Важный фактор при выборе паркетной доски: твёрдость по Бринеллю, какую лучше выбрать. Каким образом измеряется твердость паркетной доски

Таблица твердости древесины. Твердость древесины по Бринеллю (шкала Бринелля)

Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка).

Твердость - это способность материала сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Проще - это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела. Зависит твердость от структуры материала и других его механических характеристик, главным образом модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количественная связь с которыми устанавливается теорией упругости.

Методы измерения твердости делятся на статические(по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу) и динамические(по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве). Статическими методами твердость определяют вдавливанием в поверхность материала какого-либо твердого предмета - индентора(металлического шарика, металлического или алмазного конуса), деформацией которого можно пренебречь, или царапанием поверхности образца. Динамические методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной нагрузке - при ударе или по отскоку от материала свободно падающего бойка или маятника с бойком. Иногда используют метод определения твердость по затуханию колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др.

Таблица твердости древесины является вариацией метода Бринелля и используется для оценки твёрдости древесины. Он заключается в измерении силы, необходимой для вдавливания металлического шара диаметром 0,444 дюйма (11.28мм.) в древесину на половину своего диаметра. Тест твёрдости изобрёл австриец Габриэль Янка (Gabriel Janka, 1864-1932), который исследовал проблемы упругости и твёрдости разных сортов древесины.

Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка). Следует заметить, что при вычислении результатов берется площадь равная площади сечения шарика по диаметру, то есть ≈100мм2. Согласно же отечественной методике измерений, и данных твердости, приведенных, например, в "Древесиноведении" Перелыгина, берется площадь половины поверхности шарика(≈200мм2), вдавливаемого в поверхность измеряемого образца.

Таким образом, ежели учитывать колебания значений твердости древесины в зависимости от влажности, поверхности измерения(торцовая, тангентальная, радиальная) и условий измерений и вычислений, следует рассматривать приведенные значения в таблице, как сравнительные данные для понимания того, какая древесина тверже.

Что такое твердость древесины по Бринеллю (шкала Бринелля)

В первую очередь твердость древесины зависит от условий произрастания и от породы дерева. Разброс значений может быть весьма значительный даже в пределах одной породы. В России и Европе твердость древесины чаще всего указывают по шкале Бринелля, а в США например по шкале Janka.

Твердость по Бринеллю определяют путем вдавливания в бразец древесины закаленного стального шара диаметром 10 мм с силой в 100 кг. После вдавливания производят замер образовавшегося углубления (кратера) и рассчитывают соответствующий показатель по шкале Бринелля. Воздействие оказывают в течении 30 секунд. Показатель твердости тем выше, чем меньше образовавшаяся лунка по размерам (тем соответственно древесина тверже). Суть этого метода исследования (испытания) заключается в определении способности древесины к внедрению в нее твердых предметов.

На величину твердости оказывают влияние множество факторов: влажность древесины, вид распила (радиальный, полурадиальный, тангенциальный) и другие факторы. Все породы дерева по твердости делятся обобщенно на три группы:

1)мягкие --лиственные породы(напр. осина,ольха,липа)

2) твердые - сибирская лиственница, клен, бук, яблоня, ясень, береза (торцовая твердость от 38,6 до 82,5 МПа).

3) очень твердые - акация, кизил, самшит, граб(торцовая твердость более 82,5 МПа).

Для производства паркета используются породы древесины, у которых твердость по шкале Бриннеля как минимум средняя. Рассчитывают твердость древесины по Бринеллю следующим образом: приложенную нагрузку нужно поделить на площадь поверхности отпечатка.

Твердость древесины одной породы может значительно отличаться в зависимости от распила (плашки радиального распила тверже тангенциального распила). В таблице ниже приведены усредненные значения по ряду пород древесины.

Тест Бринелля (европейский стандарт EN 1534) разработан шведским инженером Йоханом Аугустом Бринеллем в 1900г. С тех пор он является официальным и общепринятым методом определения твердости дерева.

Акация (Acacia)	7.1
Афрормозия (Afrormosia)	3.3
Бамбук (Bamboo)	4.0
Берёза (Betula)	3.5
Берёза карельская (Betula verrucosa)	3.5
Бук (Buche)	3.8
Венге (Wenge)	4.3
Вишня (Cherry)	3.1
Граб (Cárpinus)	3.7
Груша (Pear)	4.2
Дуссия (Doussie)	4.5
Дуб (Oak)	3.7
Зебрано (Zebrano)	4.5
Ипе (Лапачо) (Ipe)	5.9
Ироко (Iroko)	3.5
Кемпас (Kempas)	4.9
Клён (Maple)	4.1
Лиственница (Larche)	2.5
Махагон (Mahagoni)	5.0

Широко распространен в Европе, Азии и Америке, является традиционной для России породой. Дуб также растет на Кавказе. Зрелая древесина имеет оттенки от светло-коричневой до желтовато-коричневой с красивой текстурой на срезе. Она прочная, долговечная, устойчива к внешним воздействиям. Со временем дуб немного темнеет, и приобретает красивый благородный оттенок. Текстура дуба может быть подчеркнута с помощью различных технологических приемов: состаривание, тонирование (дуб беленный, дуб коньяк и т.д.) браширование (придание текстурной поверхности). Для изменения цвета древесины дуба используются различные тонирующие составы (лаки, масла).

Плотность: около 700 кг/м3.

Твердость: 3,7 - 3,9.

ЯСЕНЬ.

Произрастает преимущественно в центральной части Европы. Древесина ясеня очень похожа на древесину дуба, но несколько светлее. Ясень - очень плотная и твёрдая порода, имеет красивую текстуру. При различных обработках (тонировка, морение) текстура ясеня становится более контрастной.

Плотность: около 700 кг/куб.м.

Твердость: 4,0 - 4,1.

ОРЕХ АМЕРИКАНСКИЙ.

Произрастает на территории Северной Америки. Орех-темная порода с высокими прочностными характеристиками. Цвет Американского ореха переходит от интенсивного шоколадно-коричного в багрово-черный. Крупный рисунок волокон делает рисунок активным и вносит живость и шарм в рисунок пола. Заболонь у Американского ореха бледно-коричневая. Очень красивая и прочная порода. Плотность: 660 кг/м3

Твердость по Бринеллю: 5,0.

МЕРБАУ.

Произрастает в Юго-Восточной Азии (Малазия, Индонезия, Филиппины). Основной тон окраски Мербау — красно-коричневый, от светлого до темного оттенка, с вкраплениями желтых прожилок, характерных для этой породы. Текстура крупная и однородная. Под воздействием света, мербау набирает цвет, особенно светлые участки, в результате окрас со временем выравнивается. Древесина мербау содержит в себе эфирные масла, поэтому является очень твердой, устойчивой к воздействию влаги, мало рассыхается.

Плотность: 840 кг/м3

Твердость по Бринеллю: 4,1

ДУБ КРАСНЫЙ.

Произрастание-США, Канада. Древесина красного дуба по цвету: от розового до бледного красновато-коричневого оттенка. Красный дуб очень прочный, долговечный, устойчив к внешним воздействиям.

Плотность: около 740 кг/м3.

Твердость: 3,9.

ВЕНГЕ.

Произрастает от тропических джунглей Западной Африки, до Заира. Древесина массивной доски Венге имеет цвет от золотисто-коричневого до темно-коричневого, с черными прожилками. Древесина венге характеризуется высоким сопротивлением изгибающим и ударным нагрузкам. Венге - очень стойкая порода. В порах венге содержится много минеральных и маслянистых веществ, что придает древесине дополнительную плотность и твердость.

Плотность: 880 кг/м3

Твердость по Бринеллю: 4,5.

ЯТОБА.

Произрастает в Центральной Америке, Бразилии, Боливии и Перу. Цвет древесины Ятоба охватывает очень красивые оттенки от оранжево-коричневого до красно- и темно-коричневого. Ятоба — прочнейшая из пород красного дерева, обладает очень высокой твердостью и износостойкостью.

Плотность: 840-1000 кг/м3

Твердость по Бринеллю: 7,0.

САПЕЛИ.

Произрастание сапели - экваториальная Африка. Порода, красно-коричневого оттенка с красивым золотистым блеском. Спиральное расположение волокон придает древесине сапели особую привлекательность и декоративность.

Плотность: 600 - 650 кг/м3.

Твердость: 3,5.

ТАЛИ.

Тали - порода, произрастающая в Западной Африке. Оттенок тали, оранжево-коричневый с красноватым оттенком. Порода тали обладает сильным блеском, достаточно твердая и прочная. Очень устойчива к гниению, перепадам температур и влажности.

Плотность: 890 кг/м3

Твердость по Бринеллю: 4,8.

АФРОМОЗИЯ.

Афромозия произрастает в экваториальной Африке, вдоль побережья между Конго и Ганой. Древесина - золотисто-коричневая, с темными прожилками. Афрормозия красива и декоративна. Древесина твердая и плотная, но при этом легко обрабатывается и шлифуется. Устойчива к нагрузкам, перепадам температур и влажности.

Плотность: 700 - 800 кг/м3.

Твердость: 3,7.

БАМБУК.

Произрастает в тропиках и субтропиках. Бамбук формально не является деревом. Естественный цвет бамбука - золотисто-соломенный.

Особенности строения бамбука не позволяют использовать его в естественном виде для изготовления массивных изделий. Поэтому паркетные планки из бамбука пресуются и склеиваются в заводских условиях.

Бамбук хорошо устойчив к механическим и климатическим воздействиям. Может применятся для укладки в относительно влажных помещениях.

Плотность: 600-800 кг/м3.

Твердость: 4,7.

ВИШНЯ.

Вишня произрастает во всей Европе, в Малой Азии, США и некоторых зонах Центральной Америки, а также на юге и в средней полосе России. Древесина вишни очень декоративная, имеет красивый теплый розово-коричневый оттенок, но с течением времени темнеет. Цвет у американской вишни более насыщенный, чем у обычной.

Плотность: около 580 кг/м3.

Твердость: 3,0 - 3,3.

ГОНКАЛО.

Гонкало произрастает в тропических лесах Южной Америки. Заболонь от желтовато-серой до желтовато-коричневой. Древесина гонкало имеет оттенок от желтовато-коричневого до красно-коричневого, на котором контрастно выделяются продольные или диагональные коричневые и тёмно-коричневые неравномерные полосы. В целом рисунок красивый и очень эффектный. На части планок возможны "пустые" участки, без ярко выраженной структуры или рисунка.

Плотность: 850 - 950 кг/куб.м.

Твердость: 7,0.

ГРЕЦКИЙ ОРЕХ.

Грецкий орех имеет красивую текстуру с большой гаммой тональных переходов. Чем больше возраст грецкого ореха, тем ценнее его древесина. Очень ценится грецкий орех у резчиков по дереву, так как имеет хоть и плотную, но податливую древесину. Часто грецкий орех тонируют в черное дерево. По текстуре, цвету, тональным переходам и вязкости (благодаря которой шпон не трескается во время вырезания самых сложных и мелких деталей) древесина грецкого ореха является лучшим материалом для мозаичных работ. Широко применяется она в столярном деле, особенно при изготовлении мебели.

Плотность: 450-750 кг/м³.

ДУССИЯ.

Дуссия произрастает во всей Западной Африке. Древесина дуссия имеет краснсвато-коричневый оттенок. Дуссия очень устойчива к внешним воздействиям и хорошо подходит в тех случаях, когда в процессе эксплуатации возможно значительное изменение климатических условий. Очень близко по свойствам к мербау. Древесина очень красива и декоративна. Дуссия содержит значительное количество маслянистых веществ, что придает древесине дополнительную плотность и твердость.

Плотность: 800 кг/м3.

Твердость: 4,0.

ИРОКО.

Ироко произростает в тропической Африке. Является одним из видов древесины, носящим название африканский тик. Дерево ироко может иметь широкую гамму оттенков, от светлого до темного-коричневого. Со временем темнеет. Ироко устойчиво к изменениям микроклимата, к различным вредителям древесины. Дерево ироко часто используется как заменитель тика.

Плотность: 650 - 750 кг/м3.

Твердость: 3,5.

КЕМПАС.

Кемпас произрастает в Юго-Восточной Азии (Индонезия, Малайзия, Таиланд). Кемпас имеет оттенки: от золотисто-красноватого до темно- оранжевого. Структура относительно равномерная, плотная. Текстура на распиле сравнительно ровная, с более светлыми продольными прожилками. Отличается высокой твердостью и плотностью, в благоприятных условиях (без доступа влаги и при наличии воздухообмена) может эксплуатироваться весьма длительное время.

Плотность: около 800 кг/м3.

Твердость: высокая.

ПАДУК.

Падук произрастает в Камеруне, Испанской Гвинее, Заире Нигерии и Анголе. Древесина кораллово-красная, но постепенно темнеет. Падук очень устойчив к механическим нагрузкам (давлению) и внешним воздействиям.

Плотность: 750 кг/куб.м.

Твердость: 3,8.

ПАЛИСАНДР.

Палисандр произрастает в Южной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии. Оттенки-от светло-коричневого до кирпично-красного или шоколадного. Структура состоит из тёмных прожилок, нередко с фиолетовым оттенком. У палисандра из-за высокого содержания эфирных масел в свежесрубленном виде древесина издаёт приятный цветочный запах, который исчезает после высушивания. По твёрдости она превосходит дуб в полтора-два раза.

Плотность: 800—1000 кг/м³.

Твердость: очень высокая.

ПАНГА-ПАНГА.

Произрастает в тропических джунглях Восточной Африки.

Оттенки, от золотисто-коричневого до темно-коричневого с черными прожилками. Панга-панга очень декоративна.

Древесина тяжелая, устойчивая к давлению и изгибу. В ее порах содержится много минеральных и маслянистых веществ, что придает древесине дополнительную плотность и твердость.

Плотность: 900 - 1000 кг/м3.

Твердость: 4,4.

СУКУПИРА.

Произрастает в Южной Америке, преимущественно в бассейне реки Амазонки.

Заболонь узкая и почти бесцветная. Сукупира имеет красивые красновато-коричневые тона с вкраплением светлых или желтоватых прожилок. Древесина содержит маслянистые вещества, что придает древесине дополнительную плотность и твердость.

Плотность: 850-1100 кг/м3

Твердость: 4,1.

ТИК.

Тик произрастает в Индии, Индонезии, Бирме, а также в Восточной Африке.

Древесина золотисто-коричневая с темными вкраплениями или участками, текстура хорошо выраженная, направление волокон ровное или слегка волнистое. Имеет высокое содержание маслянистых веществ и поэтому практически не гниет и может сохраняться при благоприятных условиях сотни лет. Тик очень устойчив к нагрузкам и внешним воздействиям и поэтому издавна применяется в судостроении.

Плотность: 550 - 750 кг/м3.

Твердость: 3,5.

ЧЕРЕШНЯ.

Древесина черешни очень декоративная, имеет красивый теплый розово-коричневый оттенок, но с течением времени темнеет. Черешня плотнее и тверже вишни, поэтому для пола более предпочтительнее.

Плотность: Средняя.

Твердость: Средняя.

МСАСА.

Мсаса очень твердая порода и обладает такой же высокой устойчивостью к внешним воздействиям, что и тиковое дерево. Оттенки мсаса: от светло-коричневого до медового. Имеет высокое содержание маслянистых веществ, что придает древесине дополнительную плотность и твердость.

Плотность: Высокая.

Твердость: 3,5.

АКАЦИЯ.

Акация обладает красивым цветом и текстурой. Заболонь окрашена в цвет соломы. Оттенок красновато-коричневый, с привлекательными полосами от золотистого до коричневого цвета. Акация обладает красивой текстурой с заметными полосами. Акация обладает высокой твердостью, прочностью и стойкостью против гниения. По механическим свойствам она значительно выше дуба и ясеня. Древесина не трескается и не коробится, имеет большое сопротивление трению, очень упруга и прекрасно полируется. Под воздействием света она заметно темнеет, отчего текстура становится контрастнее и ярче.

Плотность: Высокая.

Твердость: Высокая.

Измерения твердости паркетной доски по Бринелю

Профессионалы часто щеголяют терминами, звучащими для обычных покупателей как китайская грамота. Так, одной из значимых характеристик паркетной доски является показатель твердости древесины по

рекомендуют обращать внимание на эту величину, так как именно от нее зависит долговечность и износостойкость пола. Рассмотрим этот параметр подробнее.Бринеллю. При выборе напольного покрытия специалисты настойчиво
Твердость - это свойство материала противостоять деформации и разрушениям при контактном силовом воздействии. Применительно к паркетной доске таким «разрушителем» может стать женский каблук или когти домашнего животного, ножки мебели или падающие тяжелые предметы.

В 1900 году шведский инженер Август Бринелль (Brinell) предложил методику измерения прочности древесины различных пород, получившую наименование «шкала твердости по Бринеллю». Измерение производится следующим образом:

• Испытываемый образец помещается в индентор.
• Шарик из закаленной стали диаметром 10 мм вдавливается в древесину с силой в 100 кг в течение 2-х секунд;
• Образовавшуюся лунку замеряют и по специальной формуле вычисляется индекс твердости.

Опытным путем была получена необходимая информация и сведена в единую таблицу. Благодаря ей любой покупатель без лишних расчетов и долгих размышлений сразу может определить уровень износостойкости приглянувшейся паркетной доски, соответственно, и сферу ее применения. То есть паркет с наименьшим показателем можно устанавливать в комнатах с малой проходимостью. Для помещений с высокой эксплуатационной нагрузкой лучше покупать покрытие с индексом твердости по Бринеллю более 3.

Таблица 1. Твердость разных пород древесины по Бринеллю.

Все значения рассчитываются при влажности 12%. То есть в регионах с повышенным влажностным уровнем воздуха (Приморье, Кавказ, Урал и другие) величины следует подвергать незначительной корректировке.

Особо отметим, что ни одно дерево не выдерживает длительного точечного давления и постоянного воздействия абразивов. К примеру, от тонких ножек тяжелого шкафа на поверхности напольного покрытия образуются невосстанавливаемые вмятины, а когти домашних животных на незащищенной поверхности оставляют вполне явные царапины. Разумеется, любой дефект устраним. Для этого можно воспользоваться шлифовальной машиной или специальными шпаклевочными либо реставрационными составами. Однако разумнее предупредить подобные повреждения:

1) Под ножки мебели подкладывайте отрезы мягкого войлока или приобретите специальные наклеиваемые фетровые накладки.

2) В местах наибольшей проходимости постелите коврик или любое грязезащитное покрытие (ковролин, «травка» и другие).

3) Периодически подпиливайте когти домашних животных.

4) Не используйте для уборки сильноабразивные средства, а для удаления сложных пятен применяйте пятновыводители или очистители для паркета и ламината.

Твердость паркетной доски по методу Янка

Следуя логике, чем тверже материал, тем более устойчив он к различным повреждениям и деформациям. Это утверждение верно и для паркетной доски. От уровня твердости ценной породы древесины зависит стабильность напольного покрытия, степень истираемости, сопротивления нагрузкам, царапинам и т. д.

В 1906 году австрийский ученый Габриэль Янка (Gabriel Janka) проводил серию исследований разных пород древесины и вывел собственный способ определения упругости и прочности этого материала. Впоследствии эта методика получила название «тест твердости Янка». Применяется в основном в США и Канаде, тогда как в европейских странах наибольшее распространение получил его аналог - метод Бринелля.

Исследование проводится при помощи металлического шарика диаметром 0,444 дюйма. В переводе на более понятные для нас величины это 11,28 мм. Измеряется давление, необходимое для того, чтобы вмять в образец древесины этот шар на половину диаметра. По итогам испытания в куске дерева должно образоваться углубление площадью 100 мм 2 .

Поскольку твердость зависит от разновидности распила, испытания проводятся в 4 плоскостях - 2 в тангенциальной и столько же - в радиальной. По итогам высчитывается среднеарифметическая величина, а результат выводится в английской системе измерений, поэтому обозначается как «фунт силы/квадратный дюйм». Однако для лучшего понимания итоговая таблица конвертирована в привычные нам кг/см 2 . Понятно, что чем выше показатель, тем больше прочность и упругость дерева.

Исходя из полученных показателей для различных пород, они распределены на 17 классов твердости.

Таблица 1. Классы твердости

Покупатель обращает внимание не только на его эстетические качества, но и на технические свойства. Устойчивость к воздействию влаги, прочность, плотность и способность выдерживать механические нагрузки являются главными характеристиками паркета. Последний критерий еще называют твердостью, для измерения которой применяется шкала Бринелля.

В чем заключается методика измерения твердости

Метод Бринелля применяют для определения твердости древесины, он регламентирован соответствующим ГОСТом. Технология достаточно проста: шарик из стали диаметром 10 мм вдавливается в материал. Для этой цели разработан специальный прибор - пресс Бринелля. Несмотря на простоту метода, устройство представляет собой достаточно сложный механизм, состоящий из системы рычагов, пружин, маховиков и электродвигателя. После воздействия прессом проводится замер вмятины. Важно то, что во внимание принимают площадь части сферы, а не окружности. Результат вычисляют по соотношению усилия к площади по формуле:

P:F,
где P – нагрузка на шарик, а F – поверхность отпечатка.

Полученный показатель называется числом твердости и обозначается HB. Чем выше эта цифра, тем тверже материал.

Твердость древесины по Бринеллю: таблица

Рядовым потребителям не нужно вычислять твердость пород дерева самостоятельно, применять сложные формулы и приводить в действие пресс, так как давно разработана и успешно используется готовая таблица. В ней содержатся сведения обо всех видах древесины: от самых распространенных в столярном производстве (дуба, ореха, ольхи, ясеня) до экзотических (ярра, ятоба, кемпас, зебрано и др.). Значение может отличаться в зависимости от способа распила ствола, поэтому приводят средние показатели.