Viss par koka īpašībām

Zināt visu par koksnes īpašībām, nevis tikai par to, kāda tā ir cietības ziņā, ir noderīga vispārējai attīstībai un dažādu nozaru tiešai organizācijai. Obligāti jāpievērš uzmanība tehnoloģiskajām īpašībām un mitrumam. Bet ir arī vērts iepriekš iedomāties, kādas ir koksnes noderīgas īpašības.

Koka krāsa lielā mērā ir atkarīga no tā piesātinājuma pakāpes ar tanīniem. Tāpēc tas ir skaidri saistīts ar dažādu apvidu klimatiskajām un augsnes īpašībām. Galvenais noteikums ir vienkāršs: jo lielāka ir minerālsāļu šķīdība, jo tumšāks materiāls izrādīsies. Bet kāda konkrēta koka krāsa ir atkarīga arī no:

• minerālsāļu uzņemšana;
• apstrādes iezīmes ražošanā;
• mitruma pakāpe;
• apgaismojuma īpašības;
• izdegšana laika gaitā;
• sēnīšu bojājumi.

Fiziski šis parametrs izsaka gaismas plūsmas virziena noraidīšanas pakāpi. Jo gludāka ir konkrēta parauga virsma, jo augstāka tā ir... Ne velti pareizi pulēti dēļi un paneļi gandrīz neatkarīgi no sākotnējās šķirnes spīd īpaši spēcīgi. Bet tomēr šķirnes iezīmes vienmēr atstāj iespaidu uz šāda spīduma raksturu.

Daudzos veidos tiek uzskatīts, ka tieši šī īpašība galu galā nosaka koksnes izskatu. Tekstūra attiecas uz konkrētu modeli. Parasti tas atrodas nevis uz virsmas, bet gan uz griezuma. Tekstūru ietekmē:

• jau minētā krāsa;
• šķiedru īpašības un to atrašanās vieta;
• koku gredzeni;
• pigmenti iekšpusē.

Īpašais aromāts, iespējams, ir patīkamākā koksnes īpašība. Spēcīgākā smarža ir raksturīga kodolam, jo ​​tur ir visaugstākā aromātisko vielu koncentrācija. Tikko nocirsts koks smaržo stiprāk, pēc tam vājāk. Pēc kāda laika šo smaržu ir gandrīz neiespējami uztvert. Tas ir vispievilcīgākais šādiem īpatņiem:

• kadiķis;
• citronu koks;
• ciprese;
• tīkkoks;
• persiks;
• dzeltens koks.

Tas ir koka struktūras nosaukums, ko nosaka vai nu, skatoties ar neapbruņotu aci, vai ar nelielu palielinājumu, piemēram, ar palielināmo stiklu. Makrostruktūru var pamanīt uz jebkuriem stumbru griezumiem. Kodols, kambijs un pati koksne ir makrostruktūras daļas.

Šis rādītājs parasti pāriet kā negatīvs, jo jo mazāks tas ir, jo vieglāk strādāt ar koku, jo prognozējamāki ir citi tā parametri un uzticamāks ir gatavais produkts. Svaigi grieztai koksnei ir diezgan augsta mitruma pakāpe. Normālos apstākļos - 20 grādu temperatūrā - koks no ārējās vides absolūtā izteiksmē var absorbēt līdz 30% ūdens. Tas dabiski nevar pārsniegt šo rādītāju, ja vien nav kādi īpaši apstākļi, kas palielina piesātinājumu ar šķidrumu līdz 50 vai pat līdz 100%. Jāatzīmē, ka tas gandrīz nav atkarīgs no šķirnes un pat no izcelsmes reģiona.

Standarts saskaņā ar GOST ir vienkāršs: ja ūdens saturs ir mazāks par 22%, tad tie ir sausi zāģmateriāli, un lielākā koncentrācijā to klasificē kā mitru kategoriju. Taču praktiskos nolūkos aprobežoties ar šādu standarta līmeni, protams, nav iespējams. Turklāt jāatceras, ka saskaņā ar GOST ūdens saturs 4. klases koksnē nav standartizēts. Šis rādītājs tiek noteikts dažādos veidos. Profesionāliem nolūkiem to mēra, izmantojot īpašu ierīci - elektrisko mitruma mērītāju.

Varat arī pārbaudīt mitrumu, izmantojot svara testu. Parasti par normālu tiek uzskatīta gaissusa koksne, kuras mitruma saturs nepārsniedz 15-20%. Visbiežāk, lai sasniegtu šo rezultātu, ir nepieciešama vairāk vai mazāk ilga žāvēšana.

Koku, kura mitruma saturs pārsniedz 100 procentus, uzskata par mitru. (pēc svara pievienošanas koeficienta mitruma dēļ). Bet tas ir iespējams tikai ar ilgstošu ūdens iedarbību. Mitrums tiek uzskatīts par normālu no 30 līdz 80%, lai gan, protams, viņi necenšas sasniegt augšējo robežu, bet cenšas izmantot pēc iespējas sausākos zāģmateriālus, ideālā gadījumā ne vairāk kā 12%. Aprēķins tiek veikts pēc diezgan vienkāršas formulas.

Sākotnējo mitruma indeksu nosaka, no sākotnējās masas atņemot masu, kas būs absolūti sausā stāvoklī, un pēc tam to dalot ar absolūti sauso masu un reizinot ar 100%. Jāsaprot, ka pat tad, ja virsma ir sausa, iekšpusē joprojām var būt diezgan daudz mitruma. Dažos gadījumos var dzirdēt par tā saukto koksnes līdzsvara mitruma saturu. Tas nozīmē tādu stāvokli, kad spiediens no ārējās vides ir pilnībā līdzsvarots ar spiedienu no šķidruma puses, kas atrodas porās un šūnās. Šis rādītājs, tāpat kā citi ūdens piesātinājuma veidi, tieši ietekmē izejvielu piemērotību noteiktiem praktiskiem mērķiem.

Palielinoties mitruma saturam, zāģmateriāli:

• kļūst ievērojami plašāks;
• nedaudz pagarina;
• kombinācijā ar temperatūras paaugstināšanos tas iegūst plastiskumu;
• ilgā laika periodā (salīdzināms ar parasto kalpošanas laiku) ātrāk nolietojas un noārdās, biežāk un aktīvāk pūst.

Bet ūdens tiek ne tikai sākotnēji ietverts, bet arī nāk no ārpuses visā produktu lietošanas laikā. Tās absorbcijas intensitāti precīzi sauc par mitruma uzsūkšanos. Adsorbējot ūdeni, rodas nedaudz siltuma.

Runa ir par tā sauktā saistītā ūdens izlaišanu. Mitruma vadītspējas koeficients ņem vērā gan paša šķidruma, gan tvaika fāzes kustību. Tas notiek caur:

• šūnu dobumi;
• starpšūnu telpas;
• šūnu membrānu kapilārās sistēmas.

Kad profesionāļi izrunā vārdu saraušanās, tam nav nekādas ironiskas nozīmes. Tas ir diezgan nopietns termins, kas nozīmē, cik lielā mērā koksnes vai izstrādājuma izmērs tiek samazināts, noņemot tur esošo mitrumu. Katrai šķirnei un pat noteiktam blīvuma līmenim šis rādītājs var ievērojami atšķirties. Dažādos ģeometriskos virzienos saraušanās ir nevienmērīga. Pietūkuma fiziskā nozīme ir ūdens molekulu iekļūšana šūnu sieniņās un to celulozes fibrilu pārvietošanās, šī parādība galvenokārt raksturīga pārkaltušai koksnei vai pakļautai sezonālām mitruma satura izmaiņām.

Dabiskā stāvoklī jebkurš koka stumbrs aug līdzsvaroti, pat ja tam ir jāattīstās greizi.Bet, nozāģējot vienu un to pašu stumbru, koks "vada", jo šie sasprindzinājumi iziet no kontroles, zaudē visu harmoniju. Jaudīgākie no tiem tiek atklāti uzreiz, tiklīdz tiek izzāģēts stumbrs. Taču dažkārt problēma atklājas krietni vēlāk, pēc tam, kad dēļi ir izžuvuši un piestiprinājušies pie izveidotās konstrukcijas.

Tas ir noteiktas koka tilpuma vienības masas rādītājs. Svarīgi: to aprēķina, apzināti ignorējot tukšumu masu un tajā esošo mitrumu, nozīme ir tikai sausnas neto smagumam. Katrai šķirnei blīvums ir stingri individuāls. Šis rādītājs ir cieši saistīts ar šādiem parametriem:

• porainība;
• mitrums;
• absorbcijas ātrums;
• spēks;
• uzņēmība pret bioloģiskiem bojājumiem (jo blīvāks paraugs, jo grūtāk to sabojāt).

Nevajadzētu par zemu novērtēt koksnes spēju pārvadīt šķidrumus un gāzes. Tas tieši ietekmē žāvēšanas un impregnēšanas režīmu izstrādi un šādu režīmu iespējamības novērtējumu. Ūdens caurlaidību nosaka ne tikai koksnes suga, bet arī atrašanās vieta stumbrā un šķidrumu un gāzu kustības virziens. Caurlaidība gar graudiem būtiski atšķiras no iespiešanās ātruma pāri šķiedrām. Ir arī vērts apsvērt svarīgo lomu sveķainām vielām, kas traucē ūdens un citu šķidru vielu plūsmu.

Gāzes caurlaidība tiek definēta kā gaisa daudzums, kas iziet cauri. To mēra ar 1 kubikmetru. skatiet virsmas paraugu. Šo rādītāju nosaka:

• spiediens;
• pašas koksnes īpašības;
• tvaiku vai gāzu īpašības.

Tieši viņi visbiežāk tiek minēti starp dabīgā materiāla derīgajām īpašībām.... Bet patiesībā situācija ir nedaudz sarežģītāka nekā tikai "laba siltuma saglabāšana". Īpašais siltumietilpības līmenis nav tik ļoti atkarīgs no iežu un blīvuma. To galvenokārt nosaka apkārtējās vides temperatūra. Jo augstāks tas ir, jo lielāka siltuma jauda, ​​atkarība ir gandrīz lineāra.

Ir arī vērts pievērst uzmanību siltuma difūzijai un siltumvadītspējai. Abas šīs īpašības ir tieši saistītas ar vielas blīvumu, jo katram gaisa saturošajam dobumam ir svarīga loma. Jo blīvāka koksne, jo augstāka ir tās siltumvadītspēja. Bet siltumvadītspējas indekss, gluži pretēji, strauji samazinās, palielinoties parauga īpatnējai masai.

Bet dažreiz koksni izmanto arī kā kurināmo. Šajā gadījumā siltumietilpība ir kritiska. Absolūti sausai koksnei tas svārstās no 19,7 līdz 21,5 MJ uz 1 kg. Mitruma izskats, pat nelielos daudzumos, ievērojami samazina šo rādītāju. Miza, izņemot bērzu, ​​deg tādā pašā temperatūrā kā pati koksne.

Izmantojot koksni kā kurināmo, galvenā nozīme tiek piešķirta tādai koksnes termiskajai īpašībai kā sadegšanas siltums (siltums), kas absolūti sausai koksnei ir 19,7-21,5 MJ / kg. Mitruma klātbūtne ievērojami samazina tā vērtību. Mizas sadegšanas siltums ir aptuveni tāds pats kā koksnei, izņemot bērza mizas ārējo slāni (36 MJ/kg).

Lielāko daļu celtnieku interesē tikai un vienīgi koka spēja absorbēt svešas skaņas. Jo augstāks tas ir, jo labāk materiāls pasargās māju no ielas trokšņiem. Tomēr mūzikas instrumentu ražošanā liela nozīme ir tādai īpašībai kā rezonanse.

Tas, pirmkārt, ir par elektrisko pretestību un elektrisko izturību... Strāvas pretestības pakāpi nosaka šķiedru veids un virziens. Tomēr temperatūras un mitruma līmeņi ir paredzami svarīgi. Ar elektrisko stiprumu ir ierasts saprast nepieciešamo elektriskā lauka stiprumu, kas ir pietiekams sabrukšanai. Jo vairāk koksne tiek uzkarsēta, jo augstāka ir tās temperatūra, jo mazāka ir izturība pret šādu sadalījumu.

Infrasarkanā starojuma gadījumā koksnes virsmas laukumi var ļoti sakarst. Taču ir nepieciešama ļoti spēcīga šāda veida ietekme, lai resna koka stumbrs tiktu pārveidots visā dziļumā. Interesanti, ka redzamās gaismas iekļūšana notiek daudz dziļāk - par 10-15 cm. Gaismas atstarošanas īpašības ļauj labi spriest par materiāla defektiem. Ultravioletā gaisma slikti iekļūst koksnē.

Bet tas provocē specifisku mirdzumu – luminiscenci. Rentgenstari var atklāt pat nelielus struktūras defektus. To bieži izmanto profesionālai diagnostikai. Beta starojumu izmanto augošu koku pētīšanai. Gamma stari var atklāt ļoti dziļi slēptus defektus, puvi utt.

Tas ir nosaukums spējai pretoties iznīcināšanai, kad tiek piemērota slodze.... Stiprības pakāpe ir atkarīga no saistītā mitruma daudzuma. Jo augstāks tas ir, jo mazāka ir izturība pret mehānisko spriegumu. Tomēr pēc higroskopiskuma sliekšņa (apmēram 30%) pārvarēšanas šī atkarība izzūd. Tāpēc paraugu stiepes izturības salīdzināšana ir pieļaujama tikai ar identisku mitruma pakāpi.

Gandrīz visi zina, ka koksne var būt dažādas cietības, un tas tas ir viens no galvenajiem rādītājiem, izvēloties to konkrētiem mērķiem. Eksperti definē cietību kā pretestības spēku pret svešķermeņu, tostarp aparatūras, ieviešanu. Papildus skujkoku un lapu koku sugu sarakstam vai skalai ir arī tā klasifikācija pēc cietības zonas. Beigas cietība tiek noteikta, 120 sekunžu laikā vienmērīgi ievelkot metāla stieni ar noteiktu diametru un gala formu līdz noteiktam rādiusa dziļumam. Aprēķini ir izteikti kilogramos uz kvadrātcentimetru.

Arī atšķirt radiālā un tangenciālā cietība. Tā rādītājs cietkoksnes dēļa sānu plaknē ir gandrīz par 30% zemāks nekā no gala, un skujkoku masīvam atšķirība parasti ir 40%. Bet daudz kas ir atkarīgs no konkrētās šķirnes, no tās stāvokļa un uzglabāšanas īpašībām. Dažos gadījumos cietību mēra saskaņā ar Brinela sistēmu. Turklāt speciālisti vienmēr ņem vērā, kā cietība var mainīties apstrādes un lietošanas laikā.

Spēcīgākais koks pasaulē ir:

• jatoba;
• sucupira;
• Amazones jara;
• duļķainība;
• Valrieksts;
• merbau;
• pelni;
• ozols;
• lapegle.

Taču ar to vien nepietiek, lai noskaidrotu, kurš koks var izturēt slodzes visvairāk, nesabrūkot. Ir jāpievērš uzmanība citiem būtiskiem aspektiem. Pirmkārt, par saistību starp mehāniskajiem parametriem un tilpuma blīvumu. Jo smagāks koks, jo labāka tā mehānika parasti.... Atbilstošās attiecības apraksta vairākas sarežģītas formulas. Bet, lai ņemtu vērā noteiktus apstākļus un augšanas vietas, tiek ieviesti papildu korekcijas koeficienti.

Svara rentabilitāti atspoguļo koeficienti:

• vispārējā kvalitāte;
• statiskā kvalitāte;
• specifiska kvalitāte.

Galvenās koksnes tehniskās īpašības kopā ar jau minēto cietību ir:

• triecienizturība;
• aparatūras saglabāšanas efektivitāte;
• saliekamība;
• nosliece uz šķelšanos;
• nodilumizturība.

Viskozitāte raksturo absorbēto trieciena darbu, kas neizraisa materiāla iznīcināšanu.

Svārsts paceltā stāvoklī uzglabā potenciālo enerģiju. Pēc atlaišanas netraucētā kustībā tas paceļas vienā augstumā un, iztērējot daļu no impulsa parauga iznīcināšanai, citā augstumā, tas ļauj noteikt pūļu izdevumus.

Ierīces parasti ir aprīkotas ar īpašu skalu. Saskaitot rādījumus, tie tiek aizvietoti formulās, un tādā veidā tiek iegūts triecienizturības rādītājs. Jāsaprot, ka runa ir par paraugu kvalitātes salīdzināšanu, nevis koka konstrukciju aprēķiniem. Tika konstatēts, ka lapu koku sugas ir viskozākas nekā skujkoku masīvs. Kas attiecas uz aparatūras noturību, tas ir atkarīgs no berzes spēka, kas rodas starp materiālu un tajā ievietotajiem stiprinājumiem.

Papildus tiek noteikta tā sauktā izvilkšanas pretestības vērtība. Papildus blīvumam to nosaka arī koksnes veids un tas, vai aparatūra nonāk galā vai pāri šķiedrai. Mitrinot koksni, būs iespējams vienkāršot to pašu naglu dzīšanu, taču izžuvušais materiāls tās notur sliktāk. Izturība pret lieces spēku ir jāvērtē galvenokārt gadījumos, kad locīšana ir tehnoloģiski nepieciešama noteikta izstrādājuma iegūšanai. Šī rādītāja novērtēšanai nav standartizētas metodes.

Nodilumizturība gandrīz vienmēr tiek definēta kā izturība pret berzi. Tikai retos gadījumos liela nozīme ir izturībai pret citām nodiluma ietekmēm. Ir svarīgi saprast, ka to mēra ar virsmas slāni. Ja iznīcināšana ir sasniegusi kodolu, nav jēgas turpināt tēmu pētīt - sekas jau ir skaidras. Standarta metode nodilumizturības novērtēšanai ir paredzēta 1981. gada GOST 16483.