Плотность пород древесины. Как определяют плотность древесины?

Для определения объема по первому методу измеряют ширину и толщину образца посередине высоты, высоту измеряют между центрами донышек. Измерение производится с помощью измерительного прибора (наружный микрометр, толщиномер, часовой калибр и т.д.).

Плотность пород древесины: таблица, метод определения

и древесное вещество. В зависимости от метода определения, значения d немного варьируются. По данным различных авторов, d варьируется между 1,499 и 1,564 и в среднем принимается равным 1,54.

Плотность древесины определяется по следующей формуле:

где pw — плотность древесины при данной влажности W, кг/см3; mw — масса образца древесины при влажности W, кг; Vw — объем древесины при влажности W, м3.

Для экспериментального определения плотности древесины используют образцы в виде прямоугольной призмы с основанием 20 × 20 мм и высотой (вдоль волокон) 30 мм. Массу образца можно определить только путем взвешивания на рычажных весах. Взвешивание должно производиться на весах с точностью до 0,001 г.

Объем образца можно определить двумя способами: с помощью трех линейных измерений (ширина, толщина и высота) и с помощью специального прибора — волюметра. Кроме того, необходимо определить содержание влаги в образце на момент испытания, а иногда и коэффициент объемного набухания.

Для этого образец необходимо высушить в сушильном шкафу до полного высыхания и измерить его массу (иногда также объем).

Для определения объема в соответствии с первым методом ширина и толщина образца измеряются в средней точке высоты, а высота измеряется между средними точками днищ. Измерение производится с помощью измерительного инструмента (микрометр, толщиномер, часовой маркер и т.д.) с точностью 0,0101.

) с точностью до 0,01 мм. Объем образца равен произведению трех определенных значений, выраженных в долях кубического метра.

Очевидно, что точность определения объема образца в соответствии с описанным методом зависит от полноты образца и может снижаться, если форма образца отклоняется от прямоугольного параллелепипеда.

При использовании волюметра образец может быть любой формы, так как прибор основан на измерении объема несмачиваемой жидкой древесины после погружения в нее образца. Объем образца рассчитывается с точностью до 0,01 см3 по следующей формуле:

Где n — значение одного деления круговой шкалы на ободе.

Если в формулу подставляются значения mw и Vw, то плотность рассчитывается с точностью до 1 кг/м3. Плотность существенно зависит от содержания влаги в древесине. В справочниках обычно приводится информация о плотности древесины при влажности 15 % (стр. 15).

Иногда расчеты производятся на основе плотности древесины в абсолютно сухом состоянии. Часто необходимо использовать значения плотности для других условий влажности.

Эти значения могут быть определены непосредственно экспериментально из массы и объема образца, соответствующего данному содержанию влаги.

Однако часто достаточно определить плотность при любом содержании влаги ниже или выше предела гигроскопичности, а затем использовать формулы преобразования для получения сначала значения p15, а затем желаемого значения плотности при конкретном содержании влаги. Если содержание влаги в образце во время испытания находилось между нулем и пределом гигроскопичности (т.е. до 30 %), плотность при содержании влаги 15 % может быть рассчитана по одной из плотностей, определяемых по формуле:

где p15 — плотность древесины при влажности 15%; pw — плотность древесины на момент испытания; W — влажность образца от 0 до 30%; Kr.ob — коэффициент объемного расширения в %. Если предположить, что Kp.0b в среднем составляет 0,6 для древесины белой акации, березы, бука, сосны и лиственницы, то формула дает следующее выражение:

От чего зависит плотность древесины в зависимости от породы – таблица и рекомендации

Если вы внимательно изучите все, что можно найти в интернете по этому вопросу, то обнаружите одни и те же моменты в разных источниках, которые явно противоречат друг другу. Например, существуют расхождения в оценке плотности древесины в зависимости от ее породы. Некоторые источники утверждают, что корреляция есть, другие отрицают ее.

Прежде чем углубиться в значение этого свойства, приведя типичные таблицы плотности древесины, давайте выясним, кто прав и так ли оно важно для рядового потребителя.

Плотность древесины является одним из показателей полезной ценности материала. Чем выше числовое значение, тем выше прочность древесины. Если он используется в качестве топлива, то сгорает медленнее и поэтому более экономичен, например, для отопления.

Особенно если это не сплит-котел. В строительстве (реконструкции) при выборе древесины для того или иного строительного элемента учитывается ее плотность и, соответственно, прочность. Существует множество возможностей для использования заготовок, но в любом случае этой характеристикой не стоит пренебрегать.

От чего зависит плотность древесины

Это довольно обширная тема, но в своих деталях она интересна только специалистам. Автор предполагает, что читатель достаточно хорошо знаком с наиболее важными факторами, влияющими на плотность древесины.

• Условия произрастания.
• Порода.
• Степень влажности образца.
• В какой части дерева измерена плотность (ствол, ветки).

Поскольку неизвестно, какую древесину и для каких целей собирается покупать читатель, автор счел целесообразным включить в статью несколько вариантов стандартных таблиц. В них вы найдете не только значения плотности, но и ряд других характеристик, которые могут представлять практический интерес.

Чтобы легче ориентироваться в теме плотности древесины, стоит разделить все породы на группы. Эта характеристика примерно одинакова для образцов, включенных в каждую группу.

Информация о некоторых древесных породах, произрастающих на территории России

Категорирование древесины по значению плотности (кг/м³)

Малая ( Читайте также: Приспособления для точила электрического

* Сало — это моногенное растение семейства сосновых. Одна из самых распространенных пород деревьев в России.

Таблица плотности (удельного веса) древесины

Плотность (удельный вес) древесины — очень непостоянная величина. Плотность древесины сильно варьируется даже в пределах одной породы дерева. Значения плотности древесины (удельного веса) являются плоскими показателями. Фактическая плотность древесины отличается от средних значений, приведенных в таблице, и это не является ошибкой.

Таблица плотности древесины и древесных остатков Таблица плотности древесины и древесных остатков

Таблица плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева

(продолжение от «Удельный вес (плотность) древесины»)

Справочник по весам материалов для авиации», изданный «Машиностроением» Москва 1975.	Коломинова М.В., Методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта УГТУ 2010г.
Тип древесины	Плотность древесины, (кг/м3)	Предельная плотность древесины, (кг/м3)	Плотность древесины, (кг/м3)	Предельная плотность древесины, (кг/м3)
Черное дерево (черный)	1260	1260	—	—
Бакаут (железо)	1250	1170-1390	1300	—
Дуб	810	690-1030	655	570-690
Красное дерево	800	560-1060	—	—
Пепел	750	520-950	650	560-680
рябина (дерево)	730	690-890	—	—
Apple	720	660-840	—	—
Бук	680	620-820	650	560-680
Акация	670	580-850	770	650-800
Вяз	660	560-820	620	535-650
Вяз	—	—	760	740-795
Ларга	635	540-665	635	540-665
Клен	650	530-810	655	570-690
Береза	650	510-770	620	520-640
Груша	650	610-730	670	585-710
Каштан	650	600-720	—	—
Кедр	570	560-580	405	360-435
Сосна	520	310-760	480	415-505
Лайм	510	440-800	470	410-495
Ольхон	500	470-580	495	430-525
Осина	470	460-550	465	400-495
Уиллоу	490	460-590	425	380-455
Ель	450	370-750	420	365-445
Verba	450	420-500	—	—
Фундук	430	420-450	—	—
Грецкий орех	—	—	560	490-590
Пихта	410	350-600	350	310-375
Бамбук	400	395-405	—	—
Тополь	400	390-590	425	375-455

Плотность пород древесины

Плотность древесины — это физическое свойство, которое описывает соотношение между массой сухого материала и его объемом. Он учитывается при транспортировке, обработке и использовании древесины. Плотность древесины используется в физических и математических расчетах при сортировке древесины.

Что такое плотность древесины

Единицей измерения плотности древесины является гм/см3 или кг/м3 (система СИ). Это число определяется по формуле: p = mb/Vb. Символ m означает массу материала, b — параметр влагосодержания, Vb — объем жидкого материала. Плотность древесины можно разделить на следующие категории:

1. Удельный вес (условная или базисная плотность): характеризует отношение массы сухого древесинного вещества к его объему.
2. Объемный вес (средняя плотность): определяет отношение массы структурированного физического тела во влажном состоянии к его объему.

В древесине имеется большое количество межклеточных пространств, называемых пустотами. Древесное вещество получают путем прессования древесины. В результате пустоты полностью исчезают. Плотность прессованной древесины ниже, чем удельный вес древесины. Чем выше коэффициент, тем прочнее материал. Древесина с большим удельным весом труднее поддается обработке и не может быть пропитана консервантами.

Плотность измеряется в соответствии со следующим алгоритмом:

1. Выдержать измеряемый образец до влажности не менее 11 %.
2. Расчет размерных характеристик и веса деревянной заготовки.
3. На основе проведенных измерений производится расчет объема древесины. Заготовка увлажняется в дистиллированной воде в течение 3 суток, пока ее толщина не увеличится на 0,1 мм.
4. Повторно измеряются размер и вес увлажненной древесины. На основе новых данных производится расчет максимального объема.
5. Заготовка высушивается и повторно взвешивается. Масса сухого образца делится на максимальный объем. Результат вычислений будет являться базисной плотностью.
6. Повторно измеряется масса сухой заготовки. На основе этих значений вычисляется удельный вес древесины.

Алгоритм расчета этой величины указан в ГОСТ 16483.1-84. Рекомендуется проводить измерения на деталях в форме прямоугольной линзы. Длина основания измеряемого образца должна составлять 20 мм, ширина — 20 мм, высота — 30 мм. Перед измерением плотности древесины края детали аккуратно обрезаются.

ГОСТ 16483.1-84 Древесина. Метод определения плотности

В большинстве европейских стран вместо плотности древесины используется величина приращения. Это указывает на среднюю толщину слоев роста. Этот параметр используется для расчета изменения объема древесины за определенный период времени. Основным преимуществом параметра роста является простота расчета, что снижает стоимость математических измерений. По мнению экспертов, этот параметр не характеризует физические свойства древесины. Поэтому он не связан с плотностью материала. В Российской Федерации индекс роста используется центрами испытаний и стандартизации древесины.

Взаимосвязь с другими параметрами

Плотность древесины связана со следующими физическими свойствами древесины:

1. Пористость: структура деревянных брусков имеет неоднородную структуру и состоит из большого количества пор. Чем больше пустых пространств в составе деревянной заготовки, тем меньше плотность ее материала.
2. Вес: чем больше вес бруска, тем больше его масса. Этот показатель напрямую связан с плотностью вещества. Чем тяжелее пиломатериалы, тем они более плотные.
3. Влажность: чем больше жидкости содержится в деревянном бруске, тем выше отношение массы материала к его объему. Этот показатель зависит от температуры окружающей среды и автоматически снижается при сушке дерева. При испарении влаги возможна механическая деформация деревянной заготовки.
4. Абсорбция: это свойство характеризует способность дерева поглощать влагу. Чем выше впитывающая способность материала, тем выше его плотность. Если древесина поглощает большое количество жидкости, то на поверхности бруска будет присутствовать малое число пор. Степень абсорбции выше на поперечном срезе бруска, где основные поры не закрыты.
5. Теплопроводность: характеризует способность вещества проводить тепловую энергию. Материалы с небольшой плотностью проводят тепло с меньшей интенсивностью. Это обусловлено большим количеством пор, заполненных кислородом. Они изолируют поверхность дерева от воздействия тепла. В результате материал нагревается в течение длительного промежутка времени. По этой причине в помещениях, где осуществляется термообработка материалов, используют пиломатериалы с высокой прочностью.
6. Горючесть: чем меньше отношение массы древесины к объему, тем быстрее она воспламеняется. Это связано с большим количеством пор, заполненных жидкостью. Мягкие породы древесины горят с наибольшей интенсивностью.
7. Прочность: при низкой плотности материал приобретает устойчивость к физическим деформациям. Крепкие бруски быстро раскалываются и изменяют свою форму при соударениях с инородными предметами.
8. Биологические факторы: пиломатериалы с высокой плотностью материала не поддаются гниению. Это обусловлено большим количеством пор, поглощающих влагу. При выдержке материала в дистиллированной воде можно улучшить его устойчивость к воздействию биологических факторов.

Одним из наиболее важных свойств, связанных с плотностью, является твердость древесины. Она характеризует способность древесины выдерживать большие нагрузки. Чем больше объемный вес деревянного бруска, тем выше его твердость. Древесина хвойных пород обладает высокой теплопроводностью и не поддается механической деформации. Лиственная древесина воспламеняется с меньшей интенсивностью.

Твердость определяется с помощью теста Бринелля. Для расчета необходим металлический шарик диаметром 1 мм. Он прижимается к поверхности куска дерева. Полученное отверстие измеряется линейками и толщиномерами. Глубина измеренного отверстия является коэффициентом Бринелля, который используется для оценки твердости материала.

Если вы самостоятельно определяете коэффициент Бринелля, возможны неточности, что приведет к неточному измерению. По этой причине для оценки прочности материала используется таблица с показателями твердости различных пород древесины:

Коэффициент Бринелля пород древесины

Тип древесины	Коэффициент твердости по Бринеллю	Акация
Акация	Произведено в Северной Америке. Используется для производства паркета и мебели.	Бук
Бук	Произрастает в Европе, Западной Азии, Северной и Южной Америке. Бук имеет мягкую текстуру и легко поддается обработке режущими инструментами.	Бамбук
Бамбук	Родом из Юго-Восточной Азии. Устойчив к высоким перепадам температур, хорошо впитывает влагу. Используется в медицине.	Береза
Береза	Найден в Европе. Береза плохо переносит жару. Особенно подходит для декоративного применения.	Вишня
3,6 кгс/мм².	Встречается в Европе, Азии и Северной Америке. Он характеризуется однородной зернистой структурой и легкостью обработки.	Грабовое дерево
Вяз	С юга России. Он имеет крученые волокна и высокую прочность.	Дуб
Дуб	Произрастает в Европе, Западной Азии, Северной и Южной Америке. Бук имеет мягкую текстуру и легко поддается обработке режущими инструментами.	Ель
Ель	Произрастает в Европе и Северной Америке. Неоднородный цвет и низкая впитывающая способность. Используется в строительной отрасли.	Клен
Клен	Произрастает в Северной Америке и Европе. Способна растрескиваться. Используется в производстве мебели.	Грецкий орех
Грецкий орех	Встречается в Южной Европе, Центральной Азии и на Ближнем Востоке. Он характеризуется высоким содержанием влаги и компактной структурой. Используется в медицине.	Ольхон
Ольхон	Он широко распространен в Западной Азии, Европе и Северной Африке. Европа и Северная Африка. Мелкозернистая и податливая. Подходит для паркетных полов.	Сосна
Сосна	Произрастает в Европе, Северной Америке и Азии. Он обладает низкой теплопроводностью и не горит. По этой причине он используется во многих областях термообработки.	Пепел
Пепел	Найден в Европе. Эластичный и легкий в работе. Используется для производства спортивного оборудования.	Кроме того, есть еще один показатель — теплоотдача. Она будет полезна тем, кто использует древесину в качестве дров для отопления. Чем выше твердость, т.е. плотность, древесины, тем выше ее теплоотдача. Конечно, никто не собирается отапливать комнату самшитом, но если вы выбираете между ясенем и сосной или березой и акацией, вы можете получить гораздо больше тепла, если знаете, какая из этих пород самая твердая. В таблицах представлена информация о плотности каждого дерева, так как вся эта информация систематизирована, и вы можете легко ее найти.

Теплоотдача древесины

Порода

Вес плотного кубического метра, кг

Содержание влаги, %	10
	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100	Бук
Ель	670	680	690	710	720	780	830	890	950	1000	1060	1110
Larkspur	440	450	460	470	490	520	560	600	640	670	710	750
Осина	660	670	690	700	710	770	820	880	930	990	1040	1100
Береза:	490	500	510	530	540	580	620	660	710	750	790	830
— пух
— полосатый	630	640	650	670	680	730	790	840	890	940	1000	1050
— даурский	680	690	700	720	730	790	850	900	960	1020	1070	1130
— Железо	720	730	740	760	780	840	900	960	1020	1080	1140	1190
Дуб:	960	980	1000	1020	1040	1120	1200	1280	—	—	—	—
— стебель
— восточный	680	700	720	740	760	820	870	930	990	1050	1110	1160
— грузинский	690	710	730	750	770	830	880	940	1000	1060	1120	1180
— Арахин	770	790	810	830	850	920	980	1050	1120	1180	1250	1310
Сосна:	790	810	830	850	870	940	1010	1080	1150	1210	1280	1350
— Кедр
— сибирский	430	440	450	460	480	410	550	580	620	660	700	730
— общий	430	440	450	460	480	410	550	580	620	660	700	730
Пихта:	500	510	520	540	550	590	640	680	720	760	810	850
— сибирская сосна
— общий	370	380	390	400	410	440	470	510	540	570	600	630
— цельнолистовой	390	400	410	420	430	470	500	530	570	600	630	660
— белый	390	400	410	420	430	470	500	530	570	600	630	660
— кавказец	420	430	440	450	460	500	540	570	610	640	680	710
зола:	430	440	450	460	480	510	550	580	620	660	700	730
— Маньчжурский
— общий	640	660	680	690	710	770	820	880	930	990	1040	1100
— колючий	670	690	710	730	740	800	860	920	980	1030	1090	1150
В зависимости от плотности различают следующие породы древесины:	790	810	830	850	870	940	1010	1080	1150	1210	1280	1350

Классификация пород деревьев по плотности

Деревья с наибольшей плотностью растут в Европе, Северной и Южной Америке. Наибольшей плотностью обладает бакаут (до 1300 кг/м3). Наиболее плотные древесные породы включены в систему государственных справочных данных, мониторинг которой осуществляет Госстандарт Российской Федерации.

1. Породы с малой плотностью: от 1 до 540 кг/м3.
2. Породы со средней плотностью: от 541 до 740 кг/м3.
3. Породы с высокой плотностью: от 750 кг/м3.

Плотность и твердость различных пород древесины зависят от многих внешних факторов:

Плотность древесины и её твердость (коэффициент Бринелля) у разных пород. Таблица

Чем меньше влаги содержит древесина, тем выше ее плотность. Чем плотнее, тем меньше в нем содержится влаги. Расчет этого показателя стандартен и известен всем со школьной физики. Это масса, деленная на объем.

• влажность;
• возраст;
• регион произрастания;
• пористость.

Твердость древесины определяется простым тестом Бринелля. Металлический шарик диаметром 0,1 см прижимается к поверхности дерева. Полученное отверстие измеряется. Глубина отпечатка является основой для расчета коэффициента Бринелля, который указывает на фактическую твердость древесины. Чем выше коэффициент, тем тверже и прочнее древесина.

Твердость древесины

Поскольку не всегда возможно самостоятельно рассчитать необходимый коэффициент, при оценке свойств твердости стоит ориентироваться на плотность древесины и значения, приведенные в таблице.

Читайте также: 5 лучших средств для защиты древесины от плесени и грибков

Плотность древесины делится на три стандартизированные группы. Поскольку индекс прямо пропорционален твердости, можно сделать выводы обо всех важных параметрах породы древесины. Различают деревья:

Плотность древесины

Для облегчения оценки и выбора плотность и твердость различных пород древесины сведены в таблицу. Это поможет вам сравнить физико-механические свойства древесины и выбрать породу, наиболее подходящую для производства или строительства.

• малой плотности – ель, сосну, пихту, кедр, каштан;
• средней полости – березу, бук, орех, грушу;
• высокой плотности – граб, самшит, акацию, ясень.

Название породы дерева

Плотность, кг/м3	Твердость (коэффициент Бринелля)	Цвет	Свойства	Фото	Акация
Акация	3,5-5,4	Светло-коричневая древесина, красновато-коричневая сердцевина с черными пятнами	Существует множество видов деревьев акации, используемых для производства паркетных полов, мебели, предметов домашнего обихода, музыкальных инструментов (гитар) и оружия.	Карельская береза
Светло-желтоватый с более темными, волнистыми оттенками	630	3,1	Карельская береза — совершенно уникальная древесина с рисунком, напоминающим мрамор; множество волнистых светло-желтых волн с более темными полосами, словом, на нее стоит посмотреть; паркетные полы и мебель из карельской березы выглядят красиво, но материал очень редкий и дорогой.	Черная береза
тонкая цветовая палитра: темные полосы, как русла рек, врезанные в желтое золото текстуры	670	3,1	Паркет из этого дерева «бросается в глаза», что следует учитывать при выборе дизайна интерьера; массивная древесина не обладает высокой плотностью и твердостью, поэтому ее не следует использовать в помещениях с очень высокой нагрузкой.	Бук
Бук	650	3,8	однородная структура древесины придает буку трезвый, теплый и даже мягкий вид, хотя бук является твердым и прочным деревом; бук хорошо поддается обработке режущими инструментами и легко полируется	Вишня
3,6 кгс/мм².	580	розовато-коричневый, иногда розовато-серый	Древесина с относительно ровным зерном; очень декоративна, имеет красивый, теплый тон, но со временем темнеет; древесина вишни гораздо мягче дуба и подходит для всех видов работ	Вяз (Карагач)
560-630	Серо-коричневый до темно-коричневого с красными полосами	3,8	Широко распространен в Северной Америке и Европе; мощные годовые кольца делают вяз одной из самых красивых европейских пород деревьев; вяз используется для изготовления мебели, инструментов, бумаги	Вяз
Вяз	750	3,5	Береза — родственница березы, имеет скрученные (распушенные) волокна, препятствующие обработке; годовые кольца едва заметны; древесина тяжелая и растяжимая.	Груша
Груша	средний	розовый	Зерно мелкое, поры и рисунок годовых колец плохо выражены; сильная склонность к короблению; поэтому сушка должна быть медленной.	Дуб
Дуб	700	От светло-коричневого до желтовато-коричневого цвета с тонкой текстурой на срезе	древесина часто используется для производства паркета и половых досок; прочная, долговечная, устойчивая к внешним воздействиям; сохнет относительно медленно, при ускоренной сушке склонен к растрескиванию; дуб имеет тенденцию слегка темнеть со временем, что придает оттенок благородной старины при постоянном использовании	Каштан
Каштан	600-720	3,1	Древесина каштана широко распространена по всей Европе; его крона напоминает крону дуба, с характерными тонкими годовыми кольцами; однако древесина каштана явно уступает дубу по своим физико-механическим свойствам.	Клен
Белый, иногда с легким желтым оттенком; желтеет со временем.	670	4,3	Клен отлично подходит для внутренней отделки помещений и создает удивительно светлый фон для темной мебели; древесина клена склонна к растрескиванию и должна быть тщательно высушена.	Ольхон
Ольхон	низкий	Розовое золото	Древесина ольхи мало деформируется при сушке и поэтому устойчива к колебаниям влажности; древесина ольхи не очень твердая и имеет мелкое зерно.	Грецкий орех
600-650	коричневато-серый, с более темными пятнами	5	это очень декоративная древесина, которая издавна используется для отделки интерьеров и мебели; орех относительно твердый, но сравнительно легко обрабатывается; орех устойчив к деформации и растрескиванию при сушке	Древесина ясеня
Пепел	700	Светлый, слегка желтоватый, с хорошо выраженным зерном на срезе.	Древесина ясеня имеет более твердую, но более гибкую структуру, чем древесина дуба, и поэтому часто используется для изготовления спортивных изделий; древесина ясеня легко обрабатывается; она склонна к растрескиванию, поэтому ее следует сушить медленно и осторожно	Плотность древесины — это важнейшее свойство древесины, позволяющее рассчитать нагрузку, которая подходит для транспортировки, обработки и использования деревянных материалов или предметов. Она измеряется в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубический метр, но загвоздка в том, что эти значения нельзя считать постоянными.

Все о плотности древесины

Если рассматривать плотность древесины чисто математически, то масса продукта, умноженная на параметр влажности, делится на объем, также умноженный на тот же параметр. Содержание влаги включено в формулу, поскольку сухая древесина склонна к набуханию при поглощении воды, т.е. к увеличению своего объема. Это может быть не видно невооруженным глазом, но для большинства применений важно учитывать каждый лишний миллиметр и килограмм.

Прежде чем приступить к измерениям, необходимо сначала добиться баланса влажности, т.е. удалить из древесины лишнюю воду путем ее сушки, но материал не слишком сухой и не забирает влагу из воздуха. Каждый вид имеет свое рекомендуемое содержание влаги, но в целом содержание влаги не должно быть ниже 11%.

Затем проводятся необходимые первоначальные измерения — измеряются размеры изделия и на основе этих данных рассчитывается объем; затем пробная древесина взвешивается.

Затем кусок древесины вымачивается в дистиллированной воде в течение трех дней, при этом существует еще один критерий завершения вымачивания — обеспечение увеличения толщины куска не менее чем на 0,1 мм. Когда желаемый результат достигнут, вымоченный кусок снова измеряют и взвешивают, чтобы получить максимальный объем.

Следующим этапом является длительная сушка древесины, которая завершается повторным взвешиванием.

Массу высушенного фрагмента делят на максимальный объем, который был характерен для такого же, но разбухшего от влаги фрагмента. В результате получается одинаковая базовая плотность (кг/м³) или удельный вес.

Описанные мероприятия являются инструкциями, признанными на государственном уровне в России — порядок проведения работ и расчетов указан в ГОСТ 16483.1-84.

Поскольку каждый грамм и миллиметр имеет значение, стандарт даже регламентирует требования к изделию — это древесина в форме прямоугольника длиной и шириной 2 см и высотой 3 см. Для достижения максимальной точности измерений заготовка должна быть тщательно обработана перед началом испытаний. Выступы и неровности не должны влиять на измеренные значения.

Можно сделать вывод, что измерение и оценка плотности древесины является довольно сложной задачей и требует очень точных измерений. В большинстве случаев лесозаготовители и поставщики делают всю работу за потребителя — на упаковке тех же досок или паркета должны быть указаны все важные свойства материала.

Плотность разных пород

Все становится еще сложнее, если вы сами занимаетесь заготовкой различных пород древесины, ведь тогда нет толковой упаковки, но в интернете можно найти приблизительные данные по плотности для каждого вида древесины, из которых составляются целые таблицы. Важно отметить, что на содержание влаги в каждой отдельной плите влияет ряд факторов, которые описаны отдельно выше, поэтому в отдельных случаях возможны колебания веса.

В некоторых случаях возможна и другая ситуация: когда мастеру нужно сделать только одну работу, но у него еще нет древесины для ее выполнения. Сырье следует добывать самостоятельно, но при этом важно учитывать, какие виды наиболее эффективны.

Поскольку плотность влияет на многие другие практические свойства древесины, вы можете сразу отсеять большинство неподходящих кандидатов, сосредоточившись на определенном классе материала. Существуют три основные группы категорий целевой древесины, основанные на плотности.

Низкая плотность практична, хотя бы в том смысле, что легкую древесину легче заготавливать и транспортировать, и грузоотправители будут благодарны потребителям, если те выберут именно этот вид древесины. Согласно общепринятой классификации, максимальный предел плотности для низкоплотной древесины составляет 540, реже 530 кг/м3.

Малая

К этой категории относится большинство промышленных хвойных пород, таких как ель и сосна, тополь и многие виды грецкого ореха, каштана и кедра, ивы и ясеня. Вишню и ольху можно отнести к видам низкой или средней плотности, в зависимости от сорта и условий, при этом вишня является наиболее распространенным видом средней плотности. Эта древесина дешевле, поскольку ее относительно легко транспортировать. Еще одним очевидным аргументом в пользу низкой стоимости и низкого спроса является то, что значительная часть местных лесов состоит из таких видов.

Эксперты отмечают, что деревья с низкой плотностью ствола, как правило, встречаются в северных регионах. Это связано с тем, что территории, на которых произрастают леса соответствующих видов, не всегда способны обеспечить флору большим количеством влаги.

Приспосабливаясь к преобладающим условиям, растения с низкой плотностью древесины формируют стебли с относительно низким содержанием влаги, что в конечном итоге влияет на вес.

Древесина средней плотности — это «золотая середина» в выборе материала, у которого нет очевидных преимуществ, за исключением того, что у него нет очевидных недостатков. Не будучи слишком тяжелым, он обладает хорошей прочностью на сжатие без очевидных недостатков плотных видов, таких как хорошая теплопроводность.

Средняя

Средний удельный вес является основной характеристикой сырья для расчетов, так как это значение является средней оценкой при испытании древесины в различных состояниях насыщения в воде.

Влияние на качество древесины

Согласно законам физики, расчетная плотность напрямую связана с прочностью материала: чем выше удельный вес объема изделия, тем большую нагрузку оно может выдержать. Это правило также относится к древесине.

Рассмотрим пример:

Плотность древесины — это отношение массы древесины к ее объему, т.е. плотность — это масса вещества древесины на единицу объема.

• Дуб обладает большим удельным весом и славится своей надежностью и долговечностью. У него почти отсутствуют пустые поры, весь объем заполнен крепкими древесными волокнами и влагой. Из дуба изготавливают несущие конструкции домов и промышленных объектов. Древесина с высоким удельным весом жесткая, практически не гнется.
• Кедровый и березовый брус отличается малым объемным весом, потому их не используют для создания несущих элементов остова конструкций. Эти породы подходят, скорее, для отделочных работ, где нагрузка на изделия минимальная. Древесина с малой пористостью пластична, поддается изгибу.

Плотность древесины. Таблица значений плотности

Он указывается в кг/м³.

Плотность обычно используется для расчета массы (веса) древесины в строительстве.

Плотность древесины напрямую зависит от ее влажности — чем выше влажность, тем выше плотность.

Как и при всех других измерениях физико-механических свойств древесины, плотность определяется при влажности 12%. При определении плотности древесины масса древесины определяется путем взвешивания, а объем рассчитывается по разнице между объемом образца древесины и объемом жидкости, заполнившей полости образца.

Существует тесная взаимосвязь между плотностью и прочностью древесины. Более плотная (тяжелая) древесина обычно прочнее.

Все виды древесины можно разделить на три группы в зависимости от их плотности при влажности 12%:

Следует отметить, что почти все хвойные породы, за исключением лиственницы и некоторых видов сосны, имеют низкую плотность.

• с малой плотностью (540 кг/м³ и меньше-) — ель, сосна, тополь, бальза, пихта, кедр, можжевельник, осина, ива, липа, ольха, каштан;
• средней плотности (540. 740 кг/м³) — лиственница, берёза, бук, дуб, клён, ясень, орех грецкий, рябина, яблоня, груша, вяз, лещина;
• высокой плотности (750 кг/м³ и более+) — акация, граб, берёза железная, дуб, ясень, керуинг, самшит, фисташка.

В соответствии с последней редакцией «СП 64.13330.2017» от 2017 года в «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции» раздел о плотности древесины изложен следующим образом:

Таблица плотности древесины

Поскольку стандартные значения плотности древесины сгруппированы, для сбора значений плотности по породам деревьев необходимо было обратиться к англоязычным справочникам. Приведенная ниже таблица структурирована следующим образом:

Плотность древесины и древесных материалов

1. Плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м³, твёрдых лиственных пород — 1000 кг/м³.
2. Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
3. Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной — 1000 кг/м³.
4. Плотность древесины из однонаправленного шпона 500-600 кг/м³, зависит от породы древесины шпонов.

Таблица справочных значений плотности для пород деревьев

Виды деревьев

Плотность древесины наиболее встречаемых пород деревьев

Тип древесины	бальзовое дерево
120-160	сибирская ель
390-430	Северная ель
400-450	Секвойя вечнозеленая
Тополь	410
Тополь	Уиллоу
Уиллоу	460
Сосна	Ольхон
Ольхон	490
Осина	510
Лайм	530
Красное дерево	540
Каштан	560
Кипарис	590
Черёмуха	600
Sapeleigh	610
Хейзел	620
Грецкий орех	630
Грецкий орех	640
Береза	650
3,6 кгс/мм².	660
Larkspur	660
Ларга	660
Тик	670
Груша	670
Груша	690
Дуб	690
Эвкалипт (красное дерево)	700
Клен платановидный	700
Йоастер (облепиха)	700
Бук	710
Бук	720
Вяз	750
Тис	750
Пепел	750
Пепел	750
Кемпас	800
Слива	800
Сирень	800
Боярышник	800
Палисандровое дерево	800
800 — 1000	Пекан
Ярра	830
Мербау	830
Ятоба (мареил)	840
Керуинг	840
Кулахи	850
Muthenia	850
Венге	850
Лапачо	900
Оливковое дерево	900
Сандаловое дерево	900
Панга Панга Панга Панга	900
Самшит	950
Лим	960
Sucupira	970
1 000	Кумару
1 100	Эбеновое дерево (дерево хурмы)
1 080	Черное дерево
1 160	Quebracho
1 210	Гваяковое дерево или бакаут
1 280	Типичная плотность древесины сильно варьируется: от 120-160 кг/м3 для самой легкой древесины бальзы до 1 280 кг/м3 для бакаута и 1 400 кг/м3 для змеиного дерева.

• Количество досок и бруса в 1 кубе
• История фанеры
• Бесшовная гидроизоляция — жидкая резина
• Как выбрать кабель для обогрева крыши
• Лучший скотч для кровельных работ
• Саморезы — виды и размеры
• Пиломатериалы для крыши
• Свойства древесины
• Гвозди для обрешётки крыши
• Таблица твёрдости древесины
• Средства обработки древесины
• Фанера для крыши
• Кляймер
• Фанера для пола
• Керуинг — красное дерево
• Плотность древесины. Таблица значений плотности
• Полипропиленовые трубы
• Стеновые панели. Виды.
• Бетонконтакт

Классификация по плотности древесины

Обычно принято делить древесину на породы низкой, средней и высокой плотности. Однако одни и те же виды, выращенные в разных экологических условиях, имеют широкий диапазон плотности, что затрудняет их однозначное отнесение к определенной группе.

Например, более низкие значения плотности вишни (490) и ольхи (380) являются основанием считать их видами с низкой плотностью, а более высокие значения (670 и 640 соответственно) — видами со средней плотностью. Эвкалипт, сосну и бук также можно разделить только на группы средней и высокой плотности.

Большинство деревьев в местных лесах, особенно хвойных, относятся к этой группе. Это связано с недостатком влаги и образованием в результате древесины с низким содержанием влаги и меньшим весом.

До 540 кг/м3 — малая плотность

В эту категорию входят: Ель и сосна (400-500), пихта (390-430), ясень (320-650), ива (460), тополь (400-500).

Преимущество этой древесины в том, что ее легче заготавливать и транспортировать, она дешевле и проще в обработке, а также не коробится. Однако он не такой прочный.

Он не очень тяжелый, но достаточно прочный, легко обрабатывается и может прекрасно использоваться в декоративных целях.

550 – 740 кг/м3 — средняя плотность

Древесина деревьев средней плотности, которые встречаются относительно часто.

Белая акация (650-1050), самшит (750), самшит (830-1100), сакс (1040), фисташка (860) имеют высокую плотность древесины. К этой группе также относятся некоторые виды красного дерева: мербау, керуинг и палисандр.

Более 750 кг/м3 — высокая плотность

Эта древесина ценится за свою прочность, устойчивость к гниению и долговечность. Он не деформируется под нагрузкой и лишь слегка подвержен гниению. Его недостатками являются большой вес, сложность обработки инструментами и антисептиками, а также высокая стоимость.

Плотность различных видов древесины варьируется в зависимости от условий произрастания, структуры древесины, возраста и породы деревьев. Например, лиственные деревья и тропические растения имеют более плотную древесину, чем хвойные. Исключение составляет шотландская сосна и редкие виды сосен.

Что влияет на плотность древесины

Наблюдается изменение плотности в пределах ствола. У большинства хвойных пород плотность древесины выше вблизи сердцевины. Разница между древесиной верхушки, середины и вершины особенно очевидна.

Анатомическое строение

У сосны и березы плотность резко уменьшается к вершине, в то время как у ели и осины древесина может быть плотнее в верхней части. Однако четкой корреляции не существует; изменения могут сильно варьироваться от дерева к дереву.

Рост древесины происходит каждый год за счет формирования камбия. Интенсивность роста высока в конце весны и начале лета, при этом крупные, широкие сосуды проводят воду. Пористость древесины пера выше, а плотность ниже. Ближе к осени рост замедляется, сосуды становятся мельче, пористость уменьшается, и получаемая древесина примерно в два с половиной раза плотнее весенней.

Ранняя и поздняя древесина

Чередование пористой, светлой ранней древесины и темной, плотной поздней древесины придает поперечному сечению дерева слоистый вид, а их соотношение влияет на плотность древесины. Этот эффект особенно ярко выражен у хвойных деревьев. Здесь существует прямая зависимость: чем медленнее древесина, тем выше плотность материала.

Это один из самых важных параметров, влияющих на плотность древесины. В зависимости от содержания влаги в древесине, она делится на различные категории:

Влажность

Этот параметр также зависит от возраста: чем старше древесина, тем выше ее плотность. Для сосен старше 80 лет средняя плотность достигает максимума.

• сырая – более 35% влаги, в эту группу относится и только что срубленная (не менее 50%)
• полусухая – от 25% до 35% влаги
• сухая древесина (абсолютно) – влажность до 25%.

Другие факторы

Способность древесины поглощать влагу из воздуха — абсорбция — определяет ее плотность. Высокая степень поглощения увеличивает плотность.

Деревья одного и того же вида, выращенные в районах с разной влажностью, могут отличаться по плотности.

Способность выдерживать различные механические нагрузки без разрушения, так называемая прочность, увеличивается с ростом плотности древесины. Более тяжелая и, следовательно, более плотная древесина также более долговечна.

Влияние плотности на свойства

Прочность

Это свойство, зависящее от плотности, указывает на способность древесины выдерживать большие нагрузки. По мере увеличения объемного веса деревянной палки ее твердость возрастает.

Твердость

Твердая древесина более сложна в обработке, но используется, когда требуется дополнительная прочность.

Плотность является мерой теплопроводности. Большое количество воздушных пустот в неплотной древесине снижает теплопроводность, в то время как более плотная древесина лучше проводит тепло. Древесина с высокой плотностью имеет низкую теплопроводность и наоборот.

Теплопроводность

В целом, теплопроводность древесины низкая. Ковры из дерева сохраняют тепло и превосходят кирпич.

Плотная древесина содержит больше воды, что препятствует распространению огня. Менее плотная, пористая древесина горит очень хорошо.

Горючесть

Плотность древесины имеет практическое значение, поскольку позволяет выбирать подходящие породы древесины, методы обработки и инструменты для любых целей, рассчитывать нагрузку и прогнозировать долговечность изделий или зданий.

Не существует единого ответа на вопрос, какая древесина лучше. Это зависит от того, где и как вы хотите его использовать. На первый взгляд кажется, что дерево легче воды. Но не все породы дерева подходят для судостроения.

Каждый вид древесины, созданный природой, имеет свои свойства, сильные и слабые стороны. Выбор за вами!