Puun Ominaisuudet: Mikä On Sen Kovuus? Tekniset Ominaisuudet Ja Kosteus. Mitkä Ovat Puun Hyödylliset Ominaisuudet?

Sisällysluettelo:

Video: Puun Ominaisuudet: Mikä On Sen Kovuus? Tekniset Ominaisuudet Ja Kosteus. Mitkä Ovat Puun Hyödylliset Ominaisuudet?

Video: Puun Ominaisuudet: Mikä On Sen Kovuus? Tekniset Ominaisuudet Ja Kosteus. Mitkä Ovat Puun Hyödylliset Ominaisuudet?
Video: PELASTAJAT 3. Kaatunut puu Espoon keskuksessa 2024, Maaliskuu
Puun Ominaisuudet: Mikä On Sen Kovuus? Tekniset Ominaisuudet Ja Kosteus. Mitkä Ovat Puun Hyödylliset Ominaisuudet?
Puun Ominaisuudet: Mikä On Sen Kovuus? Tekniset Ominaisuudet Ja Kosteus. Mitkä Ovat Puun Hyödylliset Ominaisuudet?
Anonim

Tietäen kaiken puun ominaisuuksista, eikä vain sen kovuudesta, on hyötyä yleiselle kehitykselle ja eri toimialojen suoralle järjestämiselle. On ehdottomasti kiinnitettävä huomiota teknologisiin ominaisuuksiin ja kosteuteen. Mutta on myös syytä kuvitella etukäteen, mitä hyödyllisiä ominaisuuksia puulla on.

Kuva
Kuva

Fyysisten ominaisuuksien yleiskatsaus

Väri

Puun väri riippuu suurelta osin sen kyllästymisasteesta tanniineilla. Siksi se on selvästi sidoksissa eri paikkakuntien ilmasto- ja maaperäominaisuuksiin. Pääsääntö on yksinkertainen: mitä suurempi mineraalisuolojen liukoisuus, sitä tummempi materiaali muuttuu. Mutta minkä värinen tietty puu on, riippuu myös:

  • mineraalisuolojen saanti;
  • käsittelyominaisuudet tuotannossa;
  • kosteusaste;
  • valaistusominaisuudet;
  • uupumus ajan myötä;
  • sienileesioita.
Kuva
Kuva

Paistaa

Fyysisesti tämä parametri ilmaisee valovirran suunnan hylkäämisen asteen. Mitä tasaisempi tietyn näytteen pinta, sitä korkeampi se on … Ei ole turhaa, että kunnolla kiillotetut levyt ja paneelit loistavat lähes voimakkaasti, lähes alkuperäisestä rodusta riippumatta. Mutta silti rodun ominaisuudet jättävät aina jäljen tällaisen kiillon luonteeseen.

Ja jälleen, on tarpeen ottaa huomioon tällaisen parametrin epätasainen ilmeneminen eri valaistustasoilla.

Kuva
Kuva

Rakenne

Tämä ominaisuus on monella tapaa määritelty puun ulkonäön määrittelemiseksi lopulta. Tekstuuri viittaa tiettyyn kuvioon. Sitä ei yleensä löydy pinnalta, vaan leikkauksesta. Rakenteeseen vaikuttavat:

  • jo mainittu väri;
  • kuitujen ominaisuudet ja niiden sijainti;
  • puun renkaat;
  • pigmentit sisällä.
Kuva
Kuva

Haju

Erityinen aromi on ehkä puun miellyttävin ominaisuus . Voimakkain tuoksu on ominaista ytimelle, koska siellä on eniten aromaattisia aineita. Äskettäin kaadettu puu haisee voimakkaammalta ja sitten heikommalta. Jonkin ajan kuluttua tämän hajun saaminen on lähes mahdotonta. Se on houkuttelevin tällaisille yksilöille:

  • kataja;
  • sitruunapuu;
  • sypressi;
  • teak;
  • persikka;
  • keltainen puu.
Kuva
Kuva

Makrorakenne

Tämä on puun rakenteen nimi, joka havaitaan joko paljaalla silmällä katsottuna tai pienellä lisäyksellä, esimerkiksi suurennuslasilla. Voit huomata makrorakenteen kaikissa rungon leikkauksissa. Ydin, kambium ja puu itse ovat kaikki makrorakenteen osia.

Tämä sisältää myös kasvurenkaat, joiden avulla voidaan arvioida puun ikä, missä olosuhteissa se kasvoi ja kehittyi.

Kuva
Kuva

Kosteus

Tämä indikaattori muuttuu yleensä negatiiviseksi, koska mitä pienempi se on, sitä helpompaa on työskennellä puun kanssa, sitä paremmin on ennustettavissa sen muut parametrit ja luotettavampi lopputuote . Juuri leikatussa puussa on melko korkea kosteusaste. Normaaleissa olosuhteissa - 20 asteen lämpötilassa - puu voi absorboida jopa 30% vedestä absoluuttisesti ulkoisesta ympäristöstä. Se ei voi luonnollisesti ylittää tätä indikaattoria, ellei ole erityisiä olosuhteita, jotka lisäävät nesteen kyllästymistä jopa 50 tai jopa 100%. On huomattavaa, että se tuskin riippuu rodusta ja jopa alkuperäalueesta.

GOST -standardi on yksinkertainen: jos vesipitoisuus on alle 22% , silloin tämä on kuivaa puutavaraa, ja suurempana pitoisuutena se luokitellaan märkäluokkaan. Käytännön syistä on kuitenkin mahdotonta rajoittua tällaiseen vakiotasoon. Lisäksi on muistettava, että GOST: n mukaan luokan 4 puun vesipitoisuutta ei ole standardoitu. Tämä indikaattori määritellään eri tavoin. Ammatillisiin tarkoituksiin se mitataan käyttämällä erityistä laitetta - sähköistä kosteusmittaria.

Kuva
Kuva

Kokeneet puusepät ja puusepät voivat kuitenkin määrittää kosteuspitoisuuden silmällä melko tarkasti. Tämä ei tietenkään riitä asiakirjojen laatimiseen erän laadusta, mutta se riittää puutavaran valintaan rakentamiseen tai huonekalujen valmistukseen.

Voit myös tarkistaa kosteuden painotestillä . Yleensä ilmakuivaa puuta pidetään normaalina, jonka kosteuspitoisuus on enintään 15-20%. Useimmiten tämän tuloksen saavuttamiseksi tarvitaan enemmän tai vähemmän pitkä kuivaus.

Puuta, jonka kosteuspitoisuus on yli 100 prosenttia, pidetään märänä .(kosteuden aiheuttaman painon lisäyskertoimen mukaan). Mutta tämä on mahdollista vain pitkäaikaisessa altistumisessa vedelle. Kosteutta pidetään normaalina 30-80% , vaikka he eivät tietenkään pyri saavuttamaan ylärajaa, vaan yrittävät käyttää mahdollisimman kuivaa puutavaraa, mieluiten enintään 12%. Laskenta tehdään melko yksinkertaisen kaavan mukaan.

Kuva
Kuva

Alkuperäinen kosteusindeksi määritetään vähentämällä alkuperäisestä massasta se massa, joka tulee olemaan täysin kuivassa tilassa, ja jakamalla se sitten ehdottoman kuivalla massalla ja kertomalla 100% . On ymmärrettävä, että vaikka pinta on kuiva, sen sisällä voi silti olla kohtuullinen määrä kosteutta. Joissakin tapauksissa kuulet puun niin sanotusta tasapainokosteudesta. Se viittaa tällaiseen tilaan, kun ulkoisen ympäristön paine tasapainotetaan täysin huokosissa ja soluissa olevan nesteen puolelta tulevalla paineella. Tämä indikaattori, kuten muutkin veden kyllästystyypit, vaikuttaa suoraan raaka -aineiden soveltuvuuteen tiettyihin käytännön tarkoituksiin.

Kun kosteuspitoisuus kasvaa, puutavara:

  • laajenee merkittävästi;
  • pidentyy jonkin verran;
  • yhdessä lämpötilan nousun kanssa se saa plastisuutta;
  • pitkällä aikavälillä (verrattavissa normaaliin käyttöikään) se kuluu ja hajoaa nopeammin, mätänee useammin ja aktiivisemmin.
Kuva
Kuva

Kosteuden imeytyminen

Vesi ei kuitenkaan sisälly pelkästään alun perin, vaan se tulee myös ulkopuolelta koko tuotteiden käyttöajan. Sen imeytymisen voimakkuutta kutsutaan tarkasti kosteuden imeytymiseksi. Veden imeytyessä syntyy jonkin verran lämpöä.

Mutta tämä prosessi hidastuu vähitellen. Kun kyllästymisraja lähestyy, se etenee yleensä erittäin hitaasti.

Kuva
Kuva

Kosteuden johtavuus

Kyse on ns. Sidotun veden ohittamisesta. Kosteudenjohtavuuskerroin ottaa huomioon sekä nesteen että höyryfaasin liikkeen. Se tapahtuu:

  • soluontelot;
  • solujen väliset tilat;
  • solukalvojen kapillaarijärjestelmät.
Kuva
Kuva

Kutistuminen ja turvotus

Kun ammattilaiset lausuvat sanan kutistuminen, sillä ei ole ironista merkitystä . Tämä on varsin vakava termi, joka tarkoittaa sitä, missä määrin puun tai siitä valmistetun tuotteen kokoa pienennetään poistamalla siellä oleva kosteus. Tämä indikaattori voi vaihdella merkittävästi kunkin rodun ja jopa tietyn tiheystason osalta. Eri geometrisissa suunnissa kutistuminen on epätasaista. Turvotuksen fyysinen merkitys koostuu vesimolekyylien tunkeutumisesta soluseinämiin ja niiden erottamisesta selluloosakuiduista, tämä ilmiö on pääasiassa ominaista ylikuivatulle puulle tai altistuu kausiluonteisille kosteuspitoisuuksille.

Kuva
Kuva

Sisäiset jännitykset

Luonnollisessa tilassaan mikä tahansa puunrunko kasvaa tasapainoisesti, vaikka sen pitäisi kehittyä vinoon. Mutta kun sama runko leikataan, puu "johtaa", koska nämä jännitteet menevät käsistä, menettävät kaiken harmonian. Tehokkaimmat niistä löytyvät heti, heti kun runko on sahattu. Joskus ongelma kuitenkin paljastuu paljon myöhemmin, kun levyt ovat kuivuneet ja kiinnitetty luotuun rakenteeseen.

Visuaalisesti tämä ilmenee erilaisten halkeamien muodossa, oikea teollinen kuivaus osoittautuu ratkaisuksi ongelmaan, ja siksi ei voida katsoa, että se vain nostaa hintaa, kuten usein ajatellaan.

Kuva
Kuva

Tiheys

Tämä on indikaattori tietyn puun tilavuusyksikön massasta. Tärkeää: se lasketaan jättämällä tarkoituksellisesti huomiotta tyhjiöiden ja sisältämän kosteuden massa, vain kuiva -aineen nettopainolla on merkitystä . Kunkin rodun tiheys on ehdottomasti yksilöllinen. Tämä indikaattori liittyy läheisesti seuraaviin parametreihin:

  • huokoisuus;
  • kosteus;
  • imeytymisnopeus;
  • vahvuus;
  • alttius biologisille vaurioille (mitä tiheämpi näyte, sitä vaikeampi on vahingoittaa sitä).
Kuva
Kuva

Läpäisevyys

Puun kykyä siirtää nesteitä ja kaasuja ei pidä aliarvioida . Se vaikuttaa suoraan kuivaus- ja kyllästysmuotojen kehittämiseen ja tällaisten tilojen toteutettavuuden arviointiin. Veden läpäisevyys määräytyy paitsi puulajin, myös sijainnin rungossa ja nesteiden ja kaasujen liikesuunnan mukaan. Viljan läpäisevyys poikkeaa merkittävästi viljan tunkeutumisnopeudesta. On myös syytä harkita hartsimaisten aineiden tärkeää roolia, jotka häiritsevät veden ja muiden nestemäisten aineiden virtausta.

Kaasun läpäisevyys määritellään läpimenevän ilman määränä. Se mitataan 1 kuutiometrillä. katso näytteen pinta. Tämä indikaattori määritetään:

  • paine;
  • itse puun ominaisuudet;
  • höyryjen tai kaasujen ominaisuudet.
Kuva
Kuva

Lämpö

Juuri heidät mainitaan useimmiten luonnonmateriaalin hyödyllisten ominaisuuksien joukossa .… Mutta todellisuudessa tilanne on hieman monimutkaisempi kuin vain”hyvä lämmönpidätys”. Lämpökapasiteetin erityinen taso ei ole niin vahvasti riippuvainen kivestä ja tiheydestä. Se määräytyy ensisijaisesti ympäristön lämpötilan mukaan. Mitä korkeampi se on, sitä suurempi on lämpökapasiteetti, riippuvuus on lähes lineaarinen.

On myös syytä kiinnittää huomiota lämmön diffuusioon ja lämmönjohtavuuteen . Molemmat ominaisuudet liittyvät suoraan aineen tiheyteen, koska jokaisella ilmaa sisältävällä ontelolla on tärkeä rooli. Mitä tiheämpi puu, sitä parempi sen lämmönjohtavuus. Lämmönjohtavuusindeksi päinvastoin laskee jyrkästi näytteen ominaismassan kasvaessa.

Solut ja kuidut siirtävät enemmän lämpöä pitkittäissuunnassa kuin poikittaissuunnassa.

Kuva
Kuva

Mutta joskus puuta käytetään myös polttoaineena. Tässä tapauksessa lämpöarvo on kriittinen . Täysin kuivalle puulle se vaihtelee 19,7 - 21,5 MJ / 1 kg. Kosteuden ulkonäkö, jopa pieninä määrinä, vähentää dramaattisesti tätä indikaattoria. Kuori, paitsi koivu, palaa samassa lämpötilassa kuin puu itse.

Kun puuta käytetään polttoaineena, tärkeintä on puun lämpöominaisuus, kuten palamislämpö (lämpöarvo), joka on ehdottoman kuivan puun osalta 19,7-21,5 MJ / kg. Kosteuden läsnäolo vähentää merkittävästi sen arvoa. Kuoren lämpöarvo on suunnilleen sama kuin puun, lukuun ottamatta koivunkuoren ulkokerrosta (36 MJ / kg).

Kuva
Kuva

Ääni

Valtaosa rakentajista on kiinnostunut vain ja yksinomaan puun kyvystä absorboida vieraita ääniä. Mitä korkeampi se on, sitä paremmin materiaali suojaa taloa katumelulta. Kuitenkin soittimien tuotannossa tällaisella ominaisuudella, kuten resonanssilla, on tärkeä rooli.

Ammattilaiset tutkivat edelleen säteilyvakio, se on myös akustinen vakio. Hänen mukaansa arvioidaan tietyn rodun tai jopa tietyn näytteen soveltuvuutta käytännön käyttöön.

Kuva
Kuva

Sähköinen

Se on ennen kaikkea sähkövastuksesta ja sähköisestä lujuudesta … Kuitujen tyyppi ja suunta määrittävät virrankestävyysasteen. Lämpötila ja kosteus ovat kuitenkin ennustettavissa. Sähkövoiman perusteella on tapana ymmärtää vaadittu sähkökentän voimakkuus, joka riittää vikaantumiseen. Mitä enemmän puuta kuumennetaan, sitä korkeampi on sen lämpötila, sitä pienempi on vastustuskyky tällaiselle hajoamiselle.

Kuva
Kuva

Ilmenee altistettaessa säteilylle

Infrapunasäteilyssä puun pinta -alat voivat tulla erittäin kuumiksi. Tällainen erittäin voimakas isku on kuitenkin tarpeen, jotta paksun puun runko muutetaan täyteen syvyyteen . Kummallista on, että näkyvän valon tunkeutuminen tapahtuu paljon syvemmälle - 10-15 cm. Ultraviolettivalo tunkeutuu puuhun huonosti.

Mutta se aiheuttaa erityisen hehkun - luminesenssin . Röntgenkuvat voivat havaita pienetkin rakenteelliset viat. Sitä käytetään usein ammattimaiseen diagnostiikkaan. Beetasäteilyä käytetään kasvavien puiden tutkimiseen. Gammasäteet voivat havaita hyvin syvästi piilotettuja vikoja, mätää jne.

Kuva
Kuva

Kuvaus mekaanisista ominaisuuksista

Vahvuus

Tämä on kyky vastustaa tuhoa, kun kuormaa käytetään .… Lujuus riippuu sidotun kosteuden määrästä. Mitä korkeampi se on, sitä pienempi mekaanisen rasituksen kestävyys. Kuitenkin hygroskooppisuusrajan (noin 30%) ylittämisen jälkeen tämä riippuvuus häviää. Siksi näytteiden vetolujuuksien vertailu on sallittua vain, jos kosteus on sama.

Vastus mitataan välttämättä paitsi kuituja pitkin myös säteittäisesti ja tangentiaalisesti.

Kuva
Kuva

Kovuus

Lähes kaikki tietävät, että puu voi olla eri kovuudeltaan, ja että tämä on yksi tärkeimmistä indikaattoreista valittaessa sitä tiettyihin tarkoituksiin . Asiantuntijat määrittelevät kovuuden vastustuskykyiseksi voimaksi vieraiden esineiden, mukaan lukien laitteistot, tuonnille. Havupuiden ja lehtipuiden luettelon tai asteikon lisäksi on myös luokitus kovuusalueen mukaan. Loppu kovuus määritetään syventämällä metallitanko, jonka pää on halkaisijaltaan ja muodoltaan tiettyyn säteen syvyyteen tasaisesti 120 sekunnin kuluessa. Arviot on annettu kilogrammoina neliösenttimetriä kohti.

Myös erottaa säteittäinen ja tangentiaalinen kovuus . Sen indikaattori lehtipuulevyn sivutasossa on lähes 30% pienempi kuin päästä, ja havumassaan ero on yleensä 40%. Mutta paljon riippuu tietystä rodusta, sen tilasta ja varastointiominaisuuksista. Joissakin tapauksissa kovuus mitataan Brinell -järjestelmän mukaan. Lisäksi asiantuntijat ottavat aina huomioon, kuinka kovuus voi muuttua käsittelyn ja käytön aikana.

Maailman vahvin puu on:

  • jatoba;
  • sukupira;
  • Amazonin yarra;
  • sameus;
  • Pähkinä;
  • merbau;
  • tuhka;
  • tammi;
  • lehtikuusi.
Kuva
Kuva

Laatutekijät

Mutta vain sen selvittäminen, mikä puu kestää eniten kuormia romahtamatta, ei ole tarpeeksi. On tarpeen kiinnittää huomiota muihin merkittäviin seikkoihin. Ensinnäkin mekaanisten parametrien ja irtotiheyden välisestä suhteesta. Mitä raskaampi puu, sitä parempi sen mekaniikka yleensä .… Vastaava suhde kuvataan useilla monimutkaisilla kaavoilla. Mutta tiettyjen kasvuolosuhteiden ja -paikkojen huomioon ottamiseksi otetaan käyttöön muita korjauskertoimia.

Painon kannattavuus heijastuu kertoimista:

  • kokonaislaatu;
  • staattinen laatu;
  • erityinen laatu.
Kuva
Kuva

Teknisten ominaisuuksien ominaisuudet

Puun tärkeimmät tekniset ominaisuudet yhdessä jo mainitun kovuuden kanssa ovat:

  • iskunkestävyys;
  • laitteiston säilyttämisen tehokkuus;
  • taivutettavuus;
  • halkeilevalle;
  • kulutuskestävyys.

Viskositeetti luonnehtii absorboituneita töitä iskuun, mikä ei johda materiaalin tuhoutumiseen.

Testi suoritetaan erityisnäytteillä. Sen suorittamiseen käytetään heilurikopiokoneita.

Kuva
Kuva

Nostetun valtion heiluri varastoi potentiaalista energiaa. Esteettömässä liikkeessä vapautumisen jälkeen se nousee yhdelle korkeudelle, ja kun se on käyttänyt osan impulssista tuhota näytteen, toiselle korkeudelle, jolloin voimme määrittää ponnistelukulut.

Laitteet on yleensä varustettu erityisellä asteikolla. Kun lukemat on laskettu, ne korvataan kaavoilla, ja näin saadaan iskulujuuden ilmaisin. On ymmärrettävä, että puhumme näytteiden laadun vertailusta, ei puurakenteiden laskelmista. Havaittiin, että lehtipuulajit ovat viskoosimpia kuin havumassa . Mitä tulee laitteiston säilyttämiseen, se riippuu kitkavoimasta, joka esiintyy materiaalin ja siihen asetettujen kiinnikkeiden välillä.

Kuva
Kuva

Lisäksi määritetään ns. Ulosvetovastus. Tiheyden lisäksi sen määrää myös puulaji ja se, tulevatko laitteistot kuidun päähän vai poikki. Kostuttamalla puuta on mahdollista yksinkertaistaa samaa naulojen ajamista, mutta kuivattu materiaali pitää ne huonommin. Taivutusvoiman kestävyys on arvioitava pääasiassa tapauksissa, joissa taivutus on teknisesti välttämätöntä tietyn tuotteen saamiseksi. Ei ole olemassa standardoitua menetelmää tämän indikaattorin arvioimiseksi.

Kulutuskestävyys määritellään melkein aina kitkankestävyydeksi. Vain harvoissa tapauksissa muilla kulumisvaikutuksilla on tärkeä rooli. On tärkeää ymmärtää, että se mitataan pintakerroksella. Jos tuho on saavuttanut ytimen, aihetta ei ole syytä tutkia edelleen - seuraukset ovat jo selvät. Vakiomenetelmä kulumiskestävyyden arvioimiseksi esitetään GOST 16483: ssa 1981.

Suositeltava: