Koka īpašības: Kāda Ir Tā Cietība? Tehnoloģiskās īpašības Un Mitrums. Kādas Ir Koka Derīgās īpašības?

2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 05:50

Zinot visu par koksnes īpašībām, nevis tikai par cietību, tas ir noderīgi vispārējai attīstībai un dažādu nozaru tiešai organizācijai. Obligāti jāpievērš uzmanība tehnoloģiskajām īpašībām un mitrumam. Bet ir arī vērts iepriekš iedomāties, kādas noderīgas īpašības ir koksnei.

Fizisko īpašību pārskats

Krāsa

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

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

Spīdēt

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.

Un atkal ir jāņem vērā šāda parametra nevienlīdzīgā izpausme dažādos apgaismojuma līmeņos.

Tekstūra

Daudzos veidos tiek uzskatīts, ka šis īpašums galu galā nosaka koka izskatu. Tekstūra attiecas uz noteiktu modeli. Parasti tas ir atrodams nevis uz virsmas, bet gan uz griezuma. Tekstūru ietekmē:

• jau minētā krāsa;
• šķiedru iezīmes un to atrašanās vieta;
• koku gredzeni;
• pigmenti iekšā.

Smarža

Īpašais aromāts, iespējams, ir patīkamākais koksnes īpašums . Spēcīgākā smarža ir raksturīga kodolam, jo tur ir vislielākā aromātisko vielu koncentrācija. Nesen nocirsts koks smaržo stiprāk, pēc tam vājāk. Pēc kāda laika šo smaku ir gandrīz neiespējami noķert. Tas ir vispievilcīgākais šādiem īpatņiem:

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

Makrostruktūra

Šis ir koka struktūras nosaukums, kas atklāts vai nu ar neapbruņotu aci, vai ar nelielu palielinājumu, piemēram, ar palielināmo stiklu. Jūs varat pamanīt makrostruktūru uz visiem stumbru griezumiem. Kodols, kambijs un pati koksne ir visas makrostruktūras daļas.

Tas ietver arī augšanas gredzenus, kas ļauj spriest par koka vecumu, kādos apstākļos tas auga un attīstījās.

Mitrums

Šis rādītājs parasti tiek uzskatīts par negatīvu, jo jo mazāks tas ir, jo vieglāk ir strādāt ar koku, jo paredzamāki ir citi tā parametri un uzticamāks gatavais produkts . Svaigi zāģētai koksnei ir diezgan augsta mitruma pakāpe. Normālos apstākļos - 20 grādu temperatūrā - koks var absorbēt līdz 30% ūdens absolūtā izteiksmē no ārējās vides. Tas dabiski nevar pārsniegt šo rādītāju, ja vien nav īpašu apstākļu, 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 zem 22% , tad tas ir sauss zāģmateriāls, un augstākā koncentrācijā tas tiek klasificēts kā mitra kategorija. Tomēr praktiskā nolūkā, protams, nav iespējams aprobežoties ar šādu standarta līmeni. Turklāt jāatceras, ka saskaņā ar GOST ūdens saturs 4. klases koksnē nav standartizēts. Šī rādītāja definīcija tiek veikta dažādos veidos. Profesionālos nolūkos to mēra, izmantojot īpašu ierīci - elektrisko mitruma mērītāju.

Tomēr pieredzējuši galdnieki un galdnieki ar diezgan augstu precizitāti var noteikt mitruma saturu ar aci. Protams, ar to nepietiek, lai sastādītu dokumentāciju par partijas kvalitāti, bet pietiek ar zāģmateriālu izvēli celtniecībai vai mēbeļu ražošanai.

Jūs varat arī pārbaudīt mitrumu, izmantojot svara testu . Parasti gaisu žāvējošu koksni uzskata par normālu, kuras mitruma saturs nepārsniedz 15-20%. Visbiežāk, lai sasniegtu šo rezultātu, nepieciešama vairāk vai mazāk ilga žāvēšana.

Koks, kura mitruma saturs pārsniedz 100 procentus, tiek uzskatīts par mitru .(saskaņā ar svara pievienošanas koeficientu 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 sausāku zāģmateriālu, 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 dalot to ar absolūti sauso masu un reizinot ar 100% . Ir jāsaprot, ka pat tad, ja virsma ir sausa, iekšpusē joprojām var būt pietiekami daudz mitruma. Dažos gadījumos jūs varat dzirdēt par tā saucamo līdzsvara mitruma saturu koksnē. Tas nozīmē šādu stāvokli, kad ārējās vides spiedienu pilnībā līdzsvaro spiediens 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 pagarinās;
• kombinācijā ar temperatūras paaugstināšanos tas iegūst plastiskumu;
• ilgā laika periodā (salīdzināms ar parasto kalpošanas laiku), tas ātrāk nolietojas un noārdās, pūst biežāk un aktīvāk.

Mitruma absorbcija

Bet ūdens ir ne tikai sākotnēji ietverts, bet arī nāk no ārpuses visu produktu lietošanas laikā. Tās absorbcijas intensitāti precīzi sauc par mitruma absorbciju. Daļa siltuma rodas, adsorbējot ūdeni.

Bet šis process pakāpeniski palēnināsies. Tuvojoties piesātinājuma robežai, tas parasti notiek ārkārtīgi lēni.

Mitruma vadītspēja

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

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

Saraušanās un pietūkums

Kad profesionāļi izrunā vārdu saraušanās, tam nav ironiskas nozīmes . Tas ir diezgan nopietns termins, kas nozīmē pakāpi, kādā tiek samazināts koksnes vai izstrādājuma izmērs, noņemot tajā esošo mitrumu. Katrai šķirnei un pat noteiktam blīvuma līmenim šis rādītājs var ievērojami atšķirties. Dažādos ģeometriskos virzienos saraušanās nav nevienmērīga. Tūskas fiziskā nozīme ir ūdens molekulu iekļūšana šūnu sieniņās un celulozes šķiedru atdalīšanās, šī parādība galvenokārt raksturīga pārāk žāvētam kokam vai ir pakļauta sezonālām mitruma satura izmaiņām.

Iekšējie spriegumi

Dabiskā stāvoklī jebkurš koka stumbrs aug līdzsvaroti, pat ja tam ir jāattīstās šķībi. Bet, kad tiek nozāģēts tas pats stumbrs, koks “ved”, jo šīs spriedzes nekontrolējas, zaudē jebkādu harmoniju. Visspēcīgākie no tiem tiek atrasti uzreiz, tiklīdz stumbrs ir zāģēts. Tomēr dažreiz problēma atklājas daudz vēlāk, pēc tam, kad dēļi ir izžuvuši un piestiprināti pie izveidotās struktūras.

Vizuāli tas izpaužas dažādu plaisu izskatā, pareiza rūpnieciskā žāvēšana izrādās problēmas risinājums, un tāpēc nevar uzskatīt, ka tas tikai paaugstina cenu, kā bieži tiek uzskatīts.

Blīvums

Tas ir noteiktas koka tilpuma vienības masas rādītājs. Svarīgi: to aprēķina, apzināti ignorējot tukšumu un mitruma masu, tikai sausnas neto gravitācijai ir nozīme . 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).

Caurlaidība

Nedrīkst par zemu novērtēt koksnes spēju pārnest šķidrumus un gāzes . Tas tieši ietekmē žāvēšanas un piesūcināšanas 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 pa graudiem būtiski atšķiras no iespiešanās ātruma pa graudiem. Ir arī vērts apsvērt sveķainu vielu svarīgo lomu, kas traucē ūdens un citu šķidru vielu plūsmu.

Gāzes caurlaidību definē kā gaisa daudzumu, kas ir izgājis cauri. To mēra 1 kubikmetra izteiksmē. skatīt parauga virsmu. Šo rādītāju nosaka:

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

Termiski

Tieši viņi visbiežāk tiek minēti starp dabīgā materiāla lietderīgajām īpašībām .… Bet patiesībā situācija ir nedaudz sarežģītāka nekā tikai “laba siltuma saglabāšana”. Siltuma jaudas īpatnējais līmenis nav tik spēcīgi atkarīgs no ieža un blīvuma. To galvenokārt nosaka apkārtējās vides temperatūra. Jo augstāks tas ir, jo lielāka siltuma jauda, atkarība ir gandrīz lineāra.

Ir vērts pievērst uzmanību arī siltuma izkliedei un siltumvadītspējai . Abas šīs īpašības ir tieši saistītas ar vielas blīvumu, jo katrai dobumam, kas satur gaisu, ir svarīga loma. Jo blīvāka koksne, jo augstāka ir tās siltumvadītspēja. Bet siltuma vadītspējas indekss, gluži pretēji, strauji samazinās, palielinoties parauga īpatnējai masai.

Šūnas un šķiedras garenvirzienā pārraida vairāk siltuma nekā šķērsvirzienā.

Bet dažreiz koksni izmanto arī kā degvielu. Šajā gadījumā siltumspējai ir izšķiroša nozīme . Pilnīgi sausam kokam tas svārstās no 19,7 līdz 21,5 MJ uz 1 kg. Mitruma parādīšanās, pat nelielos daudzumos, ievērojami samazina šo rādītāju. Miza, izņemot bērzu, deg tādā pašā temperatūrā kā pati koksne.

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

Skaņa

Lielākā daļa celtnieku interesējas tikai un vienīgi par koka spēju absorbēt svešas skaņas. Jo augstāks tas ir, jo labāk materiāls pasargās māju no ielas trokšņa. Tomēr mūzikas instrumentu ražošanā svarīga loma ir tādam īpašumam kā rezonanse.

Profesionāļi joprojām pēta radiācijas konstanti, tā ir arī akustiskā konstante. Pēc viņas teiktā tiek vērtēta noteiktas šķirnes vai pat konkrēta parauga piemērotība praktiskai lietošanai.

Elektriskā

Tas, pirmkārt, ir par elektrisko pretestību un elektrisko izturību … Izturības pret strāvu pakāpi nosaka šķiedru veids un virziens. Tomēr temperatūras un mitruma līmenis ir paredzami svarīgs. Pēc elektriskās stiprības ir ierasts saprast nepieciešamo elektriskā lauka intensitāti, kas ir pietiekama sadalīšanai. Jo vairāk koks tiek uzkarsēts, jo augstāka ir tā temperatūra, jo zemāka ir izturība pret šādu sadalījumu.

Izpaužas starojuma iedarbībā

Infrasarkanā starojuma gadījumā koksnes virsmas laukumi var kļūt ļoti karsti. Tomēr šāda veida spēcīga ietekme ir nepieciešama, lai bieza koka stumbrs tiktu pārveidots līdz pilnam dziļumam . Interesanti, ka redzamās gaismas iespiešanās notiek daudz dziļāk - par 10-15 cm. Gaismas atstarošanas iezīmes ļauj labi spriest par materiāla defektiem. Ultravioletais starojums slikti iekļūst kokā.

Bet tas izraisa īpašu spīdumu - luminiscenci . Ar rentgena palīdzību var noteikt pat nelielus struktūras defektus. To bieži izmanto profesionālai diagnostikai. Beta starojumu izmanto augošu koku izpētei. Gamma stari var atklāt ļoti dziļi slēptus defektus, puvi utt.

Mehānisko īpašību apraksts

Spēks

Tas ir nosaukums spējai pretoties iznīcināšanai, kad tiek pielietota slodze .… Stiprības pakāpe ir atkarīga no saistītā mitruma daudzuma. Jo augstāks tas ir, jo zemāka ir izturība pret mehānisko spriegumu. Tomēr, pārvarot higroskopiskuma slieksni (apmēram 30%), šī atkarība pazūd. Tāpēc paraugu stiepes izturības salīdzināšana ir atļauta tikai ar identisku mitruma pakāpi.

Pretestība obligāti tiek mērīta ne tikai gar šķiedrām, bet arī radiālajā un tangenciālajā virzienā.

Cietība

Gandrīz visi zina, ka koksnei var būt dažāda cietība, un tas tas ir viens no galvenajiem rādītājiem, izvēloties to konkrētiem mērķiem . Eksperti definē cietību kā pretestības spēku svešķermeņu, ieskaitot aparatūru, ievešanai. Papildus skujkoku un lapu koku sugu sarakstam vai mērogam ir arī tā klasifikācija pēc cietības apgabala. Beigas cietību nosaka, 120 sekunžu laikā gludi ievelkot metāla stieni ar noteiktu gala diametru un formu noteiktā rādiusa dziļumā. Aprēķini tiek veikti 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, tās stāvokļa un uzglabāšanas īpašībām. Dažos gadījumos cietību mēra saskaņā ar Brinell sistēmu. Turklāt speciālisti vienmēr ņem vērā to, kā cietība var mainīties apstrādes laikā un lietošanas laikā.

Spēcīgākais koks pasaulē ir:

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

Kvalitātes faktori

Bet tikai izdomāt, kurš koks var izturēt slodzes visvairāk, nesabrūkot, nebūt nav pietiekami. Nepieciešams pievērst uzmanību citiem būtiskiem aspektiem. Pirmkārt, par attiecībām starp mehāniskajiem parametriem un tilpuma blīvumu. Jo smagāka koksne, jo labāka tās mehānika parasti .… Attiecīgās attiecības raksturo vairākas sarežģītas formulas. Bet, lai ņemtu vērā noteiktus augšanas apstākļus un vietas, tiek ieviesti papildu korekcijas koeficienti.

Svara rentabilitāti atspoguļo koeficienti:

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

Tehnoloģisko īpašību iezīmes

Koka galvenās 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.

Pārbaude tiek veikta ar īpašiem paraugiem. Lai to izdarītu, tiek izmantoti svārsta kopētāji.

Svārsts paceltajā stāvoklī uzglabā potenciālo enerģiju. Pēc atbrīvošanas netraucētā kustībā tas paceļas vienā augstumā, un, iztērējot daļu impulsa, lai iznīcinātu paraugu, citā augstumā, tas ļauj noteikt pūļu izdevumus.

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

Turklāt tiek noteikta tā saucamā izvelkamās pretestības vērtība. Papildus blīvumam to nosaka arī koksnes veids un tas, vai aparatūra nonāk šķiedras galā vai pāri. Mitrinot koksni, būs iespējams vienkāršot to pašu naglu virzīšanu, bet žāvētais materiāls tos notur sliktāk. Izturība pret lieces spēku jānovērtē galvenokārt gadījumos, kad liekšana ir tehnoloģiski nepieciešama, lai iegūtu noteiktu produktu. Šim rādītājam nav standartizētas metodes.

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