Деревина
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
.jpg) |
| Паливо |
| Фізичні основи |
|
Сонце · Сонячна радіація |
| Викопне паливо |
|
Вугілля · Горючі сланці · Кристалогідрати · Нафта · Природний газ · Торф |
| Природне невикопне паливо |
|
Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава |
| Штучне паливо |
|
Біопаливо · ВВВС · Генераторні гази · Кокс · Моторні палива |
| Концепції |
Деревина́ — дерево, що використовується для будівництва, виробництва меблів і паперової пульпи. До твердих сортів деревини відносяться червоне дерево, тик, чорне дерево, рожеве дерево, дуб, в'яз, евкаліпт і бук. Усі, крім евкаліпта, ростуть дуже повільно, і тому світові запаси практично вичерпані. До м'яких сортів деревини відноситься деревина хвойних дерев (сосни, ялини, модрини). Вони ростуть швидко і легко піддаються обробці, але вважаються деревиною низької якості. До білої деревини відноситься деревина берези, ясена, клена і явора. Усі ці дерева швидко ростуть, їхню деревину використовують для шпону і вважають дешевшою.
Зміст |
[ред.] Зовнішній вигляд
[ред.] Властивості деревини
Для деревини основними й найважливішими є такі властивості.
- Механічні: міцність, твердість, деформівність, питома в'язкість, експлуатаційні характеристики, технологічні характеристики, зносостійкість, здатність утримувати кріплення, здатність гнутися;
- Фізичні: зовнішній вигляд (текстура, блиск, колір), вологість (усушка, жолоблення, водопоглинення, гігроскопічність, щільність), теплові (теплопровідність), звукові (акустичний опір, звукопровідність), електричні (діелектричні властивості, електропровідність, електрична міцність);
- Хімічні властивості.
- Міцність деревини - здатність опиратися руйнуванню під дією механічних навантажень. Розрізняють міцність на стиск і розтягання по напрямках додатка навантаження - поздовжньої й поперечної; статичний вигин.
- Твердість деревини - здатність деревини пручатися впровадженню в неї більш твердого тіла. Для оцінки твердості деревини використовується тест Янка.
- Зносостійкість деревини - здатність деревини опиратися зношуванню, тобто поступовому руйнуванню її поверхневих зон при терті. Зношування бічних поверхонь більше, ніж торцевих; зношування вологої деревини більше, ніж сухий.
- Вологість деревини визначається точно також, як і будь-якого іншого матеріалу - це кількість води в одиниці об'єму або маси. Обчислюється вологість у такий спосіб: виміряється маса проби вологого матеріалу, потім обмірювана проба висушується в сушарці при температурі 100—105 °С, потім відбувається повторне зважування, але вже сухого матеріалу. Різниця між масою вологого й сухого матеріалу саме й визначає кількість води, що втримується в зразку. Для того щоб розрахувати вологість необхідно скористатися нескладною математичною формулою: маса зразка до сушіння мінус маса зразка після сушіння, результат різниці розділити на масу зразка після сушіння й помножити все вираження на 100 результатом і буде вологість деревини.
- Гігроскопічність деревини — властивість матеріалу поглинати вологу з навколишнього середовища. Дана властивість залежить від вологості деревини. Суха деревина має більшу гігроскопічність, ніж волога. Для зменшення гігроскопічності матеріал покривають олійними фарбами, емалями або різними лаками. Гігроскопічність прямо залежить від іншої властивості деревини — пористості.
- Пористість деревини — відношення об'єму пор до загального об'єму деревини. Для деревини різних видів пористість має різне значення, але в середньому розбіг її значення становить 30-80 %.
Розбухання деревини проявляється при знаходженні матеріалів при підвищеній вологості повітря тривалий час.
- Усушка — зміна розмірів при втраті вологи деревиною в результаті сушіння. Усушка відбувається природно. Прямим наслідком усушки є утвір тріщин.
- Жолоблення відбувається в результаті нерівномірного сушіння деревини. Висихання деревини відбувається швидше в шарах більш вилучених від серцевини, тому у випадку, якщо сушіння проводилося з порушенням технології, відбувається зміна форми деревини, вона жолобиться. Жолоблення під дією усушки по-різному по різних напрямках. Уздовж волокон воно незначно, і становить приблизно 0,1%. Зміни розмірів поперек волокон більш значні й можуть становити 5-8% від початкового. Крім того жолоблення часте супроводжується появою тріщин у деревини, що сильно позначається на якості кінцевого продукту.
Жолоблення й утворення тріщин можна уникнути при дотриманні технології сушіння й при використанні певних технік під час складання виробів. Так наприклад у колодах на всю довжину матеріалу робляться поздовжні розвантажувальні пропили, які знімають внутрішні напруження, що утворюються при усушці.
- Розтріскування — результат нерівномірного висихання зовнішніх і внутрішніх шарів деревини. Процес випару вологи триває доти, поки кількість вологи в деревині не досягнеться певного межі (рівноважного), що залежить прямо від температури й вологості навколишнього повітря.
- Теплопровідність. На відміну від інших будівельних матеріалів деревина є менш теплопровідною. Це дозволяє використовувати її для теплоізоляції приміщення.
- Звукопроникність — здатність матеріалу проводити звукові хвилі. Якщо у випадку теплопровідності деревина - кращий матеріал, то у випадку зі звукопроникністю деревина програє іншим будівельним матеріалам. У зв'язку із цим при будівництві стін і дерев'яних перекриттів необхідно використовувати додаткові матеріали (засипання), що знижують показник звукопропроницаемости.
- Колір — своєрідний індикатор, що показує якість, вік і стан деревини. Якісна й здоровіша деревина має рівномірний колір без плям і інших вкраплень. Якщо в деревині присутні вкраплення й плями, це свідчення її загнивання. Колір деревини також може змінюватися під впливом атмосферних умов.
- Запах залежить від змісту в деревині смол і дубильних речовин. Свіжозрубане дерево має більш сильний захід, а в міру висихання дерева й випарі вологи й ефірних смол запах слабшає.
- Текстура — малюнок, що утворюється при розпилюванні дерева. площина розпила перетинає річні кільця й шари деревини, що утворювалися в різний час, у результаті утворюється характерний візерунок річних ліній, по якім і відрізняють деревину від інших матеріалів.
Вага деревини — розрізняють питома й об'ємна вага деревини. Питома вага - маса одиниці об'єму деревини без обліку порожнеч і вологи. Дана вага не залежить від породи деревини й становить 1,54 г/см3. Об'ємна вага — це маса одиниці об'єму деревини в природньому стані тобто з урахуванням вологи й порожнин.
- Завилькуватість - непаралельне розташування волокон дерева стосовно поздовжньої осі колоди, бруса або дошки. Буває природною і штучною, через неправильне розпилювання. Навскісний шар також сильно знижує міцність деревини на розтягання, і як наслідок, на вигин, тобто в якості балок, крокв, затягувань застосовувати такі дошки або бруси небажано. Крім відбраковування (або правильного розпилювання) інших способів боротьби не існує. Як приклад понад завилькуватості можна привести деревину Карельської берези.
[ред.] Електричні властивості деревини
Електричні властивості деревини визначаються трьома показниками:
- Електропровідністю (питомою провідністю) — величиною зворотньою питомому опору, залежить від вологості, породи дерева, температури і напряму проходження струму. Питомий опір потрібно враховувати при заготівлі деревини для стовпів зв'язку і ліній електропередач, при нанесенні лако-фарбових покриттів у електричному полі та при вимірюванні вологості деревини.
Електропровідність сухої деревини незначна, тому її можна застосовувати як ізоляційний матеріал.
Електричний опір деревини вздовж волокон у кілька разів менший, ніж упоперек волокон. Підвищення температури деревини призводить до зменшення її опору майже у 2 рази. - Електричною міцністю — показником, що характеризується відношенням електричної напруги, при якому настає пробій матеріалу до товщини матеріалу. Електричну міцність потрібно враховувати при оцінці електроізолюючих властивостей деревини.
- Діелектричними (ізоляційнимі) властивостями. Такі властивості деревини мають практичне значення при розрахунку процесів нагріву матеріалу в полі струмів високої частоти під час сушки, під час склеювання та гнуття деревини. Вони оцінюються двома показниками:
- діелектричною проникністю — відношенням ємності конденсатора з прокладенням з деревини до ємності того ж конденсатора з повітряним проміжком.
- тангенсом кута діелектричних втрат — кутом між двома векторами струму, один з яких випереджає вектор напруги на кут 90°, якщо немає втрат, другий випереджає вектор напруги на кут менший, ніж 90° внаслідок діелектричних втрат у деревині.
[ред.] Вади деревини
[ред.] Див. також
- Деревинознавство
- Фізичні властивості деревини
- Хімічні властивості деревини
- Рубки головного користування
- Колода (дерево)
- Пиломатеріали
[ред.] Література
- (рос.) Галактионов С. Г., Юрин В. М. Ботаники с гальванометром. — М.: Знание, 1979.
- (рос.) Гордеев А. М., Шешнев В. Б. Электричество в жизни растений. — М.: Наука, 1991. — 160 с. ISBN 5-02-004074-6
[ред.] Посилання
- (рос.) Деревина у Великій радянській енциклопедії.
- Фізичні властивості деревини.
- Властивості деревини.
