Kaikki puun ominaisuuksista

Kaiken tietäminen puun ominaisuuksista, ei vain siitä, mitä se on kovuuden suhteen, on hyödyllistä yleisen kehityksen ja eri teollisuudenalojen suoran organisoinnin kannalta. On välttämätöntä kiinnittää huomiota teknisiin ominaisuuksiin ja kosteuteen. Mutta kannattaa myös etukäteen kuvitella, mitä hyödyllisiä ominaisuuksia puulla on.

Puun väri riippuu suurelta osin sen kyllästymisasteesta tanniineilla. Siksi se on selvästi sidottu eri paikkakuntien ilmasto- ja maaperän ominaisuuksiin. Pääsääntö on yksinkertainen: mitä suurempi mineraalisuolojen liukoisuus, sitä tummemmaksi materiaali tulee. Mutta mikä väri tietyllä puulla on, riippuu myös:

• mineraalisuolojen saanti;
• käsittelyn ominaisuudet tuotannossa;
• kosteusaste;
• valaistuksen ominaisuudet;
• palaminen ajan myötä;
• sienivauriot.

Fyysisesti tämä parametri ilmaisee valovirran suunnatun vaimennusasteen. Mitä sileämpi tietyn näytteen pinta on, sitä korkeampi se on... Ei ole turhaa, että oikein kiillotetut laudat ja paneelit kiiltävät lähes alkuperäisestä rodusta riippumatta erityisen voimakkaasti. Mutta silti, rodun ominaisuudet jättävät aina jäljen tällaisen kiillon luonteeseen.

Tämän ominaisuuden katsotaan monella tapaa ratkaisevan lopulta puun ulkonäön. Tekstuuri viittaa tiettyyn kuvioon. Sitä ei yleensä löydy pinnasta, vaan leikkauksesta. Tekstuuriin vaikuttavat:

• jo mainittu väri;
• kuitujen ominaisuudet ja niiden sijainti;
• puiden renkaat;
• pigmenttejä sisällä.

Erityinen tuoksu on ehkä miellyttävin puun ominaisuus. Voimakkain haju on ominaista ytimelle, koska siellä on korkein aromaattisten aineiden pitoisuus. Äskettäin kaadettu puu haisee voimakkaammin, sitten heikommin. Jonkin ajan kuluttua tätä hajua on melkein mahdotonta saada kiinni. Se on houkuttelevin tällaisille näytteille:

• kataja;
• sitruunapuu;
• sypressi;
• teak;
• persikka;
• keltaista puuta.

Tämä on puun rakenteen nimi, joka havaitaan joko paljaalla silmällä katsottuna tai pienellä korotuksella esimerkiksi suurennuslasilla. Voit havaita makrorakenteen kaikissa runkojen leikkauksissa. Ydin, kambium ja itse puu ovat kaikki makrorakenteen osia.

Tämä indikaattori menee yleensä negatiiviseksi, koska mitä pienempi se on, sitä helpompaa puun käsittely on, sitä paremmin ennustettavissa on sen muut parametrit ja sitä luotettavampi lopputuote. Juuri leikatussa puussa on melko korkea kosteusaste. Normaaleissa olosuhteissa - 20 asteen lämpötilassa - puu voi imeä ulkoisesta ympäristöstä jopa 30% vettä absoluuttisesti mitattuna. Se ei voi luonnollisesti ylittää tätä indikaattoria, ellei ole erityisiä olosuhteita, jotka lisäävät nestekyllästymistä 50 tai jopa 100 prosenttiin. On huomattavaa, että se tuskin riippuu rodusta ja edes alkuperäalueesta.

GOST:n mukainen standardi on yksinkertainen: jos vesipitoisuus on alle 22%, silloin tämä on kuivaa puutavaraa, ja korkeammalla pitoisuudella se luokitellaan märkäluokkaan. Käytännön syistä on kuitenkin mahdotonta rajoittua tällaiselle standarditasolle. Lisäksi on muistettava, että GOST:n mukaan luokan 4 puun vesipitoisuutta ei ole standardoitu. Tämän indikaattorin määritelmä tehdään eri tavoin. Ammatillisiin tarkoituksiin se mitataan erityisellä laitteella - sähköisellä kosteusmittarilla.

Voit myös tarkistaa kosteuden painotestillä. Yleensä ilmakuivaa puuta pidetään normaalina, jonka kosteuspitoisuus ei ylitä 15-20%. Useimmiten tämän tuloksen saavuttamiseksi tarvitaan enemmän tai vähemmän pitkä kuivaus.

Puuta, jonka kosteuspitoisuus on yli 100 prosenttia, pidetään märkänä. (kosteudesta johtuvan painonlisäyskertoimen mukaan). Mutta tämä on mahdollista vain pitkäaikaisella altistuksella vedelle. Kosteutta pidetään normaalina 30 - 80 %, vaikka he eivät tietenkään pyri saavuttamaan ylärajaa, vaan yrittävät käyttää mahdollisimman kuivaa puutavaraa, mieluiten enintään 12%. Laskelma tehdään melko yksinkertaisen kaavan mukaan.

Alkukosteusindeksi määritetään vähentämällä alkuperäisestä massasta absoluuttisen kuivassa tilassa oleva massa ja jakamalla tämä absoluuttisen kuivalla massalla ja kertomalla 100 %:lla. On ymmärrettävä, että vaikka pinta on kuiva, sisällä voi silti olla reilusti kosteutta. Joissakin tapauksissa kuulee puun ns. tasapainokosteuspitoisuudesta. Se tarkoittaa sellaista tilaa, jossa ulkoisen ympäristön paine on täysin tasapainotettu huokosissa ja soluissa olevan nesteen puolelta tulevan paineen kanssa. Tämä indikaattori, kuten muutkin veden kyllästymisen tyypit, vaikuttaa suoraan raaka-aineiden soveltuvuuteen tiettyihin käytännön tarkoituksiin.

Kosteuspitoisuuden kasvaessa puutavara:

• levenee huomattavasti;
• pidentää jonkin verran;
• yhdessä lämpötilan nousun kanssa se saa plastisuuden;
• pitkän ajan kuluessa (verrattavissa tavanomaiseen käyttöikään) se kuluu ja hajoaa nopeammin, mätänee useammin ja aktiivisemmin.

Mutta vettä ei sisälly vain aluksi, vaan se tulee myös ulkopuolelta tuotteiden koko käyttöajan. Sen imeytymisen voimakkuutta kutsutaan nimenomaan kosteuden absorptioksi. Jonkin verran lämpöä syntyy, kun vesi adsorboituu.

Kyse on niin kutsutun sidotun veden ohittamisesta. Kosteudenjohtavuuskerroin ottaa huomioon sekä itse nesteen että höyryfaasin liikkeen. Se tapahtuu kautta:

• soluontelot;
• solujen väliset tilat;
• solukalvojen kapillaarijärjestelmät.

Kun ammattilaiset lausuvat sanan kutistuminen, sillä ei ole mitään ironista konnotaatiota. Tämä on melko vakava termi, jolla tarkoitetaan sitä, missä määrin puun tai siitä tulevan tuotteen kokoa pienennetään poistamalla siellä oleva kosteus. Jokaisen rodun ja jopa tietyn tiheystason osalta tämä indikaattori voi vaihdella merkittävästi. Eri geometrisissä suunnissa kutistuminen on epätasaista. Turpoamisen fysikaalinen merkitys on vesimolekyylien tunkeutuminen soluseiniin ja niiden selluloosafibrillien siirtyminen erilleen. Tämä ilmiö on tyypillistä pääasiassa ylikuivuneelle tai kausittaisille kosteuspitoisuuden muutoksille altistuneelle puulle.

Luonnollisessa tilassaan mikä tahansa puunrunko kasvaa tasapainoisesti, vaikka sen pitäisi kehittyä vinosti.Mutta kun sama runko kaadetaan, puu "johtaa", koska nämä jännitteet karkaavat hallinnasta, menettävät kaiken harmonian. Tehokkaimmat niistä löytyvät heti, kun runko on sahattu. Joskus ongelma kuitenkin paljastuu paljon myöhemmin, kun laudat ovat kuivuneet ja kiinnittyneet luotuun rakenteeseen.

Tämä on puun tietyn tilavuusyksikön massan indikaattori. Tärkeää: se on laskettu jättämällä tietoisesti huomioimatta onteloiden ja sisältämän kosteuden massa, vain kuiva-aineen nettopainolla on väliä. Jokaisen rodun tiheys on ehdottomasti yksilöllinen. Tämä indikaattori liittyy läheisesti seuraaviin parametreihin:

• huokoisuus;
• kosteus;
• absorptionopeus;
• kestävyys;
• alttius biologisille vaurioille (mitä tiheämpi näyte, sitä vaikeampi on vahingoittaa sitä).

Puun kykyä siirtää nesteitä ja kaasuja ei pidä aliarvioida. Se vaikuttaa suoraan kuivaus- ja kyllästysmuotojen kehittämiseen ja tällaisten menetelmien toteutettavuuden arviointiin. Vedenläpäisevyyden määrää paitsi puulaji, myös sijainti rungossa sekä nesteiden ja kaasujen liikesuunta. Läpäisevyys jyviä pitkin eroaa merkittävästi jyvän läpi tunkeutumisnopeudesta. Myös veden ja muiden nestemäisten aineiden virtausta häiritsevien hartsimaisten aineiden tärkeä rooli on syytä ottaa huomioon.

Kaasunläpäisevyys määritellään läpi kulkeneen ilman määränä. Se mitataan 1 kuutiometrillä. katso näytepinta. Tämä indikaattori määritetään:

• paine;
• itse puun ominaisuudet;
• höyryjen tai kaasujen ominaisuuksia.

Juuri heidät mainitaan useimmiten luonnonmateriaalin hyödyllisistä ominaisuuksista.... Mutta todellisuudessa tilanne on hieman monimutkaisempi kuin "hyvä lämmönkesto". Lämpökapasiteetin ominaistaso ei ole niin voimakkaasti riippuvainen kalliosta ja tiheydestä. Sen määrää ensisijaisesti ympäristön lämpötila. Mitä suurempi se on, sitä suurempi lämpökapasiteetti, riippuvuus on lähes lineaarinen.

Myös lämmön diffuusiivisuuteen ja lämmönjohtavuuteen kannattaa kiinnittää huomiota. Molemmat ominaisuudet liittyvät suoraan aineen tiheyteen, koska jokaisella ilmaa sisältävällä ontelolla on tärkeä rooli. Mitä tiheämpi puu, sitä korkeampi sen lämmönjohtavuus. Mutta lämmönjohtavuusindeksi päinvastoin laskee jyrkästi näytteen ominaismassan kasvaessa.

Mutta joskus puuta käytetään myös polttoaineena. Tässä tapauksessa lämpöarvo on kriittinen. Täysin kuivalle puulle se vaihtelee 19,7 - 21,5 MJ / 1 kg. Kosteuden esiintyminen, jopa pieninä määrinä, vähentää dramaattisesti tätä indikaattoria. Kuori, koivua lukuun ottamatta, palaa samassa lämpötilassa kuin itse puu.

Puuta käytettäessä polttoaineena tärkein merkitys annetaan sellaiselle puun lämpöominaisuudelle kuin palamislämpö (lämpöarvo), joka absoluuttisen kuivalla puulla on 19,7-21,5 MJ / kg. Kosteuden läsnäolo alentaa sen arvoa suuresti. Kuoren palamislämpö on suunnilleen sama kuin puulla, lukuun ottamatta kuoren ulkokerrosta (36 MJ/kg).

Suurin osa rakentajista on kiinnostunut vain ja yksinomaan puun kyvystä imeä vieraita ääniä. Mitä korkeampi se on, sitä paremmin materiaali suojaa taloa kadun melulta. Kuitenkin soittimien valmistuksessa sellaisella ominaisuudella kuin resonanssi on tärkeä rooli.

Se on ennen kaikkea sähkövastuksesta ja sähkölujuudesta... Virran vastustusaste määräytyy kuitujen tyypin ja suunnan mukaan. Lämpötila ja kosteus ovat kuitenkin ennustettavasti tärkeitä. Sähkövoimakkuuden alla on tapana ymmärtää vaadittava sähkökentän voimakkuus, joka riittää rikkoutumiseen. Mitä enemmän puu lämpenee, sitä korkeampi on sen lämpötila, sitä pienempi vastustuskyky tällaiselle rikkoutumiselle.

Infrapunasäteilyn tapauksessa puun pinta-alat voivat kuumentua hyvin. Tällainen erittäin voimakas isku on kuitenkin tarpeen, jotta paksun puun runko modifioituu täyteen syvyyteen. Kummallista kyllä, näkyvän valon tunkeutuminen tapahtuu paljon syvemmällä - 10-15 cm.Valonheijastuksen ominaisuudet antavat mahdollisuuden arvioida hyvin materiaalin viat. Ultraviolettivalo tunkeutuu puuhun huonosti.

Mutta se herättää erityistä hehkua - luminesenssia. Röntgenkuvat voivat havaita pienetkin rakenteelliset viat. Sitä käytetään usein ammattimaiseen diagnostiikkaan. Beetasäteilyä käytetään kasvavien puiden tutkimiseen. Gammasäteet voivat havaita erittäin syvälle piilossa olevia vikoja, mätää ja niin edelleen.

Tämä on nimi kyvylle vastustaa tuhoa kuormituksen yhteydessä.... Lujuusaste riippuu sitoutuneen kosteuden määrästä. Mitä suurempi se on, sitä pienempi mekaanisen rasituksen kestävyys. Kuitenkin, kun hygroskooppisuuden kynnys (noin 30 %) on ylitetty, tämä riippuvuus katoaa. Siksi näytteiden vetolujuuksien vertailu on sallittua vain, kun kosteusaste on sama.

Melkein kaikki tietävät, että puu voi olla eri kovuutta, ja se tämä on yksi tärkeimmistä indikaattoreista, kun se valitaan tiettyihin tarkoituksiin. Asiantuntijat määrittelevät kovuuden vastustuskykynä vieraiden esineiden, mukaan lukien laitteiston, sisääntuloa vastaan. Havu- ja lehtipuiden lajien luettelon tai asteikon lisäksi on myös sen luokitus kovuusalueen mukaan. Loppu kovuus määritetään sisentämällä metallitanko, jolla on tietty halkaisija ja pään muoto, tiettyyn säteen syvyyteen tasaisesti 120 sekunnissa. Arviot on tehty kilogrammoina neliösenttimetriä kohti.

Myös erottaa säteittäinen ja tangentiaalinen kovuus. Sen indikaattori lehtipuulevyn sivutasossa on lähes 30 % alempi kuin päästä, ja havupuumassiivilla ero on yleensä 40 %. Mutta paljon riippuu tietystä rodusta, sen kunnosta ja säilytysominaisuuksista. Joissakin tapauksissa kovuus mitataan Brinell-järjestelmän mukaan. Lisäksi asiantuntijat ottavat aina huomioon, kuinka kovuus voi muuttua käsittelyn ja käytön aikana.

Maailman vahvin puu on:

• jatoba;
• sucupira;
• Amazonin yarra;
• sameus;
• Saksanpähkinä;
• merbau;
• tuhka;
• tammi;
• lehtikuusi.

Mutta pelkkä sen selvittäminen, mikä puu kestää eniten kuormituksia ilman, että se romahtaa, ei riitä. On tarpeen kiinnittää huomiota muihin merkittäviin seikkoihin. Ensinnäkin mekaanisten parametrien ja irtotiheyden välisestä suhteesta. Mitä raskaampaa puu on, sitä parempi sen mekaniikka yleensä.... Vastaava suhde kuvataan useilla monimutkaisilla kaavoilla. Mutta tiettyjen olosuhteiden ja kasvupaikkojen huomioon ottamiseksi otetaan käyttöön lisäkorjauskertoimia.

Painon kannattavuus heijastuu kertoimilla:

• kokonaislaatu;
• staattinen laatu;
• tiettyä laatua.

Puun tärkeimmät tekniset ominaisuudet yhdessä jo mainitun kovuuden kanssa ovat:

• iskunkestävyys;
• laitteiston säilyttämisen tehokkuus;
• taivutettavuus;
• taipumus halkeamaan;
• kulutuskestävyys.

Viskositeetti luonnehtii iskussa imeytyvää työtä, joka ei johda materiaalin tuhoutumiseen.

Nostetussa tilassa oleva heiluri varastoi potentiaalienergiaa. Vapautumisen jälkeen esteettömässä liikkeessä se nousee yhdelle korkeudelle, ja kun se on käyttänyt osan impulssista näytteen tuhoamiseen, toiselle korkeudelle, tämä antaa meille mahdollisuuden määrittää ponnistelujen kulut.

Laitteet on yleensä varustettu erityisellä vaa'alla. Kun lukemat on laskettu, ne korvataan kaavoiksi ja näin saadaan iskunkestävyysindikaattori. On ymmärrettävä, että puhumme näytteiden laadun vertailusta, ei puurakenteiden laskelmista. Todettiin, että lehtipuulajit ovat viskoosimpia kuin havupuumassa. Mitä tulee laitteiston pysymiseen, se riippuu kitkavoimasta, joka esiintyy materiaalin ja siihen asetettujen kiinnittimien välillä.

Lisäksi määritetään ns. ulosvetovastusarvo. Tiheyden lisäksi sen määrää myös puulaji ja se, meneekö laitteisto kuidun päähän vai poikki. Puuta kostuttamalla on mahdollista yksinkertaistaa samaa naulojen lyömistä, mutta kuivunut materiaali pitää ne huonommin. Taivutusvoiman kestävyys on arvioitava pääasiassa tapauksissa, joissa taivutus on teknisesti välttämätöntä tietyn tuotteen saamiseksi. Tämän indikaattorin arvioimiseksi ei ole standardoitua menetelmää.

Kulutuskestävyys määritellään lähes aina kitkan kestävyydeksi. Vain harvoissa tapauksissa muiden kulumistekijöiden kestävyys on tärkeää. On tärkeää ymmärtää, että se mitataan pintakerroksella. Jos tuho on saavuttanut ytimeen, aihetta ei ole syytä tutkia enempää - seuraukset ovat jo selvät. Standardimenetelmä kulumiskestävyyden arvioimiseksi on esitetty GOST 16483:ssa 1981.