Твердость древесины разных пород в процентном соотношении

Твердость древесины разных пород

Чтобы деревянная лестница получилась качественной, следует учитывать свойства древесины. У каждого вида дерева есть определенные параметры, которые характеризуют пригодность материала для использования в разных работах. К таким параметрам относятся твердость, износостойкость, прочность, влажность.

Твердость древесины – уровень сопротивления воздействию твердых тел на ее структуру. Этот параметр полностью зависит от показателя плотности древесины. Она не одинакова по направлениям ствола дерева. К примеру, торцовая поверхность лиственных деревьев имеет большую твердость чем тангентальная или радиальная.

За счет этого показателя выделяют следующие группы древесины.

От чего зависит твердость дерева?

На твердость древесины могут влиять несколько факторов. К ним относится влажность, содержание поздней древесины в годичных слоях, район произрастания, период заготовки.

Незначительное повышение влажности сказывается на торцовой твердости. Например, снижение влажности на 1% уменьшает твердость на 3%. Тоже происходит и с тангентальной и радиальной твердостью. Поздняя древесина наоборот повышает плотность дерева и делает его тверже.

Место произрастания влияет за счет разных климатических условий. Сосна, выросшая в сухом климате будет намного прочнее дерева, которое произрастала в болотистой местности. Время года, когда срубают древесину также влияет на свойства. Срубленное дерево в декабре будет тверже, чем в феврале.

Применение твердой древесины

Твердая древесина лучше поддается механической или машинной обработке. Точение, резьба, фрезеровка легко производить с большим качеством, чего не сделаешь с мягкой древесиной. Ее обработка требует ручной работы, при которой используют ножи, резаки и стамески.

Материал с повышенной твердостью применяется для изготовления паркета, панелей, инструментов. Также часто используют для создания деревянной мебели и лестниц. Этот показатель гарантирует отсутствие вмятин на поверхности изделия.

Измерение твердости дерева

Чтобы измерить твердость древесины по методу Бринелля используют стальной шарик в 10 миллиметров. Его вдавливают в поверхность на какой-то промежуток времени с определенной силой. После этих действий специалисты измеряют вмятину по длине и глубине. На основе этих величин измеряют показатель твердости. Классификация деревьев по твердости пород:

Стандартно древесина 12%влажности делится на три группы по твердости. К мягким относят сосну, ель, осину, липу, к твердым- береза, бук, ясень, клен, и очень твердым акация белая, эвкалипт, самшит.

При выборе доски для паркета в первую очередь следует обращать внимание на твердость древесины – ее определят методом Бринелля. От того, насколько твердое дерево, зависит прочность напольного покрытия – его устойчивость к вдавливанию каблуков и других предметов, царапинам, стиранию и прочим повреждениям.

Чтобы определить твердость по Бринеллю экспериментальным путем, в древесину вдавливают стальной шарик, при этом четко рассчитывая силу, замеряют размеры полученного углубления и соотносят их с коэффициентом Бринелля. Тем прочнее дерево, чем этот показатель выше.

От чего зависит твердость древесины

В нашей таблице вы можете найти приблизительные значения, приведенные для каждой породы дерева. Однако следует помнить, что все показатели не точны – дерево одного и того же вида может иметь разные значения, поскольку на твердость влияют еще и следующие факторы:

Распил древесины производится тремя способами: радиальным, тангенциальным и поперечным. При радиальном распил осуществляется вдоль, по перпендикуляру к годичным кольцам дерева, которые на поверхности доски имеют почти прямой угол. Такой способ позволяет добиться наиболее высоких показателей твердости. Тангенциальный распил также выполняется продольно, однако не по перпендикуляру, соответственно, на лицевой поверхности образуются своеобразные узоры из годичных колец. При поперечном распиле дерево разделяется перпендикулярно к стволу и направлению волокон.

Твердость измеряется в HB – расшифровывается как Hardness Brinell (твердость Бринелля). В таблицах чаще всего не указываются единицы измерения, иногда можно встретить показатель МПа. 10 МПа – это 1 НВ, также равняется 10 Н/кв.мм.

Степень твердости дерева

По твердости деревья условно делятся на три основных группы – мягкие, твердые и очень твердые. Для изготовления паркета не используются мягкие породы, так как они не прочны и очень подвержены повреждениям. Даже если вы уроните на такой пол какой-то тяжелый предмет, на нем останется вмятина, которую невозможно будет удалить.

К мягким породам относятся хвойные – ель, сосна, кедр и пихта – а также липа, ольха, тополь и осина. Их коэффициент твердости достигает 38,6 МПа.

Деревья средней степени твердости с показателями до 82,5 МПа – это береза, бук, ясень, клен, карагач, лиственница и некоторые фруктовые.

И наконец, самые твердые породы, из которых изготавливают террасные доски и другие прочные покрытия, имеют значение от 82,5 МПа и выше. К ним относятся граб, акация, береза, кизил и самшит.

Разумеется, существуют и другие породы древесины, которые применяются для производства паркетных планок, но вышеперечисленные используются наиболее широко. Показатели других деревьев, в том числе, таких экзотических, как мербау, гикори, кумару, сукупира, вы можете найти в нашей таблице.

Твёрдость древесины зависит, что весьма логично, от породы дерева. Условно можно разделить древесину по твёрдости на 6 групп: очень мягкая, мягкая, средней твёрдости, твёрдая, очень твёрдая, твёрдая как кость. Рассмотрим данное деление на наиболее известных сортах:

Измерение твёрдости древесины производится в Европе и Америке по разным шкалам – Бринеллю и Янку соответственно, вот пример вариант применяемый у нас, шкала Бринелля.

Твердость древесины по шкале Бриннеля

Для производства качественных изделий из дерева мастеру требуется определить твердость породы. Для ее определения традиционно применяется метод Бриннеля. Суть метода заключается в вдавливании 10 мм шарика в поверхность заготовки с силой 100 кг. По характеру повреждения и диаметру образовавшейся лунки и определяют величину твердости. Соответственно, древесина с более высоким коэффициентом твердости гораздо надежнее и крепче пород с меньшим показателем.

Учитывать следует и изменения в твердости, происходящие во время работы с заготовками. Так, например, твердость породы дерева меняется в зависимости от типа его распила (при радиальном распиле древесина тверже, чем при тангенциальном). Поэтому в данной таблицы собраны исключительно средние показатели.

Плотность древесины

Как известно, плотность древесины и уровень влажности напрямую связаны. Поэтому, для сравнения все заготовки приводят к единому показателю уровня влажности — 12%. Принято считать, что тяжелая древесина обладает повышенным запасом прочности, в то время, как легкая считается менее надежной. По влажности древесина подразделяется на три группы:

Качество и твердость древесины определяется по нескольким критериям. Ниже мы подробно рассмотрим каждый из них:

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что качество паркета определяется по принципу «чем выше твердость дерева, тем выше надежность паркета», а сама твердость выражается значением Бринелля, то есть разностью твердости различных сортов древесины. С другой стороны, ни одна порода дерева не в состоянии выдержать постоянные точечные нагрузки от ножек тяжелой мебели и подобного, а само качество паркета влияет лишь на его долговечность и внешний вид.

Ещё немного таблиц

Ну и напоследок ещё одна таблица популярных пород древесины по Янку (кгс/мм²)

Статья опубликована 06.10.2016

Данный параметр представляет собой соотношение массы древесины к ее объему. Плотность дерева выражается в кг/м³. В строительстве и изготовлении мебели или лестниц из дерева плотность служит для вычисления массы материалы.

Древесина имеет большое количество межклеточного пространства с пустотами. С помощью спрессовывания устраняются эти пустоты, за счет чего получают древесное вещество. Спрессованная древесина будет иметь меньшую плотность по отношению к удельному весу древесного вещества. Прочность материала будет зависеть от величины этого показателя. Древесина, имеющая больший удельный вес, трудно поддается обработке и антисептической пропитке.

Классификация древесины по плотности

По плотности древесины при влажности 12% все породы делят на три группы:

Все хвойные породы деревьев имеют низкую плотность. Исключениями могут быть только лиственница и несколько редких видов сосны.

Как измеряют плотность древесины?

Средняя плотность древесины измеряется по определенному алгоритму:

Данный алгоритм расчета удельного веса прописан в ГОСТ 16483.1-84. В рекомендациях указано, что измерения лучше всего проводить на заготовках, которые имеют форму прямоугольной линзы. Грани образца должны быть хорошо обработаны. Размеры заготовки должны быть следующими: длина – 20 мм, ширина 20 мм, высота 30 мм.

Зависимость плотности дерева от влажности

На плотность древесины влияют несколько параметров. Но ключевым является влажность дерева. Чем выше влажность, тем больше вес бруска. За счет этого увеличивается масса заготовки. В результате древесина с повышенной влажностью имеет большую плотность.

Выделяют 3 основных категории древесины по влажности:

Свежесрубленная древесина обычно имеет влажность не менее 50%. Материал проходит сушку на свежем воздухе под специальным навесом. Такая процедура убирает влагу до 25%. Чтобы добиться 12% влажности дерева помещают в сушильную камеру. Только при таком проценте влажности можно проводить измерение.

Таблица плотности древесины различных пород

В следующей таблице представлена плотность различных пород древесины:

Хвойные породы деревьев обладают меньшей плотностью. Лиственные и тропические деревья имеют большее соотношение массы и к объёму, что объясняется климатическими условиями. При повышенной влажности масса древесины будет больше. Однако в лесных зонах и тундрах, где произрастают хвойные породы, наблюдается нехватка влаги. За счет этого масса у деревьев ниже.

Распродажа до 31.05! Щепокол на дрель Всего по 890 руб!

Таблица твердости древесины

Название
Твердость Бринеллякгс/мм2
Твердость Янкифут
Стабильность
Плотностькг/м3