Светло-коричневая или красноватая окраска вдоль и поперек. Хорошо обрабатывается. Пиломатериалы с зеленоватым оттенком считаются редкими.
Удельный вес
Удельный вес кубического метра древесины (в килограммах на кубический метр) определяется следующими факторами
- Содержание влаги в древесине;
- Плотность волокон древесины – в пересчете на сухую древесину.
Древесина, срубленная и заготовленная на лесопильном заводе, различается по весу. В зависимости от породы, типа древесины – ель, сосна, береза, акация и др. – сухая древесина с конкретным названием заготовленного продукта имеет разную плотность. Согласно ГОСТу, допускаются максимальные отклонения в весе на кубический метр сухой древесины. Сухая древесина имеет влажность 6-18%.
Дело в том, что абсолютно сухой древесины не бывает – в ней всегда присутствует небольшое количество воды. Если бы древесина и пиломатериалы были лишены воды (содержание влаги 0%), древесина потеряла бы свою структуру и распалась бы при любой нагрузке. Дерево, бревно или доска быстро распались бы на отдельные волокна. Такой материал был бы хорош только в качестве наполнителя для древесных композитов, таких как МДФ, где древесный порошок дополнен связующими полимерами.
Следовательно, После того как древесина срублена и заготовлена, ее необходимо тщательно высушить. Оптимальным периодом является год после заготовки древесины. Для этого древесина хранится на крытом складе, где нет осадков, высокой влажности и сырости.
Хотя древесина продается в кубах на лесозаготовительных пунктах и складах, важно тщательно ее высушить. В идеальных условиях древесина сушится в крытом помещении с цельностальными, металлическими стенами и потолком. Летом температура на складе поднимается выше +60 – особенно в жаркие дни. Чем теплее и суше, тем быстрее и лучше сохнет древесина. Древесина укладывается не плотно, как, например, кирпичи или листовая сталь, а таким образом, чтобы обеспечить свободный поток свежего воздуха между балками, бревнами и/или досками.
Объемный вес
Если речь идет об объеме древесины, близком к кубическому метру, его следует перевести в тонны. Для уверенности блоки или штабели древесины взвешиваются на автомобильных весах, способных выдержать до 100 тонн. Зная объем и породу (сорт древесины), определяют группу плотности данной древесины.
- Низкая плотность до 540 кг/м3 характерна для ели, сосны, пихты, кедра, можжевельника, тополя, липы, ивы, ольхи, каштана, грецкого ореха, бархата и осины.
- Средняя плотность – до 740 кг/м3 – Соответствует лиственнице, тису, большинству видов березы, вязу, груше, большинству видов дуба, вязу, ильму, клену, платану, некоторым плодовым видам, ясеню.
- Все, что весит более 750 кг на кубический метр относится к акации, грабу, самшиту, железному дереву, фисташке и хмелю.
Объемный вес в этих случаях рассчитывается с использованием того же среднего содержания влаги 12%. Для хвойных пород, например, это соответствует ГОСТ 8486-86.
Что это такое и от чего зависит?
Плотность древесины, выражаясь сухим языком определения, это отношение массы материала к его объему. На первый взгляд, определить это соотношение несложно, но плотность во многом зависит от количества пор в данной породе древесины и ее способности удерживать влагу. Поскольку вода является более плотным веществом, чем многие сухие породы древесины, и, естественно, более плотным, чем пустоты между волокнами, ее процентное содержание оказывает сильное влияние на конечное значение.
Следовательно, существуют две меры плотности древесины, которые близки к наиболее общему определению, но являются более точными.
- Удельный вес. Этот критерий также известен как базовая или условная плотность. Он измеряется с помощью так называемого древесного вещества, которое представляет собой уже не природный материал в его первоначальном виде, а сухой блок, спрессованный под высоким давлением для устранения даже пустот. Фактически этот показатель характеризует реальную плотность древесных волокон, но в природе не существует такого материала без предварительной сушки и сжатия. Поэтому плотность древесины в большинстве случаев все же выше, чем удельный вес.
- Объемный вес. Этот показатель ближе к реальности, так как оценивает даже не вес высушенной, а сырой древесины. Этот метод в любом случае более подходящий, поскольку в нашей стране идеально высушенной древесины не может существовать в принципе – высушенный материал склонен впитывать недостаток влаги из атмосферного воздуха, снова становясь тяжелее. По этой причине принято определять объемный вес древесины с определенным, четко установленным содержанием влаги, которое является нормальным для данной породы. До этого состояния древесину еще нужно высушить, но при этом не ставится цель достичь нулевого содержания влаги, а только то значение, которое еще будет обеспечено законами физики при контакте с воздухом.
Как оно определяется?
Если рассматривать определение плотности древесины чисто с точки зрения математической формулы, то Масса продукта, умноженная на параметр содержания влаги, делится на объем, умноженный на тот же параметр. Содержание влаги включено в формулу, потому что сухая древесина имеет тенденцию набухать, т.е. увеличиваться в объеме, по мере поглощения воды. Это может быть незаметно невооруженным глазом, но для большинства применений важно учитывать каждый лишний миллиметр и килограмм.
Рассматривая практическую сторону измерений, мы предполагаем, что перед измерением мы должны сначала достичь баланса влажности – Перед измерением мы должны сначала достичь баланса влажности, когда древесина высушена для удаления излишков воды, но материал не слишком сухой и не впитывает влагу из воздуха. Рекомендуемое содержание влаги варьируется для каждой породы, но в целом значение не должно опускаться ниже 11%.
Затем проводятся необходимые начальные измерения – измеряются размеры древесины и на их основе рассчитывается объем, после чего исследуемый кусок древесины взвешивается.
Затем кусок вымачивается в дистиллированной воде в течение трех дней, хотя существует и другой критерий для прекращения вымачивания – толщина куска должна увеличиться как минимум на 0,1 мм. После достижения желаемого результата набухший кусок снова измеряют и взвешивают, получая максимальный объем.
Следующий этап – непрерывная сушка древесины, завершающаяся очередным взвешиванием.
Вес высушенного куска делится на максимальный объем, который был характерен для такого же, но разбухшего куска. Результатом является базовая плотность (кг/м³) или удельный вес.
Описанные этапы являются признанными в России инструкциями. Последовательность операций и расчетов изложена в ГОСТ 16483.1-84.
Поскольку на счету каждый грамм и миллиметр, стандарт регламентирует даже требования к заготовке – это пиломатериал в форме прямоугольника длиной и шириной 2 см и высотой 3 см. Для достижения максимальной точности измерений заготовка должна быть тщательно обработана перед началом испытания. Выступы и шероховатости не должны влиять на показания.
Сколько весит куб из разных плит?
Полезно рассчитать вес одного кубического метра доски, поскольку именно так она учитывается при продаже. Количество воды в древесине измеряется в процентах. Поскольку один и тот же сосновый пиломатериал может отличаться по весу в зависимости от содержания влаги, существует несколько групп.
- Сухие. В эту категорию попадает сосна с содержанием влаги 10-18%. Примерный вес кубического метра составляет 505-510 кг.
- Воздушно-сухая. Материал с содержанием влаги 19-23% может весить около 520 кг.
- Сырье. Влажная древесина: 24-45%, 1 м3 весит примерно 550 кг.
- Влажный. В эту категорию попадает весь материал с содержанием влаги более 45%. Влажная доска весит примерно 550-730 кг.
- естественная влажность. Свежесрубленная древесина обладает именно такими характеристиками. Содержание влаги составляет более 90%, а вес может быть около 820 кг.
Приблизительные характеристики показывают, на сколько количество воды увеличивает вес кубического метра сосновой доски.
Точное содержание влаги должно учитываться при покупке древесины. На приблизительные показатели нельзя полагаться, так как материал может вообще не подойти для определенных строительных задач.
В таблице ниже приведен удельный вес древесины при различной влажности. В этих расчетах не учитываются никакие дополнительные факторы, кроме плотности и воды.
Наблюдается прямая зависимость между плотностью и весом сосновых досок. Плотность изменяется пропорционально содержанию влаги. Влажная древесина становится плотнее, так как волокна набухают и увеличиваются в размерах. Этот фактор также необходимо учитывать.
Сама доска может быть строганной, обрезной или необрезной. Каждый тип имеет свои характеристики. Необрезная доска образуется после распиловки древесины за один проход. Кора остается на кромках. Обычно необрезные доски для строительства имеют влажность 8-10%.
Процедура расчета
Очень важно иметь точное представление о весе пиломатериалов на момент покупки. Это обеспечит правильную транспортировку и выбор транспортного средства. Знание веса также позволит точно рассчитать нагрузку, которая ляжет на основание или фундамент после строительства. Существует формула, позволяющая узнать точные характеристики.
Стоит отметить, что количество досок в кубе будет варьироваться в зависимости от их размера. В 1 м3 обрезной плиты размером 50X150X6000 мм будет 22 куска. Однако количество и размер не играют роли при расчете веса. Эта информация важна только при покупке.
Объемный вес (Yw) измеряется в г/см3. Он зависит от влажности и породы древесины. Обычно он рассчитывается при нормальной влажности 15%. Используется следующая формула Yw=Yo (100+W) / (100+ (Yo-Yw)).
Объяснение значений:
- Yw – объемная усадка;
- Yo – объемная масса абсолютно сухой древесины с влажностью 0%;
- W – содержание влаги в доске.
Для расчета массы можно также умножить длину, толщину, ширину и плотность. Последняя зависит от содержания влаги и выбирается из справочной таблицы. Этот метод дает приблизительное значение. Вы также можете попросить эксперта рассчитать вес. Если вы покупаете пиломатериалы у производителя, он обычно может помочь вам определиться.
Взаимосвязь текстуры и свойств
Доказано, что плотность древесины зависит от количества жидкости, удерживаемой в ее структуре. Во-первых, вода увеличивает массу выбранного объема, а во-вторых, стимулирует набухание клеточных стенок, что приводит к расширению объема. Это приводит к определению средней плотности древесины при полном отсутствии жидкости или при определенном ее процентном содержании.
Маловероятно найти значение в максимально высушенной древесине, так как она при любой возможности будет поглощать влагу из атмосферы. Классически измерения проводятся при достижении определенного равновесного состояния.
Физические расчеты иногда включают базовое значение. Это отношение массы абсолютно сухого объекта к возможному максимальному объему в разбухшем состоянии. Последнее характерно для свежесрубленных заготовок, заготовок, буквально недавно подвергшихся сокодвижению, или заготовок, долгое время находившихся в воде.
Плотность, пористость и проницаемость
Этот показатель зависит от условий произрастания. В национальных широтах наиболее распространены растения с плотностью сухой древесины от 350 до 920 кг/куб. м. Например, плотность сосны, как и осины, попадает в середину диапазона, так как составляет около 500 единиц. Если рассматривать плотность дуба, то она ближе к верхнему порогу, зависящему от степени насыщения влагой, и составляет 700-750 кг/см3.
Структура древесины зависит от ее проницаемости для жидкостей и газов под давлением. На эту характеристику влияет система сообщающихся клеток. Сухая клеточная стена имеет низкую пористость. Ее составные части обычно находятся в стеклообразном состоянии.
Характеристики распространенных пород древесины
Таблица плотности для популярных пород древесины
В дополнение к статистическим данным по сухостою ниже приведены краткие описания некоторых пород древесины для понимания сути определения плотности.
Лиственница
Этот материал довольно прочный и долговечный. Его твердость сравнима с твердостью дуба. Лиственница мало подвержена короблению, поэтому ее часто используют в качестве строительного и отделочного материала.
Кедр
Все виды кедровой древесины похожи по цвету. В ее структуре содержится много масла и смолы, которые придают древесине характерный приятный запах. На поперечном срезе хорошо видны годовые кольца, так как существует четкий контраст между ранними и поздними зонами древесины. Волокна традиционно прямые, а для формирования зерна характерны очаги врастания коры.
Пятнистый дуб
Это затонувшая древесина, которая затвердела на дне водоемов без доступа кислорода много лет назад. Он отличается уникальной окраской и прочностью.
Осика
Мягкая, но плотная текстура прекрасно поддается обработке металлическими инструментами. Благодаря этой пластичности она легко режется, фрезеруется и консервируется. Кроме того, отдельные части легко склеиваются между собой. Недостатком этого материала является то, что его трудно полировать.