Yleiskatsaus puun fysikaalisiin ominaisuuksiin

Kaikki tietävät hyvin, että puu on yksi laadukkaimmista, luotettavimmista, kestävistä, kulutusta kestävistä, kauniista ja ympäristöystävällisimmistä ja turvallisimmista rakennusmateriaaleista. Nykyään erityyppisistä puista, kuten monta vuotta sitten, valmistetaan kaikenlaisia ​​rakenteita, huonekaluja, pieniä sisustusyksityiskohtia ja paljon muuta.

Tässä artikkelissa puhumme yksityiskohtaisesti puun fysikaalisista ominaisuuksista - mistä tekijöistä ne riippuvat ja kuinka ne muuttuvat ajan myötä erilaisten vaikutusten alaisena.

Puulaji on yksi materiaalin fysikaalisista ominaisuuksista, jonka määräävät kiilto, rakenne, väri ja makrorakenne.

Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista on väri. Puun värille on monia vaihtoehtoja, kaikki riippuu lajista. Joillakin niistä on niin selkeästi korostunut väri, että ne tunnistetaan tarkasti siitä.

Puun pinta voi näyttää valovirran. Tätä ominaisuutta kutsutaan loistoksi. Loistavimmat puulajit ovat pyökki, tammi, akaasia.

Jos kaadat puun, leikkaat sen sydämenmuotoiset säteet, suonet ja vuotuiset kerrokset, pinnalla voidaan havaita kaunis ja ainutlaatuinen kuvio, jota kutsutaan puun tekstuuriksi ja makrotekstuuriksi. Tätä puun ominaisuutta arvostetaan erittäin paljon. Esimerkiksi valittaessa materiaalia kalliiden ja eksklusiivisten huonekalujen valmistukseen, he tarkastelevat ensinnäkin puun rakennetta. Samalla määritetään vuotuisten kerrosten leveys, jonka avulla on mahdollista ymmärtää, kuinka vanha se on.

Jokainen edellä mainituista puun ulkonäön ominaisuuksista lajista riippuen on varmasti erittäin tärkeä., mutta kuten jo mainittiin, ne voivat muuttua erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Kosteus on yksi tärkeimmistä tekijöistä, materiaalin ominaisuuksista, jonka avulla voit määrittää puun sisältämän veden määrän. Vettä on ehdottomasti jokaisessa puussa, koska se on toiminnan ja kasvun kannalta välttämätöntä. Mutta kun on kyse kaadusta puusta, jonka käyttö on suunniteltu tuotannossa, materiaalin kosteuden tulee olla minimaalinen.

Käytännössä kosteusindeksin laskemiseen käytetään kahta menetelmää.

• Suoraan. Tämä on melko pitkä prosessi. Menetelmä sisältää pitkäaikaisen kuivauksen, jonka aikana materiaalista vapautuu kaikki vesi.
• Epäsuora. Tätä menetelmää käytetään useammin käytännössä kosteusindeksin määrittämiseen, koska se on yksinkertaisempi ja vie vähän aikaa. Kosteuden määrän määrittämisessä epäsuoralla tavalla käytetään erityistä laitetta - konduktometristä sähköistä kosteusmittaria. Tällä laitteella voit määrittää materiaalin sähkönjohtavuuden arvon.

On huomattava, että suora menetelmä, vaikka se onkin aikaa vievä, antaa tarkempia tuloksia, mutta epäsuorassa menetelmässä on virhe, joka voi olla 30%. Kokeellisesti havaittiin, että tuotantoprosessissa käytettävän puun kosteuspitoisuus saa olla enintään 12 %.

Puulla on tietty luokitus sen kosteuspitoisuuden mukaan.

• Märkä. Tällaiselle materiaalille on ominaista 100% kosteus. Useimmiten se on puuta, joka on ollut veden alla pitkään.
• Juuri leikattu. Tällaisen materiaalin kosteuspitoisuus vaihtelee 50 %:sta 100 %:iin.
• Ilmakuivaus. Tämä on kaadettu puu, joka on kuivunut ulkona jo jonkin aikaa. Kosteusprosentti on 15-20 %.
• Huonekuiva. Tällaisen materiaalin kosteuspitoisuus ei ylitä 12%.
• Täysin kuiva. Materiaali, joka on jo käsitelty ja kuivattu erityisessä kammiossa 103 °C:n lämpötilassa.

Puu on nykyään yksi kysytyimmistä materiaaleista. Siksi puun fysikaaliset ominaisuudet rakennemateriaalina ovat luonnollisesti tärkeitä. Tämä johtuu siitä, että ne vaikuttavat esivalmistettujen puurakenteiden suorituskykyyn ja suorituskykyyn. Edellä mainittujen ominaisuuksien, kuten ulkonäön ja kosteuden, lisäksi on muitakin.

Prosessissa, kun koostuva vesi poistetaan materiaalista, tilavuus pienenee ja puun lineaariset mitat muuttuvat. Maksimikutistuminen, kun kaikki vesi on poistettu, aiheuttaa visuaalisen muutoksen ja halkeamien ilmaantumista sekä sisäisesti että ulkoisesti.

Kun materiaali käsittelyn aikana (se voi olla sahausta, höyläämistä, rivanjakoa) muuttaa alkuperäistä muotoaan, tapahtuu vääntymisprosessi. Se ilmenee kutistumisprosessissa, se on pitkittäinen ja poikittainen.

Puun tilavuus ja lineaariset mitat eivät ole vakioindikaattoreita, vaan ne voivat muuttua ajan myötä erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Yksi näistä tekijöistä on koostuvan veden määrän kasvu materiaalissa. Kosteutta sisältävä ulkoilma lisää koostuvan veden määrää.

Tätä ominaisuutta pidetään negatiivisena esimerkiksi huonekalujen suunnittelussa. Mutta jos sinun on rakennettava laiva tai suunniteltava tynnyri viinin varastointia varten, sellainen ominaisuus kuin turvotus on erittäin sopiva. Se tarjoaa kaikkien rakenneosien tiiviin liitoksen.

Yksi puun negatiivisista ominaisuuksista lajista ja lajista riippumatta on kosteuden imeytyminen. Tämä ominaisuus on tyypillinen kaikille puulajeille. Siksi ehdottomasti kaikki puusta valmistetut rakenteet käsitellään erityisillä keinoilla ennen kuluttajamarkkinoille tuloa. Niiden pinta on päällystetty kalvolla sekä maali- ja lakkamateriaalilla, mikä estää kosteuden imeytymisen materiaaliin.

Tiheys on materiaalin massa tilavuusyksikköä kohti. Indikaattori mitataan kg / m³ tai g / cm. Tuotantoprosessissa perustiheys otetaan pääindikaattoriksi. Sen määrittämiseen käytetään kahta määrää - kuivan näytteen massaa ja sen tilavuutta märässä tilassa. Näiden kahden arvon suhde johdetaan ja saadaan peruspuun tiheys.

Puun tiheys on matala - kosteusindeksi 540 kg / m³, keski - tiheys 550 kg / m³ - 740 kg / m³ ja korkea.

Materiaalin läpäisevyys on sen läpäisevyys. Laboratorio-olosuhteissa määritetään, kuinka ja missä määrin materiaali kulkee korkeapaineisen kaasun ja nesteen läpi.

Materiaalin lämpöominaisuuksiin kuuluvat indikaattorit, kuten ominaislämpö, ​​lämmönjohtavuus ja lämpölaajeneminen.Ensimmäinen indikaattori määrittää raaka-aineiden kyvyn varastoida lämpöä. Aseta erityismenetelmillä lämpömäärä, joka tarvitaan 1 kg materiaalin lämmittämiseen 1 °C:lla.

Toisen indikaattorin avulla voit määrittää nopeuden, jolla lämpö siirtyy materiaalissa. Mutta lämpölaajenemisprosessissa voidaan havaita tilavuuden ja lineaaristen mittojen muutosta.

Tämä ominaisuus määrittää, kuinka paljon materiaali johtaa virtaa. Mitä korkeampi materiaalin kosteuspitoisuus, koostuvan veden taso, sitä pienempi on virrankestävyys.

Tämä ominaisuus määräytyy siinä tapauksessa, että raaka-ainetta käytetään edelleen sähköeristeenä. Tähän indikaattoriin vaikuttavat puulaji, kosteus, lämpötila.

Puu on materiaali, joka pystyy välittämään ääntä. Puutavarassa on kolme äänensiirtotasoa. Alin taso löytyy tangentiaalisista kuiduista, keskitaso - säteittäisistä kuiduista, ja korkein äänenjohtavuus sijaitsee kuituja pitkin. Siksi tätä materiaalia käytetään niin usein soittimien valmistukseen.

Tämän ominaisuuden määrittämiseen käytetään vaihtuvaa sähkökenttää. Todettiin, että kun mekaaninen voima vaikuttaa puuhun, sen pinnalle ilmestyy sähkövarauksia.