Egenskaper Hos Trä: Vad är Dess Hårdhet? Tekniska Egenskaper Och Luftfuktighet. Vilka är De Användbara Egenskaperna Hos Trä?

2024 Författare: Beatrice Philips | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 05:21

Att veta allt om träets egenskaper, och inte bara om vad det är när det gäller hårdhet, är användbart för allmän utveckling och för direkt organisation av olika branscher. Det är viktigt att uppmärksamma tekniska egenskaper och luftfuktighet. Men det är också värt att föreställa sig i förväg vilka användbara egenskaper trä har.

Fysiska egenskaper översikt

Färg

Färgen på trä beror till stor del på graden av dess mättnad med tanniner. Därför är det tydligt kopplat till klimat- och markegenskaperna hos olika orter. Huvudregeln är enkel: ju större löslighet mineralsalter är desto mörkare blir materialet. Men vilken färg ett visst träd har beror också på:

• intag av mineralsalter;
• bearbetningsfunktioner i produktionen;
• fuktighetsgrad;
• belysningsegenskaper;
• utbrändhet över tid;
• svampskador.

Glans

Fysiskt uttrycker denna parameter graden av riktningsavstötning av ljusflödet. Ju mjukare ytan på ett visst prov, desto högre är det … Det är inte för ingenting som ordentligt polerade brädor och paneler, nästan oavsett den ursprungliga rasen, lyser särskilt starkt. Men ändå lämnar rasens egenskaper alltid ett avtryck på arten av sådan glans.

Och återigen är det nödvändigt att ta hänsyn till den ojämlika manifestationen av en sådan parameter vid olika belysningsnivåer.

Textur

På många sätt är det den här egenskapen som anses bestämma träets utseende i slutändan. Textur refererar till ett specifikt mönster. Det finns vanligtvis inte på ytan, men på snittet. Konsistensen påverkas av:

• redan nämnda färg;
• egenskaper hos fibrer och deras placering;
• trädringar;
• pigment inuti.

Lukt

Den specifika aromen är kanske den trevligaste egenskapen som trä har . Den starkaste lukten är kännetecknande för kärnan, eftersom det finns den högsta koncentrationen av aromatiska ämnen. Ett nyfält träd luktar starkare, sedan svagare. Efter en tid är det nästan omöjligt att fånga denna lukt. Det är mest attraktivt för sådana exemplar:

• enbär;
• citronträd;
• cypress;
• teak;
• persika;
• gult trä.

Makrostruktur

Detta är namnet på ett träds struktur, detekteras antingen när det ses med blotta ögat, eller med en liten ökning, till exempel med ett förstoringsglas. Du kan märka makrostrukturen på alla snitt på stammarna. Kärnan, kambium och själva träet är alla delar av makrostrukturen.

Detta inkluderar också tillväxtringar, som gör det möjligt att bedöma trädets ålder, under vilka förhållanden det växte och utvecklades.

Fuktighet

Denna indikator passerar vanligtvis som negativ eftersom ju mindre den är, desto lättare är det att arbeta med trä, desto mer förutsägbara är dess andra parametrar och desto mer tillförlitlig är den färdiga produkten . Nyklippt virke har en ganska hög fuktighet. Under normala förhållanden - en temperatur på 20 grader - kan ett träd absorbera upp till 30% vatten i absoluta termer från den yttre miljön. Det kan naturligtvis inte överstiga denna indikator, om det inte finns några speciella omständigheter som ökar mättnaden med vätska upp till 50 eller till och med upp till 100%. Anmärkningsvärt nog beror det knappast på rasen och till och med på ursprungsregionen.

Standarden enligt GOST är enkel: om vattenhalten är under 22% , då är detta torrt virke, och vid en högre koncentration klassificeras det som en våt kategori. Men för praktiska ändamål är det naturligtvis omöjligt att begränsa oss till en sådan standardnivå. Dessutom måste man komma ihåg att enligt GOST är vattenhalten i klass 4 -trä inte standardiserad. Definitionen av denna indikator görs på olika sätt. För professionella ändamål mäts den med en speciell enhet - en elektrisk fuktmätare.

Dock kan erfarna snickare och snickare bestämma fuktinnehållet i ögat med en ganska hög noggrannhet. Naturligtvis är detta inte tillräckligt för att utarbeta dokumentation om satsens kvalitet, utan det räcker för val av timmer för konstruktion eller möbelproduktion.

Du kan också kontrollera fukt med hjälp av ett viktprov . Vanligtvis anses lufttorrt trä vara normalt, vars fuktinnehåll inte överstiger 15-20%. Oftast behövs mer eller mindre lång torkning för att uppnå detta resultat.

Ett träd med en fukthalt på mer än 100 procent anses vara vått .(enligt vikttilläggskoefficienten på grund av fukt). Men detta är endast möjligt vid långvarig exponering för vatten. Luftfuktigheten anses vara normal från 30 till 80% , även om de naturligtvis inte strävar efter att nå den övre gränsen, utan försöker använda det torraste virket som möjligt, helst inte mer än 12%. Beräkningen görs enligt en ganska enkel formel.

Det ursprungliga fuktindexet bestäms genom att från den initiala massan subtrahera massan som kommer att vara i ett absolut torrt tillstånd och sedan dividera detta med den absolut torra massan och multiplicera med 100% . Det måste förstås att även om ytan är torr kan det fortfarande finnas en hel del fukt inuti. I vissa fall kan du höra om träets så kallade jämviktsfuktighet. Det innebär ett sådant tillstånd när trycket från den yttre miljön är helt balanserat av trycket från vätskans sida i porerna och cellerna. Denna indikator, liksom andra typer av vattenmättnad, påverkar direkt råvarans lämplighet för vissa praktiska ändamål.

Med ökande fukthalt, timmer:

• blir betydligt bredare;
• förlänger något;
• i kombination med en temperaturökning får den plasticitet;
• över en lång tid (jämförbar med normal livslängd), slits och försämras snabbare, ruttnar oftare och mer aktivt.

Fuktabsorbering

Men vatten finns inte bara från början, utan kommer också utifrån under hela produktens användningstid. Intensiteten i dess absorption kallas just fuktabsorption. En del värme genereras när vatten adsorberas.

Men denna process kommer gradvis att sakta ner. När man närmar sig mättnadsgränsen går det i allmänhet på ett extremt långsamt sätt.

Fuktkonduktivitet

Det handlar om att passera det så kallade bundna vattnet. Fuktkonduktivitetskoefficienten tar hänsyn till rörelsen av både vätskan själv och ångfasen. Det sker genom:

• cellhålor;
• intercellulära utrymmen;
• kapillärsystem i cellmembran.

Krympning och svullnad

När proffs uttalar ordet krympning saknar det någon ironisk konnotation . Detta är en ganska seriös term, vilket innebär i vilken utsträckning storleken på träet eller produkten reduceras genom att ta bort den fukt som finns där. För varje ras och även för en specifik densitetsnivå kan denna indikator skilja sig avsevärt. I olika geometriska riktningar är krympningen ojämn. Den fysiska betydelsen av svullnad består i att vattenmolekyler tränger in i cellväggarna och i deras rörliga isär cellulosafibriller, detta fenomen är främst karakteristiskt för övertorkat trä eller utsatt för säsongsförändringar i fuktinnehåll.

Interna påfrestningar

I sitt naturliga tillstånd växer alla trädstammar på ett balanserat sätt, även om de måste utvecklas snett. Men när samma stamm huggs ner, leder”träet”, eftersom dessa spänningar går ur kontroll, tappar all harmoni. De mest kraftfulla av dem hittas omedelbart, så snart stammen är sågad. Men ibland avslöjar problemet sig mycket senare, efter att brädorna har torkat och fästs vid den skapade strukturen.

Visuellt uttrycks detta i uppkomsten av olika sprickor, korrekt industriell torkning visar sig vara lösningen på problemet, och det är därför det inte kan anses att det bara höjer priset, som man ofta tror.

Densitet

Detta är en indikator på massan av en viss enhet av ett träds volym. Viktigt: det beräknas genom att avsiktligt ignorera massan av hålrum och innehöll fukt, bara torrsubstansens vikt spelar roll . För varje ras är densiteten strikt individuell. Denna indikator är nära besläktad med följande parametrar:

• porositet;
• fuktighet;
• absorptionshastighet;
• styrka;
• mottaglighet för biologisk skada (ju tätare provet är, desto svårare är det att skada det).

Permeabilitet

Träets förmåga att överföra vätskor och gaser bör inte underskattas . Det påverkar direkt utvecklingen av torknings- och impregneringslägen och bedömningen av genomförbarheten av sådana lägen. Permeabiliteten för vatten bestäms inte bara av träslag, utan också av platsen i stammen och rörelseriktningen för vätskor och gaser. Permeabiliteten längs kornet skiljer sig väsentligt från penetrationshastigheten över kornet. Det är också värt att överväga den viktiga roll som hartsartade ämnen som stör vattenflödet och andra flytande ämnen.

Gaspermeabilitet definieras som mängden luft som har passerat. Den mäts i termer av 1 kubikmeter. se provyta. Denna indikator bestäms:

• tryck;
• träets egenskaper;
• egenskaper av ångor eller gaser.

Termisk

Det är de som oftast nämns bland de naturliga materialets användbara egenskaper .… Men i verkligheten är situationen något mer komplicerad än bara "bra värmehållning". Den specifika värmekapaciteten är inte så starkt beroende av berget och densiteten. Det bestäms främst av omgivningstemperaturen. Ju högre den är, desto högre värmekapacitet är beroendet nästan linjärt.

Det är också värt att uppmärksamma termisk diffusivitet och värmeledningsförmåga . Båda dessa egenskaper är direkt relaterade till ämnets densitet, eftersom varje hålighet som innehåller luft spelar en viktig roll. Ju tätare trä, desto högre värmeledningsförmåga. Men värmeledningsförmågan, tvärtom, sjunker kraftigt med en ökning av provets specifika massa.

Celler och fibrer överför mer värme i längdriktningen än i tvärriktningen.

Men ibland används trä också som bränsle. I detta fall är värmevärdet kritiskt . För ett helt torrt träd varierar det från 19,7 till 21,5 MJ per 1 kg. Utseendet på fukt, även i små mängder, minskar denna indikator dramatiskt. Barken, med undantag för björk, brinner vid samma temperatur som själva virket.

Vid användning av trä som bränsle ges den största betydelsen till en sådan termisk egenskap hos trä som förbränningsvärme (värmevärde), som för absolut torrt trä är 19,7-21,5 MJ / kg. Förekomsten av fukt minskar kraftigt dess värde. Barkens värmevärde är ungefär detsamma som träets, förutom det yttre skiktet av björkbark (36 MJ / kg).

Ljud

De allra flesta byggare är endast och uteslutande intresserade av träets förmåga att absorbera främmande ljud. Ju högre det är, desto bättre material skyddar huset från gatubuller. Men vid produktion av musikinstrument spelar en sådan egenskap som resonans en viktig roll.

Professionella studerar fortfarande strålningskonstanten, det är också den akustiska konstanten. Det är enligt henne att lämpligheten hos en viss ras eller till och med ett specifikt prov för praktisk användning bedöms.

Elektrisk

Det är först och främst om elektrisk motstånd och elektrisk styrka … Graden av motstånd mot ström bestäms av fibrernas typ och riktning. Temperatur- och fuktighetsnivåer är dock förutsägbart viktiga. Med elektrisk styrka är det vanligt att förstå den erforderliga elektriska fältstyrkan, vilket är tillräckligt för sammanbrott. Ju mer träet värms upp, desto högre är dess temperatur, desto lägre är motståndet mot en sådan nedbrytning.

Manifesteras vid exponering för strålning

Vid infraröd strålning kan träytans ytor bli mycket heta. En mycket stark inverkan av detta slag är dock nödvändig så att stammen på ett tjockt träd ändras till hela djupet . Märkligt nog sker penetrationen av synligt ljus mycket djupare - med 10-15 cm. Ljusreflektionens egenskaper gör det möjligt att väl bedöma materialets defekter. Ultraviolett ljus tränger dåligt in i trä.

Men det framkallar en specifik glöd - luminescens . Röntgen kan upptäcka även små strukturella defekter. Det används ofta för professionell diagnostik. Betastrålning används för att studera växande träd. Gammastrålar kan upptäcka mycket djupt dolda defekter, ruttna och så vidare.

Beskrivning av mekaniska egenskaper

Styrka

Detta är namnet på förmågan att motstå förstörelse när en belastning appliceras .… Styrkan beror på mängden bunden fukt. Ju högre den är, desto lägre är motståndet mot mekanisk spänning. Men efter att ha överskridit tröskeln för hygroskopicitet (cirka 30%) försvinner detta beroende. Därför är jämförelse av draghållfastheten hos prover endast tillåten med en identisk fuktighetsgrad.

Motståndet mäts nödvändigtvis inte bara längs fibrerna, utan också i de radiella och tangentiella riktningarna.

Hårdhet

Nästan alla vet att trä kan ha olika hårdhet, och det Detta är en av huvudindikatorerna när du väljer det för specifika ändamål . Experter definierar hårdhet som motståndskraften mot införande av främmande föremål, inklusive hårdvara. Förutom listan eller skalan för arter av barr- och lövträd finns det också dess klassificering efter hårdhetsområdet. Slutet hårdhet fastställs genom att en metallstav med en viss diameter och form av änden indragas till ett givet radiedjup smidigt inom 120 sekunder. Uppskattningar görs i kilogram per kvadratcentimeter.

Skiljer också radiell och tangentiell hårdhet . Dess indikator i sidoplanet på en träplatta är nästan 30% lägre än från slutet, och för ett barrmassiv är skillnaden vanligtvis 40%. Men mycket beror på den specifika rasen, på dess skick och lagringsegenskaper. I vissa fall mäts hårdheten enligt Brinell -systemet. Dessutom tar specialister alltid hänsyn till hur hårdheten kan förändras under bearbetning och under användning.

Det starkaste trädet i världen är:

• jatoba;
• sucupira;
• Amazonian yarra;
• grumlighet;
• Valnöt;
• merbau;
• aska;
• ek;
• lärkträd.

Kvalitetsfaktorer

Men bara att ta reda på vilket träd som tål belastningarna mest utan att kollapsa är långt ifrån tillräckligt. Det är nödvändigt att uppmärksamma andra viktiga aspekter. Först och främst om förhållandet mellan mekaniska parametrar och bulkdensitet. Ju tyngre trä, desto bättre är dess mekanik vanligtvis .… Motsvarande relation beskrivs med ett antal komplexa formler. Men för att ta hänsyn till vissa villkor och platser för tillväxt införs ytterligare korrigeringsfaktorer.

Viktlönsamhet återspeglas av koefficienterna:

• övergripande kvalité;
• statisk kvalitet;
• specifik kvalitet.

Funktioner av tekniska egenskaper

De viktigaste tekniska egenskaperna för trä, tillsammans med den redan nämnda hårdheten, är:

• slaghållfasthet;
• effektivitet vid lagring av hårdvara;
• böjbarhet;
• benägen att splittras;
• slitstyrka.

Viskositet kännetecknar det absorberade arbetet vid påverkan, vilket inte leder till förstörelse av materialet.

Testet utförs på speciella prover. Pendelkopimaskiner används för att utföra det.

Pendeln i det upphöjda tillståndet lagrar potentiell energi. Efter att ha släppt i obehindrad rörelse stiger den till en höjd, och efter att ha spenderat en del av impulsen för att förstöra provet, till en annan höjd, kan vi bestämma utgifterna för ansträngningar.

Enheter är vanligtvis utrustade med en speciell skala. Efter att ha räknat avläsningarna, ersätts de i formlerna, och på så sätt erhålls slaghållfasthetsindikatorn. Det måste förstås att vi talar om att jämföra kvaliteten på proverna, och inte om beräkningarna av träkonstruktioner. Det konstaterades att lövfällande arter är mer viskösa än barrträdsmassiv . När det gäller kvarhållande av hårdvara beror det på friktionskraften som uppstår mellan materialet och fästelementen som sätts in i det.

Dessutom bestäms det så kallade utdragningsresistansvärdet. Förutom densitet bestäms det också av träslag och om hårdvaran kommer in i änden eller över fibern. Genom att väta träet blir det möjligt att förenkla samma spikning, men det torkade materialet håller dem sämre. Motståndet mot böjkraft måste bedömas främst i de fall där böjning är tekniskt nödvändig för att få en viss produkt. Det finns ingen standardiserad metod för att bedöma denna indikator.

Slitstyrka definieras nästan alltid som motståndet mot friktion. Det är bara i sällsynta fall som motståndskraft mot andra slitage påverkar en viktig roll. Det är viktigt att förstå att det mäts av ytskiktet. Om förstörelsen har nått kärnan, finns det ingen mening med att studera ämnet ytterligare - konsekvenserna är redan tydliga. En standardmetod för bedömning av slitstyrka finns i GOST 16483 från 1981.