Удельный вес древесины хвойных пород естественной влажности. Расчет веса куба дерева

Переход на альтернативные источники энергии заставляет нас обратить внимание на древесину. Именно ее использовали наши предки для обогрева жилья и приготовления пищи. Печи, камины, твердотопливные котлы - для всех этих устройств нужно дерево, а именно дрова. Но все растения разные, и деревья, имея различную структуру и имический состав, отличаются такими характеристиками как теплотворность, вес плотность, влажность.

Сколько весят дрова?

Как определить вес 1 куба дров ? Имеет ли значение, какие дрова купить, свежеспиленные или высушенные? Разобраться с этим поможет знание удельного веса, влажности и других особенностей древесины.

На территории нашей страны произрастает более 200 видов деревьев и кустарников. Все они горят по-разному, некоторые быстрее, другие медленнее, одни отдают много тепла, а какие-то меньше. Выбирая дерево для топки лучше ориентироваться на дерево среднего возраста, не брать слишком молодые или слишком старые. Именно они максимально долго горят и выделяют больше всего тепла.

Также количество отдаваемого тепла напрямую зависит от плотности и сухости дров. Наиболее пригодной для отправки в топку считается древесина с уровнем влажности 15 - 20%, а в только что спиленном дереве влаги не меньше 50%. Часть тепла будет расходоваться на испарение воды, поэтому эффективность влажных дров значительно ниже. Да и вес сухих дров значительно ниже, чем влажных.

Вес древесины зависит от:

• строения древесных клеток, содержания в них влаги,
• плотности древесины,
• части растения (самые тяжелые части - ветки, наиболее легкие - основание ствола),
• содержания солей и смол.

Вес дров можно определить эмпирическим путем, тоесть попросту взвесить небольшой кусок древесины определенного объема и путем нехитрых вычислений узнать его плотность (отношение массы в килограммах к объему в м3). Но такую процедуру не во всех случаях удобно произвести.

Сделать расчеты более простыми помогут таблицы средних значений веса древесины. Приводятся значения условно для материала влажность 15 - 20%. Интересно, что изменение влажности дерева не меняет его плотности, хотя сильно влияет на значение удельного веса.

Какие дрова самые лучшие для топки?

Самыми оптимальными по характеристике теплотворности считаются дубовые дрова, за ними идут березовые, осиновые и сосновые.

• Дуб содержит мало смол, но выделяет много угарного газа. Терпкий аромат горящих дубовых поленьев тонизирует организм.
• Березовые дрова горят долго, ровно, но имеют много смолистых веществ и откладывают сажу в дымоходе.
• Хвойные породы также используют реже из-за высокого содержания смолы.
• Использовать дрова из тополя не рекомендуется, так как он выделяет неприятный горький запах и дает мало тепла.

Лучше всего использовать дрова лиственных пород дерева, удельный вес которых высокий. Желательно, чтобы дрова были сухие, а не свежеспиленные. Напомним, что покупая влажные дрова, вы платите больше за вес, но получаете меньше тепла.

Обрезная доска отличается от необрезной тем, что в поперечном сечении имеет форму правильного прямоугольника. Это позволяет ровно укладывать ее в штабеля, упаковывать в ровные связки, и довольно

точно определять кубатуру, то есть объем упакованных материалов. Если требуется определить вес упаковки, или одного кубометра, достаточно умножить объем на плотность, которая является справочной величиной, и зависит как от породы древесины, так и от ее влажности, то есть степени просушки.
Для наиболее часто применяемых древесины можно составить таблицу, показывающую, сколько весит куб обрезной доски:
Тип пиломатериала
Вес одного кубометра, кг
Сырая сосна
890
Сухая сосна
470
Сырая ель
790
Сухая ель
450
Как видно из таблицы, на то, сколько весит куб обрезной доски, влажность влияет очень существенно. Такая большая зависимость обусловлена тем, что в клеточной структуре присутствует в больших количествах, а при неправильной просушке ее быстрое испарение может привести к значительным искривлениям геометрической формы досок, изогнуть их.
В итоге, можно утверждать, что вес кубометра обрезной доски реально определить по породе древесины, отнеся ее к одной из категорий.
К легким породам дерева относится сосна, пихта и другие хвойные породы, а также тополь. Их средняя плотность, то есть вес кубометра колеблется вокруг цифры в 500 килограммов.
Средние породы – кубометр ясеня, бука, березы весит около 650 килограммов.
Тяжелые породы, например дуб ил граб, обладают плотностью более 750 килограммов на кубометр.

Сколько весит одна обрезная доска.

Сколько весит одна обрезная доска. Наиболее часто задаваемый вопрос по запросам поисковых системах -это сколько весит один куб, как следствие одна обрезная доска. Продолжаю цикл статей посвященных обрезному пиломатериалу.
По настоянию коллег и постоянных посетителей сайта, продолжаю цикл статей посвященный пиломатериалу. Данная статья является продолжением статьи «Сколько весит один брус.» Речь идет только о сосне, произрастающий на территории в Средней Части России. Сразу оговорюсь, что сосна произрастающая в Сибири имеет более плотную фактуру, и весит больше и стоит на порядок дороже. Отличить ее можно даже визуально но это тема следующей статьи.
Вес одного метра кубического свежеспиленного и переработанного в обрезной пиломатериал сосны составляет около 860кг.
Приведу расчеты в виде таблицы по 8486 и напомню формулы расчета.
СЕЧЕНИЕ ДОСКИ В ММ. КОЛ-ВО ШТ. В 1м3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕС ОДНОЙ ДОСКИ В КГ.
лого Tiu.ru300х50х6000
11,1 860кг.: 11,1шт. 77,5
лого Tiu.ru250х50х6000
13,3 860кг.: 13,3шт. 64,7
лого Tiu.ru200х50х6000
16,6 860кг.: 16,6шт. 51,8
лого Tiu.ru150х50х6000
22,2 860кг.: 22,2шт. 38,7
лого Tiu.ru100х50х6000
33,3 860кг.: 33,3шт. 25,8
лого Tiu.ru200х40х6000
20,8 860кг.: 20,8шт. 41,4
лого Tiu.ru150х40х6000
27,7 860кг.: 27,7шт. 31,04
лого Tiu.ru100х40х6000
41,6 860кг.: 41,6шт. 20,7
лого Tiu.ru150х30х6000
37,0 860кг.: 37,0шт. 23,2
лого Tiu.ru200х25х6000
33,3 860кг.: 33,3шт. 25,8
лого Tiu.ru150х25х6000
44,4 860кг.: 44,4шт. 19,3
лого Tiu.ru100х25х6000
66,6 860кг.: 66,6шт. 12,9
Чтобы определить самостоятельно сколько будет весить обрезная доска длинной 4000мм и 3000мм, или иной. Приведу пример формулы расчета в которой необходимым условием расчета является количество штук в 1м3.
Для доски скажем 150х25х3000мм:
1: 0,15: 0,025: 3 = 88,8 шт. в 1м3

860кг. : 88,8 шт. = 10 кг.
Вес данной доски сечением 150х25 длинной 3000мм. 10 кг.
Для доски 150х50х4000мм:
1: 0,15: 0,05: 4 = 33,3 шт. в 1м3
860кг. : 33,3 шт. = 25,8 кг.
Вес одной доски сечением 150х50 длинной 4000мм. 26 кг.
В завершении статьи хотел бы особым образом отметить, что данные расчеты в Москве на рынках являются предметом крупного и мелкого мошенничества, по этому каждый раз нужно лично проверять «ЗАЯВЛЕННЫЕ РАЗМЕРЫ ПИЛОМАТЕРИАЛА». Вот так! (см. фото)
Приведенные выше расчеты в таблицах действительны только для пиломатериала четких «ЗАЯВЛЕННЫХ РАЗМЕРОВ» с правильной геометрией, т. е. соответствующему ГОСТу 8486-86.
Для «Воздушного или Армянского Варианта» бруса и доски, что продается по дешевке на всяких распродажах по спец. ценам нужен отдельный подход, т. к. кол-во шт. в 1м3 каждый раз нужно высчитывать отдельно в соответствии с реальными размерами которые имеет брус и доска.

Удельный и объемный вес древесины

Различают удельный вес древесины (твердой древесной массы без пустот) и удельный вес древесины как физического тела. Удельный вес древесинного вещества выше единицы и мало зависит от породы дерева; в среднем его принимают равным 1,54. Удельный вес древесинного вещества имеет значение при определении пористости древесины.
Вместо понятия удельного веса древесины как физического тела, т. е. отношения ее веса , взятой в том же объеме при 4°, на практике пользуются объемным весом древесины. Объемный вес (вес единицы объема древесины) измеряется в г/см3 и приводится к нормальной влажности древесины- 15%.
Кроме объемного веса, иногда пользуются еще приведенным объемным весом, или условным объемным весом. Условным объемным весом называется отношение веса образца в абсолютно сухом состоянии к объему того же образца в свежеорубленном состоянии. Величина условного объемного веса очень близка к величине объемного веса в абсолютно сухом состоянии. Соотношение между условным объемным весом (γусл) и объемным весом в абсолютно сухом состоянии (γ0) выражается формулой

γ0 = γусл/(1-Υ)
где Υ- полная объемная усушка в процентах,
γ0-объемный вес абсолютно сухой древесины.
Объемный вес древесины.
Условный объемный вес имеет перед объемным весом то преимущество, что он не зависит от величины усушки и не требует пересчета на 15% влажности. Это позволяет значительно упростить расчеты и обеспечивает более единообразные результаты при определении γусл нескольких образцов.
Объемный вес древесины зависит от влажности, от ширины годичного слоя, от того, какое положение занимал образец по высоте ствола и по диаметру. При увеличении влажности объемный вес увеличивается.
Изменение объемного веса древесины при высушивании до влажности, соответствующей точке насыщения волокон (23-30%), идет пропорционально влажности; после этого объемный вес начинает уменьшаться медленнее, так как уменьшается и объем древесины. При увеличении влажности древесины наблюдается обратное явление.
Численная зависимость между объемным весом древесины и влажностью определяется по следующей формуле:
γw = γ0 (100+W)/(100+(Y0 - Yw))
где γw - искомый объемный вес при влажности W, γ0 - объемный вес в абсолютно сухом состоянии, W-влажность древесины в процентах,
Y0-полная объемная усушка в процентах при высушивании до абсолютно сухого состояния и
Yw- объемная усушка в процентах при высушивании дерева до W% влажности.
Объемный вес древесины при данной ее влажности с достаточной точностью легко можно определить по номограмме, предложенной Н. С. Селюгиным (рис. 11). Предположим, что требуется определить вес 1 м3 сосновой древесины при влажности 80%. По табл. 41а находим объемный вес древесины сосны при 15% влажности, равный 0,52. На пунктирной горизонтальной линии находим точку объемного веса 0,52 и от этой точки идем по соответствующей наклонной линии приведенного объемного веса до пересечения ее с горизонтальной линией, показывающей влажность 80%. Из точки пересечения опускаем на горизонтальную ось перпендикуляр, который покажет искомый объемный вес, в данном случае 0,84. В табл. 5 даны значения веса древесины некоторых пород в зависимости от влажности. реставрация мебели
Удельный и объемный вес древесины таблицы Рисунок13

Рис. 11. Номограмма для определения объемного веса древесины при различной влажности.
Объемный вес древесины зависит также от ширины годичного слоя. У лиственных пород объемный вес уменьшается с уменьшением ширины годичных слоев. Чем больше средняя ширина годичного кольца, тем больше объемный вес у одной и той же породы. Эта зависимость весьма заметна у кольцепоровых пород и несколько менее заметна у рассеяннопоровых. У хвойных пород обычно наблюдается обратная зависимость: объемный вес увеличивается с уменьшением ширины годичных колец, хотя встречаются и исключения из этого правила.
Объемный вес древесины уменьшается от основания ствола к вершине. У сосен среднего возраста это падение достигает величины 21% (на высоте 12 м), у старых сосен доходит до 27% (на высоте 18 м).
У березы понижение объемного веса по высоте ствола достигает 15% (в возрасте 60-70 лет, на высоте 12 м).
Закономерности в изменении объемного веса древесины по диаметру ствола не наблюдается: у некоторых пород объемный вес слегка уменьшается в направлении от центра к периферии, у других слегка увеличивается.
Большая разница наблюдается в объемном весе у ранней и поздней древесины. Так, отношение объемного веса ранней древесины к весу поздней у орегонской сосны равно 1:3, у сосны 1: 2,4, у лиственницы 1: 3. Поэтому у хвойных пород объемный вес при повышении содержания поздней древесины увеличивается.
Пористость древесины. Под пористостью древесины понимают объем пор в процентах от общего объема абсолютно сухой древесины. Пористость зависит от объемного веса древесины: чем больше объемный вес, тем меньше пористость.
Для приближенного определения пористости можно пользоваться следующей формулой:
С = 100 (1-0,65γ0)%
где С - пористость древесины в %, γ0 - объемный вес абсолютно сухой древесины.
Таблица 5 – Ориентировочный вес 1 м3 древесины разных пород в кг
Порога дерева Состояние влажности древесины
12-18% 18-23% 23-45% свежесрубленная
Акация, бук, граб, дуб, ясень 700 750 800 1000
Береза, ильм, карагач, каштан, лиственница 600 650 700 900
Ива, ольха, осина, сосна 500 550 600 800
Ель, кедр, липа, пихта, тополь 450 500 550 800

Изменяется в широких пределах даже для одной породы дерева. Значения величины плотности (удельного веса) древесины - это обобщённые цифры. Практическое значение величины плотности древесины отличается от приведённого усреднённого табличного значения и это не является ошибкой.

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

• В таблице указана плотность древесины при влажности 12%.
• Показатели таблицы взяты из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
• Откорректировано 31.03.2014, по методике:
  Коломинова М.В., Физические свойства древесины: методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта: УГТУ, 2010
  Скачать (cкачиваний: 710)

Общепринято указывать величину плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева. За показатель принимается усреднённое значение величины удельного веса, полученное методом обобщения результатов многократных практических измерений. Фактически - здесь опубликованы две таблицы плотности древесины, взятые из абсолютно разных источников. Небольшая разница в показателях наглядно свидетельствует о переменчивости плотности (удельного веса) древесины. Анализируя значения плотности древесины из вышеприведённой таблицы, стоит обратить внимание на отличия показателей авиационного справочника от университетской методички. Для объективности, приведена величина плотности древесины из обеих документов. С правом выбора читателем приоритета важности первоисточника.

Особое удивление вызывает табличная величина плотности лиственницы - 540-665 кг/м 3 . Некоторые интернет-источники указывают плотность лиственницы, равной 1450 кг/м 3 . Кому верить - не понятно, что лишний раз доказывает неопределённость и неизведанность поднимаемой темы. Лиственница - достаточно тяжёлый материал но, не настолько, чтобы камнем тонуть в воде.

Влияние влажности на удельный вес древесины

Удельный вес сплавной древесины

Примечательно, что с увеличением влажности древесины, уменьшается зависимость величины удельного веса этого материала от породы дерева. Удельный вес сплавной древесины (влажность 75-85%) практически не зависит от породы дерева и равняется, примерно 920-970 кг/м 3 . Объясняется это явление достаточно просто. Пустоты и поры в древесине заполняются водой, плотность (удельный вес) которой гораздо выше плотности вытесняемого воздуха. По своей величине, плотность воды приближается к плотности , удельный вес которого практически не зависит от породы дерева. Таким образом удельный вес раскисших в воде кусков дерева менее зависим от его породы, нежели в случае с сухими образцами. В этом месте не лишне вспомнить, что для древесины существует разделение классических физических понятий . (см. )

Группы плотности древесины

Условно, все породы деревьев делятся на три группы
(по плотности своей древесины, при влажности 12%):

1. Породы с малой плотностью (до 540 кг/м3) - ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха чёрная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
2. Породы средней плотности (550-740 кг/м3) - лиственница, тис, берёза повислая, пушистая, чёрная и жёлтая, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клён, лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;
3. Породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше) - акация белая и песчаная, берёза железная, гледичия каспийская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.

Плотность древесины и её теплотворность

Плотность (удельный вес) древесины выступает главным показателем её отопительной энергетической ценности - . Зависимость здесь прямая. Чем выше плотность структуры древесины у породы дерева, тем больше содержится в ней горючего древесинного вещества и, тем жарче из таких деревьев получаются .

Сколько удельный вес сосны? Удельный вес сосны измеряется в кг/м3 и определяется плотностью сосновой древесины измеряемой в гр/см3. В отличие от многих других материалов, дерево, в частности хвойная древесина сосны, характеризуется не одним значением удельного веса, а достаточно широким спектром значений. Дело в том, что сосна, как и любое другое дерево – это пористый природный материал, имеющий естественную влажность. Другими словами, сосновая древесина всегда содержит некоторое количество воды, что существенно влияет на ее плотность, а значит и на удельный вес сосны. В целом, вопрос о том, какой удельный вес у сосны, не имеет практического смысла, без уточняющего указания на влажность образца дерева. А влажность сосновой древесины может колебаться в большом диапазоне. Выделяют, например: удельный вес сосны при естественной влажности, удельный вес сосны в свежесрубленном состоянии, удельный вес мокрой, сырой, влажной, вяленой, подсушенной, сухой и абсолютно сухой сосновой древесины. Качество сосновой древесины отражается в сортности хвойных пиломатериалов, например: сосна 1 сорта, сосна 2 сорта, сосна 3 сорта. Для каждого сорта сосны плотность и удельный вес дерева будет отличаться. Хотя определяющим параметром для величины удельного веса все равно остается влажность древесины. Тем не менее, при одинаковой влажности дерева, например 12%, удельный вес у сосны 1, 2 и 3 сорта будут разными.

Самый высокий удельный вес у растущей, еще не спиленной и не срубленной сосны. Это обусловлено максимально высоким значением влажности дерева в состоянии «на корню». Какой удельный вес сосны в естественном состоянии? Дело в том, что естественная влажность сосновой древесины не нормируется заранее, как справочный параметр, а определяется фактически. И сильно зависит от условий произрастания хвойного дерева, а так же сезона заготовки сосновой древесины. Она может колебаться в диапазоне от 29 до 81%. Соответственно и естественный удельный вес сосны может меняться в таком же широком интервале значений. С практической точки зрения, удельный вес при естественной влажности обычно мало интересен, так как является начальной характеристикой и быстро меняется. Уже в свежесрубленном состоянии удельный вес сосны снижается от начальной величины, той, что была в естественном состоянии «на корню». При всех видах хранения и транспортировке, даже без специальной сушки, сосновая древесина теряет влажность, сохнет и удельный вес сосны уменьшается. Самая низкая, наименьшая плотность и наименьший удельный вес у сосны в абсолютно сухом состоянии, именно потому, что влажность такой хвойной древесины очень небольшая.

При обработке хвойного дерева, продаже сосновых пиломатериалов, использовании древесины в строительстве и изготовлении столярных изделий из сосны. Практический интерес представляет удельный вес мокрой (влажной, сырой, вяленой) и сухой сосны. При этом, не смотря на то, что такие названия дерева, как: мокрая, сырая, влажная сосновая древесина широко используются заготовителями хвойного дерева, торгующими организациями и деревообработчиками, столярами. Не существует четкой конкретной привязки таких определений к конкретным значениям влажности в процентном отношении. Вяленая сосна – это свежеспиленная сосновая древесина долгое время хранившаяся в условиях, при которых происходила «попутно» естественная сушка дерева. Ее фактическая плотность и удельный вес так же может быть разной и не нормируется какими либо нормами и правилами (СНиП, ГОСТ). Сухая сосна – это хвойная древесина подвергавшаяся специальной сушке. Однако для конкретных изделий и видов работ влажность сухой сосны определяется специальными требованиями именно к этим изделиям из сосновой древесины и регламентируется ГОСТом и СНиП отдельно. Например, при изготовлении изделий и конструкций из дерева, предназначенных для эксплуатации на улице, сухой сосной считается та древесина, у которой влажность составляет 11 – 14%. Для деревянных изделий из сосны использующихся в жилых помещениях, сухое дерево – это древесина с влажностью: 8 – 10%. А для паркета используется сухая сосна с влажностью паркетной доски 6 – 8%. Так что удельный вес сухой сосны так же указывается в соответствии с технологическими требованиями к влажности дерева, для конкретных изделий и видов работ. Поэтому, технически грамотно и правильно с технологической точки зрения оперировать значениями удельного веса сосны используя не общие термины: мокрая, влажная, сырая, сухая древесина. А указывать значения удельного веса сосны только в привязке к влажности дерева. Как дополнительную информацию нужно учитывать сортность хвойных пиломатериалов: удельный вес сосны 1 сорта, 2 сорта и 3 сорта. Конкретные значения удельного веса сосновой древесины для различной влажности дерева (кг/м3) и соответствующую плотность сосны (гр/см3) можно найти в таблице 1.

Таблица 1. Сосна удельный вес. Удельный вес сосны? Значения плотности при различной влажности сосновой древесины. Смотрите ответ в таблице 1. .

Различают удельный вес древесины (твердой древесной массы без пустот) и удельный вес древесины как физического тела. Удельный вес древесинного вещества выше единицы и мало зависит от породы дерева; в среднем его принимают равным 1,54. Удельный вес древесинного вещества имеет значение при определении пористости древесины. Условный объемный вес имеет перед объемным весом то преимущество, что он не зависит от величины усушки и не требует пересчета на 15% влажности. Это позволяет значительно упростить расчеты и обеспечивает более единообразные результаты при определении γусл нескольких образцов.

Классификация пород по плотности

Значения плотности разных пород древесины отличаются весьма существенно. По при стан­дартной влажности породы принято делить на три группы:

– породы с малой плотностью (540 кг/м3 и менее): из хвойных - сосна, ель (все виды), пихта (все виды), кедр (все виды), можжевельник обыкновенный; из лиственных - то­поль (все виды), липа (все виды), ива (все виды), оль­ха черная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
– породы средней плотности (540-740 кг/м3): из хвой­ных - лиственница (все виды), тис; из лиственных - повислая, пушистая, черная и желтая; бук восточный и евро­пейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, мон­гольский; ильм, карагач, клен (все виды), лещина, орех грец­кий, платан, рябина, хурма, яблоня, обыкновенный и маньчжурский;

– породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше): ака­ция белая и песчаная, железная, гледичия каспий­ская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.

Среди иноземных пород имеются такие, древесина кото­рых имеет как очень малую плотность (бальса - 120 кг/ м3), так и очень высокую (бакаут - 1300 кг/м3).

В таблицах Государственной системы стандартных спра­вочных данных (ГСССД), издаваемых Госстандартом Рос­сии («Древесина. Показатели физико-механических свойств малых образцов без пороков»), приводятся более подробные сведения о плотности древесины с указанием вида древесной породы и района ее произрастания.
Плотность коры исследована гораздо меньше, чем древе­сины. Имеющиеся данные отличаются большой пестротой.
Сравнение этих данных со средней плотностью древесины при стандартной влажности показывает, что плотность ко­ры сосны на 30-35% больше, чем древесины, ели – на 60-65%, а березы - на 15-20%.

Влияние структуры древесины на ее свойства

На плотность древесины также сильно влияет содержащаяся в ней вода. Во-первых, она увеличиваетмассу образца, а во-вторых, набухание клеточных стенок в воде вызывает изменение объема образца. Поэтому плотность древесины определяют либо при отсутствии воды, либо при ее определенной массовой доле в древесине. Полностью высушенные образцы активно поглощают пары воды из окружающего воздуха и в ряде случаев более удобно обращаться с образцами древесины, содержащими известное количество воды и находящимися в относительном равновесии с окружающей атмосферой. В технологических расчетах иногда используют базисную плотность древесины, представляющую собой отношение массы абсолютно сухого образца древесины к его объему в максимально набухшем состоянии. Такое состояние характерно для свежесрубленной древесины и древесины, находившейся длительное время в контакте с водой. В этом случае фактически определяют базисную относительную плотность; однако приравнивая 1 г вытесненной воды к объему 1 см3, превращают ее из безразмерной величины в величину, имеющую размерность.

Древесные породы характеризуются определенными значениями плотности древесины, на которые влияют условия произрастания. В зависимости от ботанического вида плотность древесины меняется в широких пределах. Например, для распространенных в России древесных пород плотность абсолютно сухой древесины изменяется от 350 кг/м3 у пихты сибирской до 920 кг/м3 у березы железной.

По плотности древесины при влажности 12% все отечественные породы делят на три группы: с малой плотностью (540 кг/м3 и меньше) - ель, пихта, сосна, сосна кедровая, тополь, ива, липа, ольха; средней плотности (550...740 кг/м3) - лиственница, береза, бук, дуб, вяз, клен, ясень; высокой плотности (750 кг/м3 и более) - акация, граб, отдельные виды березы, дуба, ясеня. Необходимо отметить, что древесина хвойных пород, за исключением лиственницы и некоторых видов сосны, имеет низкую плотность.
Со тесно связано и такое свойство, как проницаемость жидкостями и газами. Проницаемость древесины характеризует ее способность пропускать жидкость или газы под давлением, что очень важно для процессов переработки древесины. Проницаемость древесины обусловлена существованием в древесине системы сообщающихся через поры полостей клеток и межклетников. Сухая клеточная стенка, как уже отмечалось, имеет низкую пористость, а ее компоненты или входят в кристаллические участки, или находятся в стеклообразном состоянии, что делает клеточную стенку практически непроницаемой для неполярных сред. В полярных жидкостях клеточные стенки сильно набухают и пористость их увеличивается. Для технологических целей наиболее важны водопроницаемость и газопроницаемость. Поскольку между этими характеристиками имеется хорошая корреляция, а испытания древесины на газопроницаемость требуют значительно меньше времени, то на практике для оценки проницаемости древесины часто определяют ее газопроницаемость.

Проницаемость древесины, оцениваемая массовой или объемной скоростью прохождения потока жидкости или газа через единицу площади поверхности образца древесины, максимальна в аксиальном направлении, т.е. вдоль волокон. У она в несколько раз выше, чем у хвойных, так как совпадает с направлением сосудов. Проницаемость поперек волокон значительно меньше и на нее большое влияние оказывают сердцевинные лучи. Образование спелой и в особенности ядровой древесины снижает проницаемость, а у отдельных пород ядровая древесина становится водонепроницаемой.

Какую плотность имеют дуб, бук и другие породы

В описаниях межкомнатных дверей и пород деревьев, из которых они изготовлены, часто проскальзывает термин «плотность древесины». Описания - это хорошо, но они не дают такого четкого понимания, как цифры - что значит « чуть-чуть плотнее»? Значения в виде цифр дают точную картину, на основании которой вы сами решите, какое дерево наиболее подойдет для изготовления межкомнатных дверей.
Прежде чем перейти к цифрам, определимся, что такое плотность древесины и для чего ее нужно знать.

Плотностью древесины называют отношение ее массы к объему. Проще говоря, чем кубометр дерева весит больше, тем он плотнее. Плотность древесины, называемая , зависит от влажности, поэтому принято оперировать значениями, полученными при влажности 12%.

С первым вопросом разобрались, переходим ко второму. Плотность древесины напрямую влияет на два важных свойства - прочность и гигроскопичность. Плотная древесина обладает более высокой прочностью и в большинстве случаев гигроскопичностью. Последний термин означает, что двери из высокоплотной древесины более зависимы от изменений влажности - всем известно, что древесине свойственно впитывать влагу и расширяться. По этой причине двери из осины, липы или сосны, находящиеся в самом низу таблицы, используют в саунах и банях, где двери из бука просто перестали бы закрываться.

Значения приводятся в граммах на кубический сантиметр (г/cм3) при влажности 12%. Обратим ваше внимание, что в некоторых случаях даны средние значения.

Краткое описание свойств древесины: Граб.

Граб наиболее широко распространен в Европе, Малой Азии и Иране. Древесина блестящая, тяжелая, вязкая. Цвет: беловато-серый. Плотность: 750 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 3,5.

Лайсвуд. Одно из красивейших австралийских деревьев. Цвет светло-коричневый с характерной зернистостью. Плотность: 910-1050 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 5,5. Падук. с яркой положительной энергетикой. Цвет: от светлого желтовато-красного до темного кирпично-красного, испещеренного более темными линиями. Плотность: 850-950 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 4,2.

Венге.Родина древесины венге тропические джунгли Западной Африки, вплоть до Заира. Структура материала крупная, ровноволокнистая, древесина декоративна и в то же время тяжела и устойчива к давлению и изгибу. Цвет: от золотисто-коричневого до очень темно-коричневого с черными прожилками. Плотность: 850-900 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 4,1.

Тайгервуд (тигровое дерево). Произрастает в Западной Тропической Африке. Цвет: желтовато-коричневый, иногда отмечаемый темными полосами-"венами". Плотность: 800-900 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 4,1.

Кокоболо. Высокая стабильность при изменении влажности. Цвет: темный, глубокий красный оттенок с черными, нерегулярными полосами. Яркая, выразительная, красивая текстура. Плотность: 800-980 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 4,35.

Палисандр. Древесина очень плотная и тяжелая, хорошо полируется, тонет в вводе. Цвет: притягательный светло-коричневый с фиолетово-сиреневым отливом. Плотность: 1000 кг/м(куб). Твердость по Бринелю: 5,5.

Ярра. Наименование одной из более чем 500 разновидностей австралийского эвкалипта. Цвет: все оттенки красного, от красно-розового до темно-красного. С течением времени ярра темнеет и его окраска может приобретать весьма разнообразные оттенки. Плотность: 820-850 кг/м(куб). Твердость по Бринелю: 5,0.

Груша. Древесина плотная, твердая, хорошо обрабатывается, мало трескается. Цвет: от желтовато-белого до буровато-красного. Чтобы повысить твердость, грушевую древесину помещают в воду и выдерживают продолжительное время, после чего долго сушат в природных условиях. После просушивания она приобретает буроватый оттенок. Плотность: 700 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 3,4. Дуб (мореный). Древесина прочная, долговечная, устойчивая к внешним воздействиям. После долгого (от 50 до 300 лет) вымачивания (морения) без доступа кислорода древесина приобретает бархатно-черный цвет. Цвет: черный.

Мореный дуб драгоценный древесный материал. На протяжении тысячелетий затонувшие дубовые стволы, находились на дне водохранилищ, где без доступа воздуха, в процессе морения приобрели прочность, не уступающую камню. Сама природа дарит ему прочность, долговечность и неповторимую цветовую гамму. Плотность: 750 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 3,8. Самшит. Древесина тверда как кость, удельный вес ее больше удельного веса воды, самшит тонет в воде. Поэтому она идет на изготовление деталей, где необходима значительная жесткость. Цвет: светло-желтый, матовый. Плотность: 1350 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: свыше 8,0. Макасар. Вид эбенового дерева распространенного в Юго-Восточной Азии. Цвет: темно-коричневый с черными прожилками. Имеет очень красивую текстуру. Плотность: 1000 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 7,0.

Эбен. В торговле различают много сортов эбенового дерева. Самый редкий и дорогой произрастает только в странах Центральной Африки. Настолько дорог, что оплата за него идет в килограммах. Экспортные поставки африканского эбена ограничены и полностью контролируются правительствами тех стран, где он добывается. Древесина очень плотная и тяжелая, тонет в воде. Цвет: от темно-коричневого до бархатисто-черного с характерными более светлыми (или светло-коричневыми) продольными прожилками. Плотность: 1200 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: свыше 8,0. Ятоба. Еще ее называют бразильская вишня. Древесина тяжелая, прочная, твердая и при этом удивительно эластичная. Она трудно обрабатывается, но шлифуется и полируется почти до зеркального блеска. Цвет: Плотность: 960 кг/м (куб). Твердость по Бринелю: 4,8. Зебрано. Произрастает в Габоне и Камеруне. Древесина твердая и тяжелая. Поверхность блестящая, текстура несколько крупная. Цвет: светло-золотистый с узкими штрихами от темно-коричневой до почти черной окраски. Плотность: 900 кг/м (куб). Твердость по Бринеллю: 4.5. Кевазинго. Произрастает от экваториальной Африки, от Камеруна и Габона до Конго. Дерево до 35-40 метров высотой, диаметром ствола до 1.5-2 метров. Древесина от красно-коричневого до темно-красного цвета. Имеет красивый рисунок текстуры. Плотная, твердая, стабильная. Плотность: 820-850 кг/м(куб). Твердость по Бринелю: 5,0.

Черный граб. Выращен в горах Кавказа. Сруб дерева произведен зимой когда сокодвижение остановлено. Секрет покраса передаётся из поколения в поколение. Цвет: черный. Плотность: 700 кг/м(куб). Твердость по Бринелю: 3,4. Мербау. Произрастает в Юго-восточной Азии (Малайзии, Индонезии, Филиппины). Основными преимуществами мербау является то, что она содержит в порах маслянистые вещества, является очень твердой, устойчивой к воздействию влаги и мало рассыхается. В процессе эксплуатации мербау темнеет, особенно светлые участки, в результате чего окраска древесины в целом выравнивается. Цвет: коричневый, от светлых до темных тонов, местами с вкраплением желтых прожилок. Плотность: 840 кг/куб.м. Твердость по Бринелю: 4,1. Ясень. Древесина тяжёлая, твёрдая с высокой прочностью. Обладание ударной вязкостью и одной из наиболее ценных в мире пород для изготовления спортивного инвентаря. Плотность: 700 кг/м(куб). Твердость по Бринеллю: 4,0-4,1.

Плотность дерева различной влажности

Одним из важнейших факторов при организации перевозки леса является плотность дерева. Она является важным показателем при расчете стоимости перевозки и подбора лесовоза.

Вес дерева бывает удельный и объемный. Удельный вес - масса единицы объема дерева без учета породы, влаги и других факторов - составляет 1540 кг/м 3 . Объемный вес - масса единицы объема дерева с учетом влаги и породы. Исходя из объемного веса, можно определить плотность дерева. Плотность деревьев разных пород различна. Также, весьма изменчива плотность дерева одной породы, в зависимости от географического месторасположения и типа леса.

С увеличением влажности дерева плотность увеличивается. Например, при влажности 15 % – 0,51 т/м 3 , а при влажности 70 % – 0,72 т/м 3 . По степени влажности дерево разделяют: абсолютно сухое (влажность - 0%,только в лабораторных условиях), комнатно-сухое (влажность до 10%), воздушно – сухое (влажность – 15-20%), свежесрубленное (влажность 50-100%), мокрое (свыше 100%, при хранении дерева в воде).

Плотность древесины - как строительного сырья.

Плотность древесины-отношение массы древесины к обьему Рw=Mw/Vw
Плотность зависит от породы и влажности, обычно определяется по таблице. Все древесные породы подразделяются на 3 группы:
1)Малоплотная P<0,5(г.см3)(сосна,ель, (пихта, кедр, осина, ольха, липа, тополь)
2)Среднеплотная0,53)Высоко плотная P>0,7(г.см3)(граб)
Это свойство характеризуется массой единицы объёма материала, и имеет размерность в кг/м3 или г/см3.
а) Плотность древесинного вещества pд.в., г/см, т.е. плотность материала клеточных стенок, равна: pд.в. = mд.в. / vд.в., где mд.в. и vд.в. - соответственно масса, г, и объем, см3, древесинного вещества.
Этот показатель равен для всех пород 1,53 г/см3, поскольку одинаков химический состав клеточных стенок древесины.
б) Плотность абсолютно сухой древесины p0 равна: p0 = m0 / v0, где m0, v0 - соответственно масса и объём древесины при W=0%.
Плотность древесины меньше плотности древесинного вещества, так как она включает пустоты (полости клеток и межклеточные пространства, заполненнве воздухом).
Относительный объём полостей, заполненных воздухом, характеризует пористость древесины П: П = (v0 - vд.в.) / v0 * 100, где v0 и vд.в. - соответственно объём образца и содержащегося в нём древесинного вещества при W=0%. Пористость древесины колеблется в пределах от 40 до 80%.
в) Плотность влажной древесины: pw = mw / vw, где mw и vw - соответственно масса и объём древесины при влажности W. Плотность древесины зависит от её влажности. При влажности W < Wпн плотность изменяется незначительно, а при увеличении влажности выше Wпн наблюдается значительный рост плотности древесины
г) Парциальная влажность древесины p`w характеризует содержание (массу) сухой древесины в единице объёма влажной древесины: p`w = m0 / vw, где m0 - масса абсолютно сухой древесины, г или кг; vw - объем, см3 или м3, древесины при данной влажности W.
д) Базисная плотность древесины выражается отношением массы абсолютно сухого образца m0 к его объёму при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок Vmax: pБ = m0 / vmax. Этот основной показатель плотности, который не зависит от влажности, широко используется для оценки качества сырья в , целлюлозно-бумажной промышленности и в других случаях.
Величина плотности древесины изменяется в очень широких пределах. Среди пород России и ближнего зарубежья древесину с очень малой плотностью имеет пихта сибирская (345), ива белая (415), а наиболее плотную - самшит (1040), ядро фисташка (1100). Диапазон изменения плотности древесины иноземных пород шире: от 100-130 (бальза) до 1300 (бакаут). Значения плотности здесь и ниже даны в килограммах на метр кубический (кг/м3).
По плотности древесины при 12% влажности породы делят на 3 группы: с малой (Р12 < 540), средней (550 < P12 < 740) и высокой (P12 > 740) плотностью древесины.

Объемный вес древесины зависит также от ширины годичного слоя. У лиственных пород объемный вес уменьшается с уменьшением ширины годичных слоев. Чем больше средняя ширина годичного кольца, тем больше объемный вес у одной и той же породы. Эта зависимость весьма заметна у кольцепоровых пород и несколько менее заметна у рассеяннопоровых. У хвойных пород обычно наблюдается обратная зависимость: объемный вес увеличивается с уменьшением ширины годичных колец, хотя встречаются и исключения из этого правила.

Объемный вес древесины уменьшается от основания ствола к вершине. У сосен среднего возраста это падение достигает величины 21% (на высоте 12 м), у старых сосен доходит до 27% (на высоте 18 м).

У понижение объемного веса по высоте ствола достигает 15% (в возрасте 60-70 лет, на высоте 12 м).

Закономерности в изменении объемного веса древесины по диаметру ствола не наблюдается: у некоторых пород объемный вес слегка уменьшается в направлении от центра к периферии, у других слегка увеличивается.

Большая разница наблюдается в объемном весе у ранней и поздней древесины. Так, отношение объемного веса ранней древесины к весу поздней у орегонской сосны равно 1:3, у сосны 1: 2,4, у лиственницы 1: 3. Поэтому у хвойных пород объемный вес при повышении содержания поздней древесины увеличивается.

Пористость древесины. Под пористостью древесины понимают объем пор в процентах от общего объема абсолютно сухой древесины. Пористость зависит от объемного веса древесины: чем больше объемный вес, тем меньше пористость.

Для приближенного определения пористости можно пользоваться следующей формулой:

С = 100 (1-0,65γ 0)%

где С - пористость древесины в %, γ 0 - объемный вес абсолютно сухой древесины.

В таблице указан вес 1 м3 древесины относительно процента влажности.