродолжительного действия внешних сил. Это свойство имеет важное значение для практического использования древесины. Вы, наверное, видели, как прогибаются лыжи, когда лыжник едет по неровной поверхности. Но вот неровное место пройдено, и лыжи снова принимают прежнюю форму. Упругостью обладает измерительная линейка Механические свойства древесины связаны с технологическими – способностью удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и т.д.), сопротивляться раскалыванию, противостоять износу при трении, способностью гнуться.
дерева | Свойства, производство, использование и факты
Дерево , основная укрепляющая и проводящая питательные вещества ткань деревьев и других растений и один из самых распространенных и универсальных природных материалов. Произведенная многими ботаническими видами, включая голосеменные и покрытосеменные, древесина доступна в различных цветах и структурах. Он прочен по отношению к своему весу, изолирует тепло и электричество и обладает желаемыми акустическими свойствами. Кроме того, он придает ощущение «тепла», которого нет у конкурирующих материалов, таких как металл или камень, и относительно легко обрабатывается.В качестве материала дерево используется с момента появления людей на Земле. Сегодня, несмотря на технологический прогресс и конкуренцию со стороны металлов, пластмасс, цемента и других материалов, дерево сохраняет свое место в большинстве своих традиционных ролей, и его эксплуатационные возможности расширяются за счет новых применений. Помимо хорошо известных продуктов, таких как пиломатериалы, мебель и фанера, древесина является сырьем для изготовления древесных плит, целлюлозы и бумаги, а также многих химических продуктов. Наконец, древесина по-прежнему является важным топливом во многих странах мира.
Британская викторина
Строительные блоки повседневных предметов
Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, из чего вы на самом деле сделаны, проанализировав вопросы в этой викторине.
Производство и потребление древесины
С ботанической точки зрения древесина является частью системы, которая переносит воду и растворенные минералы от корней к остальным частям растения, хранит пищу, созданную в результате фотосинтеза, и обеспечивает механическую поддержку.Его производят примерно от 25 000 до 30 000 видов растений, в том числе травянистые, хотя только от 3 000 до 4 000 видов производят древесину, пригодную для использования в качестве материала. Древесные деревья и другие древесные растения делятся на две категории: голосеменные и покрытосеменные. Голосеменные или шишковидные деревья производят мягкую древесину, такую как сосна и ель, а покрытосеменные - лиственные породы умеренного и тропического климата, такие как дуб, бук, тик и бальза. Следует отметить, что различие между лиственной древесиной и мягкой древесиной верно не во всех случаях.Некоторые лиственные породы, например бальза, мягче, чем мягкие породы, например тис.
интерактивная карта географического распределения мировых лесов по категориям древесины Интерактивная карта, показывающая географическое распределение мировых лесов, дифференцированных по категориям древесины. Щелкните заголовки отдельных легенд и примеры, чтобы просмотреть статьи о конкретных типах лесов и деревьях. Нажмите на названия континентов, чтобы обсудить их растительный мир.
Encyclopædia Britannica, Inc.Древесина - материал, имеющий большое экономическое значение. Его можно найти во всем мире, и его можно рационально использовать как возобновляемый ресурс - в отличие от угля, руды и нефти, которые постепенно истощаются. За счет лесозаготовок, транспортировки, обработки в мастерских и на промышленных предприятиях, а также торговли и использования древесина обеспечивает рабочие места и поддерживает экономическое развитие, а в некоторых странах - средства к существованию. Об этой важности свидетельствует сохраняющийся высокий спрос на древесину и изделия из нее.
По весу расход древесины намного превышает расход других материалов. Более половины производимого круглого леса (бревен) используется в качестве топлива, в основном в менее развитых странах. Производство бумаги и картона показало самый быстрый рост среди изделий из древесины; Ожидается, что эта тенденция сохранится по мере приближения потребления на человека в менее развитых странах к уровню потребления в развитых странах. Рост мирового населения является движущей силой увеличения потребления древесины и, как следствие, обезлесения.Истощение многих лесов, особенно в тропиках, делает неясным обеспечение достаточного количества древесины для удовлетворения ожидаемых потребностей. Усилия, направленные на то, чтобы остановить сокращение лесного покрова Земли и повысить продуктивность существующих лесов, создание обширных программ лесовосстановления и посадки быстрорастущих древесных пород, переработка бумаги и более эффективное использование древесины посредством исследований могут облегчить проблему поставок древесины и помогают уменьшить вредное воздействие на окружающую среду лесной промышленности.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас .Свойства древесины Древесина | Физические и химические свойства древесины
Перейти к основному содержаниюДополнительное меню
- О нас
- Контактная информация
- Главная
О гражданском строительстве
- Главная
- Гражданские ноты
-
Банкноты
- Строительные материалы
- Строительство зданий
- Механика грунта
- Геодезия и выравнивание
- Ирригационная техника
- Инженерия окружающей среды
- Дорожное строительство
- Инфраструктура
- Строительная инженерия
-
Лабораторные заметки
- Инженерная механика
- Механика жидкости
- Почвенные лабораторные эксперименты
- Экологические эксперименты
- Материалы Испытания
- Гидравлические эксперименты
- Дорожные / шоссе тесты
- Стальные испытания
- Практика геодезии
-
- Загрузки
- Исследование
- Учебники
-
Учебные пособия
-
% PDF-1.2 % 138 0 объект > endobj xref 138 32 0000000016 00000 н. 0000000991 00000 н. 0000001699 00000 н. 0000002002 00000 н. 0000002287 00000 н. 0000003457 00000 н. 0000003685 00000 н. 0000004788 00000 н. 0000006285 00000 п. 0000006308 00000 п. 0000006421 00000 н. 0000007752 00000 н. 0000007775 00000 н. 0000008884 00000 н. 0000009167 00000 н. 0000010373 00000 п. 0000010396 00000 п. 0000011635 00000 п. 0000011658 00000 п. 0000012907 00000 п. 0000012929 00000 п. 0000013988 00000 п. 0000014011 00000 п. 0000015089 00000 п. 0000015112 00000 п. 0000016260 00000 п. 0000016282 00000 п. 0000019725 00000 п. 0000022910 00000 п. 0000073564 00000 п. 0000001048 00000 н. 0000001677 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 139 0 объект > endobj 168 0 объект > поток Hc``f```G @ (qIECE H0t a C 58Z '(f wh) bÑw` (j ĸY9! 86lV Ռ 2% `() pn դ >> moM0T 첐 b'`ke4 ܦ` JVPF, s [W 㱐 _fO
.Физико-механические свойства древесины
ДЕРЕВЯННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Под древесиной подразумевается ткань ствола дерева, не содержащая коры. Древесина широко применяется в строительстве в виде пиломатериалов, фанеры, столярных изделий, клееных конструкций, сборных деревянных домов, элементов из отходов деревообработки и лесопиления. Древесина применяется в основном как кругляк и доски.
Деревянные материалы отличаются от других рядом положительных характеристик: сравнительно высокая механическая прочность при небольшой средней плотности, высокая технологичность, эластичность, низкая теплопроводность, значительная устойчивость к попеременному замораживанию и оттаиванию, а также к другим агрессивным воздействиям.
Гигроскопичность, способность к гниению, литью, набуханию и растрескиванию в условиях циклической влажности, неоднородность физико-механических свойств в различных направлениях (анизотропия), горючесть относятся к факторам, ограничивающим применение материалов из древесины в строительстве. Врожденные недостатки древесины в значительной степени устраняются ее модификацией полимерными веществами, антисептиками и антипиренами.
В строительстве наиболее широко используется древесина хвойных пород.По масштабам применения в строительстве древесина хвойных пород (хвойных пород) занимает место в следующем ряду (после убывания): сосна, ель, лиственница, пихта, кедр. Лиственница, древесина которой ценится за высокую плотность, прочность и устойчивость к гниению, имеет лучшие физико-механические свойства.
Древесина дуба среди твердых пород древесины широко используется для ответственных построек на воздухе и под водой, для паркета, столярных изделий.
Проблема бережливого использования лесных ресурсов становится с каждым годом все более актуальной, ведь они являются источником не только строительной древесины, но и многих различных химических и других продуктов, а также как один из основных природных факторов.
С развитием производства сборного железобетона и других современных строительных материалов, применение древесины ограничивается единственной действительно рациональной областью, в которой проявляются ее технические и экономические преимущества.
Все большее значение приобретает проблема утилизации отходов лесозаготовки и переработки, производства на их основе различных материалов.
Деревянная структура
Состав и структура. Древесина характеризуется слоистой волокнистой структурой и состоит из ячеек разной формы, размера и назначения. Таким образом, 90-95% древесины хвойных деревьев составляют трахеиды - вытянутые клетки древесины по линии ствола дерева длиной 2-5 мм и шириной 30-70 мм, которые проводят воду и растворы от корней к головке. во времена древесной жизни. Оболочка ячеек образована в основном целлюлозой ( 6 H 10 O 5 ), которая является основным компонентом несущего каркаса дерева.Полисахариды-лигнин и гемицеллюлозы - сложные органические соединения. По составу они близки к целлюлозе, а также относятся к компонентам клеточных стенок и межклеточного вещества
Обычно древесина включает 40-50% целлюлозы, 20-30% лигнина и 15-30% гемицеллюлоз, 1-3% - сопутствующие компоненты (смолы, масла, дубильные вещества и др.).
Среднеатомный химический состав древесины практически одинаков для всех лесов: 49.5% углерода, 44,08% кислорода, 0,12% азота и 6,3% водорода. Минеральные вещества, дающие золу при горении древесины, составляют 0,2-1,7%. В состав золы в основном входят соли щелочноземельных металлов.
Древесина - основная и самая вместительная из массовых частей ствола. Кроме этого, имеется стержневая трубка, обычно диаметром 2-5 мм примерно в центре ствола (рис. 19.1). Это самая слабая часть туловища, которая легко подвергается гниению.
Древесина внешне корковая, что защищает дерево от атмосферных и внешних механических воздействий.Кора включает две зоны: внешнюю - пробку, выполняющую защитную функцию, и внутреннюю - корку, которая активно принимает участие в перемещении питательных веществ в дереве.
На границе луба и древесины находится слой клеток, делящихся и способных к росту, который называется камбием. Камбий предопределяет рост древесины и коры.
Древесина в зависимости от особенностей макроструктуры делится на три группы - сердцевина, спелая древесина и заболонь.Древесина сердцевинных пород (сосна, кедр, лиственница, дуб, ясень, тополь и др.) Имеет более темную окраску центральной части сердцевины и более светлую периферийную часть - заболонь. Древесина всех деревьев в раннем возрасте состоит только из заболони. Керн появляется, например, у сосны в возрасте 30-35 лет, у дуба 8-12 лет. Он состоит из отмирающих клеток, пропитанных слоями смолы, кальцита, дубильных и других веществ и заблокированных ими. Сердечник обладает повышенной плотностью и устойчивостью к гниению.
Если центральная часть древесины имеет идентичный цвет с периферийной и отличается только меньшей влажностью, ее называют не сердцевиной, а спелой древесиной. Спелая древесина в качестве сердцевины является более плотной частью ствола.
Заболонь состоит из более молодых клеток и предназначена для движения в ней минеральных веществ, проникающих внутрь. Заболонь с возрастом постепенно переходит в сердцевину или спелую древесину. При одинаковой влажности многие механические свойства заболони соответствуют сердцевине. У него меньше сопротивляемость гниению, но он легче насыщается антигнилью.К заболонным лесным деревьям, имеющим практически идентичную древесину по окраске и влажности как в центре, так и на периферии, относятся многие породы древесины (кедр, ольха, граб и др.).
Древесина состоит из отдельных годовых слоев, которые различаются невооруженным глазом, особенно у хвойных деревьев. На поперечном срезе ствола эти слои имеют вид концентрических колец, окружающих сердечник. Годовые ярусы включают две части - летнюю и позднюю. Весной появляется летняя древесина, она светлее и мягче поздней, которая появляется только в конце лета.Особенно сильно эта разница проявляется у хвойных деревьев.
Состав поздней древесины во многом определяет физико-механические свойства древесины в целом. Смоляные каналы сконцентрированы в поздних породах мягкой древесины. Смола, которая их заполняет, снижает водопоглощение древесины, повышает устойчивость к гниению. Наличие лучей характерно для всех древесных линий, радиально расходящихся к коре непосредственно от сердцевины или на некотором расстоянии от нее. Они служат для отвода водных растворов питательных веществ в горизонтальном направлении в древесине.Древесина легко раскалывается на первичных лучах и дает трещины при усадке, так как ячейки, входящие в эти области, связи между ними сравнительно слабые.
В древесине лиственных пород сосуды - трубчатые образования клеток диаметром 0,1-0,4 мм и длиной до 10 см, направленные по линии ствола, являются наиболее слабыми элементами строения, за исключением первичных лучей.
Дефекты древесины . Дефекты структуры, нарушение целостности, повреждения и болезни, то есть недостатки, снижающие качество деловой древесины, относят к дефектам древесины (рис.19.2). В соответствии с действующей классификацией все дефекты разделены на десять групп: сучки, грибковые пятна и гнили, химические краски, повреждение насекомыми, деформации, проверка, дефекты формы ствола, дефект структуры дерева, раны, неправильная укладка в древесину, механические повреждения. и дефекты лечения.
Основной дефект, определяющий породу древесины, - сучковатость; сучки являются основой ветвей, расположенных в древесине ствола. Отрицательное влияние сучков заключается в ухудшении механических свойств древесины в результате нарушения однородности и выгибания волокон.
Сучки затрудняют также обработку дерева и в некоторых случаях сопровождаются внутренней гнилью. Тип сучков (форма, степень роста, состояние древесины), их размер и количество указывается в описании сучковатости.
Гниль древесины проявляется в потускнении ее цвета, уменьшении средней плотности и прочности.
Гниль вызывается развитием в древесных грибах простейших растительных организмов. Грибы, обитающие вокруг дерева, не содержат хлорофилла и не могут синтезировать органические вещества.После этого они вынуждены скармливать готовые органические соединения, поэтому их сажают на дереве.
Развитие грибков в древесине происходит только при определенной влажности (обычно 25-70%) и температуре воздуха в среднем от 5 до 25С. В воде разложения не происходит, так как доступ кислорода, необходимого для жизнедеятельности грибов, прекращается. Развитие грибов прекращается также при температуре ниже 0С и выше 40-45С. Химизм гниения древесины заключается в ее разложении с выбросом свободной углекислоты и воды.
Различают деструктивную и коррозионную гниль. Первый генерируется грибами, разрушающими целлюлозу мертвой древесины; Причиной второй являются лесные грибы, паразитирующие на живой древесине и использующие в основном лигнин.
Деструктивная гниль характеризуется призматическим растрескиванием и потемнением древесины, а коррозионная - расслоением древесины годичными кольцами с окраской в коричневый цвет.
Наряду с разрушающими древесину существует группа древесных грибов, которые придают древесине различные краски и практически не ухудшают ее физико-механические свойства. Разновидностью красок для дерева является плесень, которая встречается на необработанной заболоченной древесине всех деревьев и вызывается карпофором плесневых грибов.
Повреждение древесины насекомыми называется червоточинами. Основная масса насекомых-вредителей древесины - это разные виды жуков.
Есть группа сильных разрушителей древесины из класса моллюсков или ракообразных в море, в реках и озерах они не обитают.
Устанавливают разновидность червоточин по степени повреждения древесины (поверхностные до 3 мм, мелкие до 5 мм, глубокие (гнилые) более 5 мм) - и подсчитывают количество отверстий.
Деформации и трещины - группа дефектов, являющихся следствием изменения формы или нарушения плотности древесины. Они возникают под действием значительных внутренних напряжений, возникающих в процессе роста дерева, при резком изменении температуры, неравномерном удалении влаги и т. Д.
Количество, характер и размеры трещин, а также их направление по отношению к действующим силам влияют на механические свойства древесины. Итак, наиболее негативное влияние на изгиб оказывает трещина нейтрального участка, находящаяся в плоскости, перпендикулярной силе. Площадь трещины, совпадающая с направлением усилия, оказывает наименьшее влияние.
Физико-механические свойства древесины
Физико-механические свойства .Влажность древесины влияет на ее физико-механические свойства, а также на ее доступность. Влажность колеблется от 30 (дуб) до 45% (ель) для зелени. Древесина воздушной сушки, долгое время лежавшая на воздухе, имеет влажность 15-20%.
В древесине различают гигроскопичную (присущую) и свободную влагу. Гигроскопическая влага пропитывает клетки и удерживается физико-химическими связями. Максимальное количество гигроскопической влаги, которое может впитать древесина после ее кондиционирования на воздухе, насыщенном водяным паром, называется точкой насыщения стенок ячеек или пределом гигроскопичности.Пределом насыщения называют максимальную влажность клеточных стенок зеленого дерева или смоченного в воде кондиционирования. Влажность древесины, равная пределам насыщенности и гигроскопичности при температуре 15-20 С, практически одинакова и в среднем для всех пород древесины составляет 30%.
В отличие от связанной воды свободная вода заполняет сосуды и межклеточное пространство и удерживается физико-механическими связями с древесиной. Удаление свободной воды требует меньших затрат энергии, поэтому ее влияние на свойства древесины значительно меньше.Сначала удаляют в основном свободную воду, а затем связывают при сушке древесины. Процесс сушки древесины останавливается для достижения равновесной влажности, то есть влажности окружающего воздуха. Найти величину равновесной влажности можно по специальным диаграммам.
Усадка происходит при удалении из древесины связанной влаги, что означает уменьшение размеров древесины. Напротив, при увлажнении древесины стенки ячеек утолщаются, что вызывает набухание.Наиболее существенны поперечные деформации влаги. Так, полная линейная усадка древесины в тангенциальном направлении составляет 6-10%, а в продольном направлении до волокон - всего 0,1-0,63%. Величина усадки и набухания возрастает также с увеличением средней плотности древесины.
Деформации влажности могут быть рассчитаны с помощью коэффициентов усадки (K shr ) и набухания (K sw ), которые характеризуют соответствующие деформации в соответствии с уменьшением или увеличением содержания связанной влаги в древесине на 1%.
Соотношение между K shr и K sw определяется по формуле:
. (19,1)
Коэффициенты объемной усадки некоторых распространенных пород древесины и другие физико-механические свойства приведены в Таблице 19.1.
При сушке в результате неравномерности распределения влажности по сечению древесины и анизотропии в ней возникают внутренние напряжения. Развитие этих напряжений может вызвать растрескивание и разлив древесины.
бл19.1
Физико-механические свойства древесины
| Порода дерева | Средняя плотность, кг / м 3 | Коэффициент объемной усадки | Предел прочности в продольном направлении волокон, P | |||
| Сжатие | Напряжение | Статический изгиб | Радиальный раскол | |||
| Хвойная древесина | ||||||
| Лиственница | 0.52 | 9,9 | ||||
| Сосна | 0,44 | 7,5 | ||||
| Ель | 0,43 | 6,9 | ||||
| Пихта сибирская | 0.39 | 6,4 | ||||
| кедр сибирский | 0,42 | 6,2 | ||||
| Твердая древесина | ||||||
| Дуб | 0,43 | 10.2 | ||||
| Береза | 0,54 | 9,3 | ||||
| Бук | 0,47 | 11,6 | ||||
| Teil | 0,49 | 8.6 | ||||
| Ольха | 0,43 | 8,1 | ||||
| осина | 0,41 | 6,3 | ||||
| Тополь | 0,42 | 6.1 | ||||
| Ясень | 0,48 | 12,2 |
Для предотвращения этих дефектов особое значение имеет режим сушки древесины. Сушка - одна из самых ответственных и трудоемких операций в технологии деревообработки. Влажность столярных изделий не должна превышать 8-10%, а для наружных конструкций 15-18%.
При расчете процессов сушки, пропитки и прочего необходимо знать термические свойства древесины. Из-за пористой структуры древесина плохо проводит тепло. Низкая теплопроводность древесины, особенно крупнозернистой, предопределяет ее широкое применение в ненесущих конструкциях отапливаемых зданий. Брус толщиной до 15 см по теплопроводности эквивалентен стене из кирпича толщиной в 2,5 кирпича.
Коэффициент линейного расширения древесины по волокнам составляет всего (3-5) 10 -6 0 -1 , то есть в 3-10 раз меньше, чем у металла, бетона и стекла, за счет чего нельзя устройство компенсационных швов в деревянных постройках.В поперечном направлении волокон изменение линейных размеров в 7-10 раз больше, чем в продольных.
Сухая древесина имеет очень малую проводимость, примерно такую же, как и хорошие электроизоляционные материалы. Однако с повышением влажности увеличивается проводимость. При влажности, равной пределу насыщения, она в десять миллионов раз больше, чем проводимость выдержанной древесины.
Плотность древесины определяется комплексом веществ, входящих в состав клеточных стенок.Поскольку эти вещества имеют практически одинаковый состав для всей древесины, реальная плотность древесины (плотность древесного вещества) колеблется в узких пределах - от 1,49 до 1,56 г / см 3 и составляет в среднем 1,53 г / см 3 .
Средняя плотность древесины зависит от ее влажности и пористости. Значение средней плотности указано для стандартной 12% -ой влажности (). В диапазоне от нуля до 30% влажности может применяться следующая формула:
, (19.2)
где К shr - коэффициент объемной усадки; - влажность.
При влажности древесины более 30% можно использовать формулу для расчета средней плотности:
, (19,3)
где - коэффициент равен 1,222 для березы, бука, лиственницы, робинии и 1,203 для прочей древесины.
По средней плотности все породы древесины делятся на три группы: легкие (<550 кг / м 3 ), средневесные (= 550-750 кг / м 3 ) и тяжелые ( > 750 кг / м 3 ).
Механические свойства . Показатели механических свойств породы древесины, как и ее физические свойства, зависят от влажности; Причем влияет только связанная вода, которая находится в стенках клеток. Повышение связанной влажности резко снижает показатели всех механических свойств. Прочность древесины можно рассчитать по формуле:
, (19,4)
где и - предел прочности древесины при влажности 12% и влажности; а - коэффициент снижения прочности древесины при повышении ее влажности на 1% (для предела прочности при сжатии продольных волокон и статического изгиба а = 0.04; при продольном растяжении волокон а = 0,01).
Из-за особенностей конструкции механические свойства древесины зависят также от угла между направлением рабочего усилия и направлением волокон.
Наиболее важным и характерным механическим свойством древесины является прочность на сжатие продольных волокон. Это свойство древесины является определяющим для свай, ферм, колонн и других конструкционных материалов.
В большинстве случаев невозможно обнаружить разрушение при действии сжимающих сил поперек волокон; поэтому он ограничивается определением пропорционального предела, который принимается как условный предел прочности.Условная прочность на сжатие по волокнам в среднем по всей древесине примерно в 10 раз меньше прочности на сжатие по длине волокон.
Прочность на сжатие поперек волокон имеет практическое значение в местах угловых соединений или соединений деревянных деталей с металлическими, для железнодорожных шпал и т. Д.
Предел прочности при растяжении в продольном направлении волокна в 2 и более раз выше, чем при сжатии (таблица 19.1). Для сосны и ели, например, она в среднем составляет около 100 МПа.При растяжении поперек волокна предел прочности в 10-40 раз меньше. Здесь прочность в радиальной плоскости всей древесины выше, чем при растяжении в тангенциальной области. Это обусловлено тем, что в последнем случае прорыв слабых сердцевинных лучей проходит, а в радиальной области - по ранней и плотной поздней зоне. Предел прочности на разрыв особенно сильно снижается при наличии сучков и фигурных волокон.
Дерево редко работает на напряжение в конструкциях и элементах. Предусмотрено с трудом предотвратить разрушение деталей в местах крепления.Учитываются показатели прочности древесины на разрыв по волокнам для предотвращения ее растрескивания при интенсивных режимах сушки.
Древесина широко используется для конструкций, работающих на поперечный изгиб: в перекрытиях, в фермах мостов, эстакадах, площадках, лестницах и т. Д. Прочность древесины при статическом поперечном изгибе находится посередине между прочностью на растяжение и сжатие вдоль волокон. В среднем для разной древесины можно принять примерно 90 МПа.
Прочность древесины в некоторых случаях важна при сдвиге и скручивании при расчете конструкционной древесины. Самый распространенный вид испытаний на сдвиг - это раскалывание по волокнам, сопротивление которым составляет примерно 0,15 от прочности на сжатие. Прочность на скручивание основной древесины почти в 1,5 раза превышает сопротивление скалыванию.
Твердость древесины важна при обработке обрабатывающим инструментом и при разрушающих воздействиях.Это свойство определяется на эталонах-кубах методом вдавливания. Наибольшей твердостью (50-90 МПа) обладают ясень, бук, вяз, лиственница.
Ползучесть, приводящая к заметным деформациям конструкций от длительной нагрузки, характерна для древесины, особенно при работе во влажных условиях,
Дерево, работающее в сухих помещениях, на открытом воздухе, а также в подземных и подводных сооружениях, в условиях, исключающих образование грибка, отличается высокой стойкостью.Механические свойства древесины значительно меняются после нахождения в речной воде в течение нескольких сотен лет. Соленая вода уже через сравнительно короткое время значительно ухудшает свойства древесины.
Под действием кислот и щелочей механические свойства древесины ухудшаются по мере увеличения их концентрации. Коррозионная стойкость древесины твердых пород ниже, чем у хвойных.
В пределах одного сорта древесины сопротивление зависит от его плотности.Устойчивость увеличивается с возрастом дерева, при движении от заболони к ядру и от нижней части ствола к верху. Защита древесины от гниения осуществляется в основном путем химической обработки антисептиками, а от возгорания - антипиренами.
Направленное изменение свойств древесины достигается за счет ее модификации прессованием после предварительного пропаривания или нагрева, а также обработки синтетических полимеров. Модифицированная древесина имеет в несколько раз большую прочность, твердость, ударопрочность, пониженную гигроскопичность и водопоглощение.
Антисептики - это токсичные соединения, которые придают устойчивость к древесному грибку, насекомым и т. Д.
В зависимости от химических и физических свойств антисептики можно разделить на три группы: масла и растворимые в маслах; растворим в органических растворителях; вода. Каменноугольные и сланцевые масла в основном относятся к первой группе антисептиков; во втором - пентахлорфенол и нафтенат меди, растворимые в органических растворителях. Основные представители третьей группы - фторид натрия, цинк соляной и другие.
Вещества, повышающие огнестойкость древесины, называются антипиренами. Защитное действие антипиренов может быть определено экстракцией при нагревании кристаллизационной воды в виде пара или других негорючих газов, которые вытесняют воздух с поверхности древесины и ослабляют горючие газы (серный и кислый фосфорный аммоний, галлон). Существует множество антипиренов (например, борная кислота, силикат натрия, соляной цинк), которые плавятся при нагревании и образуют плотную защитную ленту, которая покрывает поверхность древесины и препятствует доступу кислорода.Такие антипиреновые добавки, как гидрат калия, некоторые клеи, облегчают при высокой температуре создание пенного теплоизоляционного слоя.
На практике обычно применяются смеси различных антипиренов. Древесина пропитывается огнеупорными смесями под действием тлеющих огней, но не горит. После устранения огня тление прекращается. Различные краски также могут защитить дерево от возгорания.
Дата: 18.12.2015; просмотр: 969
.
% PDF-1.5 % 510 0 объект > endobj xref 510 77 0000000016 00000 н. 0000002821 00000 н. 0000002968 00000 н. 0000003483 00000 н. 0000003620 00000 н. 0000003752 00000 н. 0000003891 00000 н. 0000004033 00000 н. 0000004513 00000 н. 0000004727 00000 н. 0000005297 00000 н. 0000005494 00000 п. 0000005521 00000 н. 0000005558 00000 н. 0000006204 00000 н. 0000006316 00000 н. 0000006430 00000 н. 0000006457 00000 н. 0000007018 00000 п. 0000007242 00000 н. 0000007645 00000 н. 0000008449 00000 н. 0000009098 00000 н. 0000009247 00000 н. 0000009422 00000 н. 0000009449 00000 н. 0000009922 00000 н. 0000010661 00000 п. 0000011387 00000 п. 0000012079 00000 п. 0000012821 00000 п. 0000013532 00000 п. 0000014095 00000 п. 0000016745 00000 п. 0000016815 00000 п. 0000016896 00000 п. 0000058876 00000 п. 0000059159 00000 п. 0000059701 00000 п. 0000059771 00000 п. 0000059852 00000 п. 0000081774 00000 п. 0000082043 00000 п. 0000082449 00000 п. 0000082519 00000 п. 0000082600 00000 п. 0000101876 00000 н. 0000107953 00000 п. 0000108246 00000 н. 0000108618 00000 п. 0000108688 00000 н. 0000108769 00000 н. 0000123879 00000 п. 0000124142 00000 н. 0000124427 00000 н. 0000124454 00000 н. 0000124859 00000 н. 0000124929 00000 н. 0000125010 00000 н. 0000130953 00000 н. 0000131224 00000 н. 0000131392 00000 н. 0000131419 00000 п. 0000131717 00000 н. 0000131826 00000 н. 0000133810 00000 н. 0000134121 00000 н. 0000134474 00000 н. 0000134573 00000 н. 0000135961 00000 н. 0000136263 00000 н. 0000136603 00000 н. 0000136691 00000 н. 0000137215 00000 н. 0000137494 00000 н. 0000002632 00000 н. 0000001872 00000 н. трейлер ] / Назад 316116 / XRefStm 2632 >> startxref 0 %% EOF 586 0 объект > поток hb``b`X T Ȁ
.дерева | Свойства, производство, использование и факты
Дерево , основная укрепляющая и проводящая питательные вещества ткань деревьев и других растений и один из самых распространенных и универсальных природных материалов. Произведенная многими ботаническими видами, включая голосеменные и покрытосеменные, древесина доступна в различных цветах и структурах. Он прочен по отношению к своему весу, изолирует тепло и электричество и обладает желаемыми акустическими свойствами. Кроме того, он придает ощущение «тепла», которого нет у конкурирующих материалов, таких как металл или камень, и относительно легко обрабатывается.В качестве материала дерево используется с момента появления людей на Земле. Сегодня, несмотря на технологический прогресс и конкуренцию со стороны металлов, пластмасс, цемента и других материалов, дерево сохраняет свое место в большинстве своих традиционных ролей, и его эксплуатационные возможности расширяются за счет новых применений. Помимо хорошо известных продуктов, таких как пиломатериалы, мебель и фанера, древесина является сырьем для изготовления древесных плит, целлюлозы и бумаги, а также многих химических продуктов. Наконец, древесина по-прежнему является важным топливом во многих странах мира.
Британская викторина
Строительные блоки повседневных предметов
Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, из чего вы на самом деле сделаны, проанализировав вопросы в этой викторине.
Производство и потребление древесины
С ботанической точки зрения древесина является частью системы, которая переносит воду и растворенные минералы от корней к остальным частям растения, хранит пищу, созданную в результате фотосинтеза, и обеспечивает механическую поддержку.Его производят примерно от 25 000 до 30 000 видов растений, в том числе травянистые, хотя только от 3 000 до 4 000 видов производят древесину, пригодную для использования в качестве материала. Древесные деревья и другие древесные растения делятся на две категории: голосеменные и покрытосеменные. Голосеменные или шишковидные деревья производят мягкую древесину, такую как сосна и ель, а покрытосеменные - лиственные породы умеренного и тропического климата, такие как дуб, бук, тик и бальза. Следует отметить, что различие между лиственной древесиной и мягкой древесиной верно не во всех случаях.Некоторые лиственные породы, например бальза, мягче, чем мягкие породы, например тис.
интерактивная карта географического распределения мировых лесов по категориям древесины Интерактивная карта, показывающая географическое распределение мировых лесов, дифференцированных по категориям древесины. Щелкните заголовки отдельных легенд и примеры, чтобы просмотреть статьи о конкретных типах лесов и деревьях. Нажмите на названия континентов, чтобы обсудить их растительный мир.
Encyclopædia Britannica, Inc.Древесина - материал, имеющий большое экономическое значение. Его можно найти во всем мире, и его можно рационально использовать как возобновляемый ресурс - в отличие от угля, руды и нефти, которые постепенно истощаются. За счет лесозаготовок, транспортировки, обработки в мастерских и на промышленных предприятиях, а также торговли и использования древесина обеспечивает рабочие места и поддерживает экономическое развитие, а в некоторых странах - средства к существованию. Об этой важности свидетельствует сохраняющийся высокий спрос на древесину и изделия из нее.
По весу расход древесины намного превышает расход других материалов. Более половины производимого круглого леса (бревен) используется в качестве топлива, в основном в менее развитых странах. Производство бумаги и картона показало самый быстрый рост среди изделий из древесины; Ожидается, что эта тенденция сохранится по мере приближения потребления на человека в менее развитых странах к уровню потребления в развитых странах. Рост мирового населения является движущей силой увеличения потребления древесины и, как следствие, обезлесения.Истощение многих лесов, особенно в тропиках, делает неясным обеспечение достаточного количества древесины для удовлетворения ожидаемых потребностей. Усилия, направленные на то, чтобы остановить сокращение лесного покрова Земли и повысить продуктивность существующих лесов, создание обширных программ лесовосстановления и посадки быстрорастущих древесных пород, переработка бумаги и более эффективное использование древесины посредством исследований могут облегчить проблему поставок древесины и помогают уменьшить вредное воздействие на окружающую среду лесной промышленности.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас .
