Мягкие породы древесины: сорта и их применение. Железное дерево в россии

По растущему дереву достаточно просто определить его породу. Но из какого дерева сделаны пиломатериалы – понять намного сложнее.

Древесина – это натуральный продукт, поэтому нет материала полностью похожего друг на друга и без дефектов. На всех видах имеются узлы, трещины, сучки. Часто на качество материала они влияния не оказывают.

Прочность древесины важна для применения ее в строительных конструкциях. Но в основном выбор зависит от вкуса владельца будущего дома. Чем толще бревно, тем теплее будет дом. Чтобы правильно выбрать материал, следует обратить внимание на древесину с высоким классом качества.

Несколько слов о различных породах древесины:

Что такое сортамент

На все виды древесины имеются ГОСТы, в которых описаны требования к ним. В России принят ГОСТ 8486-86, а в Европе древесина делится на 4 сорта A, B, C, D. На строительном рынке более востребована древесина второго сорта и класса B. Класс А в основном предназначен для изготовления мебели.

Сортамент зависит от наличия пороков:

  • 1 сорт имеет высокое качество. Рекомендуется для использования в строительстве, где требуется высокая прочность, жесткость и презентабельный внешний вид;
  • 2 сорт рекомендуется для общих строительных целей, где внешний вид не очень важен;
  • 3 сорт походит для экономичного строительства. Имеет хорошую прочность, но много различных дефектов. Используется для крепления стропил, для фиксации, блокировки – везде, где прочность и внешний вид не важны;
  • 4 сорт применяется для изготовления тары, различных упаковочных изделий.

Как определить породу древесины

Качество пиломатериалов зависит от породы древесины. Чтобы определить породу, надо знать основные признаки и различия. Каждой породе древесины соответствуют внешние признаки, по которым ее легко отличить. Для этого рассматривают поперечное сечение срубленного дерева.

У каждого типа и вида имеется индивидуальная структура, которая создает уникальные физические свойства. Они определяют пригодность древесины для различных целей. Наиболее распространенное средство идентификации материала среди плотников – визуальное. Многие опытные специалисты, знающие отличия и свойства пород, «на глаз» определяют качество и понимают, из какой древесины изготовлены пиломатериалы.

Но часто по этим признакам невозможно точно идентифицировать породу, так как дерево обладает удивительной изменчивостью. Из-за множества природных условий оно настолько видоизменяется, что с точностью до ста процентов визуально определить вид пиломатериалов невозможно.

Достоверная информация может быть получена только с помощью специальных тестов. Для определения точности берут небольшой образец древесины, так как при больших размерах сложнее проводить испытания.

На фото-картинке — породы древесины

Ценные

Древесина ценных пород очень популярна, несмотря на высокую стоимость. Это практичный и красивый материал, имеющий уникальные свойства.

Из многообразия ценных пород следует выделить:

  • Дуб. Из него получается красивый и долговечный материал. очень податливая и хорошо гнется.
  • По своей текстуре имеет сходство с дубом, но древесина у него более светлого оттенка. При неправильной сушке может немного деформироваться.
  • также относится к видам твердых пород. Перед использованием бук пропаривают. Это очень чистый, не имеющий запаха материал. Поэтому очень ценятся деревянные игрушки из бука. Подходит он для изготовления столешниц.

Хвойные

Хвойные породы имеют мягкую древесину за исключением . У них выше удельная жесткость и прочность при сжатии и статическом изгибе.

В хвойных породах древесины ( , ) клетки в основном одного вида, поэтому материал более однороден по структуре. При исследовании под микроскопом видно, что старые клетки очень толстостенные, те, которые образовались в этом сезоне, имеют тонкие стены и больше смоляных ходов. Поэтому ширина кольца не так важна. Чем больше старых колец, тем выше качество.

На образование колец сильно влияет место, где росло дерево. Если его рост был умеренный, прочность повышается. Механические свойства хвойной древесины очень высокие, поэтому она часто используется как строительная и конструкционная, после прохождения специальной обработки.

Как определяют качество и 1 2 3 4 5 6 7 сорт пиломатериалов хвойных пород по ГОСТу 26002-83:

Мягкие

Узнать мягкие породы можно по четко выраженным светлым тонам. Для улучшения свойств мягких пород их обрабатывают специальными средствами. Неоценим такой материал в столярном деле. Сюда можно смело отнести .

Древесина мягких пород еще со времен Римской империи использовалась для изготовления бытовых и сельскохозяйственных инструментов. Традиционно ее морили в воде, для усиления прочности. Очень любят ее резчики по дереву, так как это очень податливый материал. Для строительства он не годится.

Твердые

Твердые породы ценятся больше. С их помощью создают надежные конструкции, требующие высокой прочности. Высокие природные характеристики не допускают коробления. Эталоном твердости является дуб. Твердая древесина не боится воздействия механических нагрузок и не меняет свою форму под их воздействием.

Но дома из дуба обычно не строят, так как это очень дорогая древесина. Если имеются аномальные изменения цвета, это обозначает болезненное состояние. В результате заболевания древесина теряет свою прочность.

Лиственные

Структура лиственных пород является более сложной. При ее рассмотрении принято делить материал на два класса: кольце-пористая и диффузно-пористая. В некоторых случаях различия слишком малы, чтобы увидеть их без лупы. Наиболее распространенными являются , и .

Лиственные деревья имеют большой диаметр сердцевины. Обычно она бывает гораздо темнее заболони. Но иногда из-за условий произрастания разницы в цвете почти нет, что приводит к путанице. Лиственная древесина имеет рисунки различной выразительности. Это могут быть кольца или полосы. Подробно нормы допуска пороков лиственных пород древесины указаны в ГОСТе 7897-62.

Экзотические породы древесины

Популярность экзотических лиственных пород обусловлена их эстетическими свойствами. Они имеют красивую фактуру и богатые насыщенные цвета. Большое значение оказывают их прочностные характеристики и уникальные свойства.

Особую коммерческую ценность имеют:

  • Венге. Растет в Африке в тропических джунглях. Из массива Венге изготавливают мебель, паркет, шпон для декоративного покрытия дверей. Создают накладки на гитарные грифы и рукояти для ножей. Пол, отделанный «венге», удивительно долговечен.
  • Черное дерево. Деревья с черной древесиной растут в Африке, Индокитае и Индостане. Древесина очень тяжелая. Квадратный метр паркета из Черного дерева стоит примерно 50 тыс. долларов США. Дерево имеет уникальные свойства, оно поглощает звуковые волны, что позволяет ему внести вклад в уменьшение шума в зданиях.
  • Железное дерево. Растет в азиатских странах. Из этой твердой и очень прочной древесины делают детали для машин. Поэтому его и называют железным. К этим видам относятся Самшит, Казуарина, Парротия персидская, Квебрахо и другие. Квебрахо в переводе с испанского означает «сломай топор». В нашей стране тоже растет железное дерево – береза Шмидта. Она имеет прочность в полтора раза больше чугуна.

Материалы из экзотических пород купить крайне затруднительно. Из-за своей малочисленности они находятся под охраной государства.

В строительстве, благодаря грамотному подбору лесопродукции, любая постройка будет иметь высокое качество и долговечность. Поэтому предпочтение следует отдавать только качественной древесине.

Дерева и его древесины в фотографиях.

Твёрдость

Обычно определяется методом Бринелля. Для этого стальной закалённый шарик диаметром 10 мм вдавливают с силой 100 кг в поверхность древесины, измеряют лунку и рассчитывают величину твёрдости.

Правее от твердости Бринелля приведен тест твёрдости Янки. Выражается в силе (в фунтах), которую нужно приложить к металлическому шарику диаметром 0,444 дюйма (11,28 миллиметра), чтобы вдавить его в древесину на половину диаметра.

Чем тверже дерево, тем выше коэффициент. Твердость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила (например, плашки радиального распила будут тверже тангенциального). В таблице приведены усредненные значения.

Плотность

Зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности – 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Величина плотности колеблется в очень широких пределах.

По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

  1. породы с малой плотностью (менее 510 кг/м 3): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;
  2. породы средней плотности (550-740 кг/м 3): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;
  3. породы с высокой плотностью (выше 750 кг/м 3): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил.

Условные обозначения стабильности древесины при воздействии влаги:

5 – абсолютно стабильная (древесина не деформируется даже при больших перепадах влажности воздуха);
4 – стабильная (древесина практически не деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
3 – относительно стабильная (древесина весьма незначительно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
2 – средне-стабильная (древесина заметно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);
1 – не стабильная (древесина значительно деформируется при небольших перепадах влажности воздуха);

Название Твердость Бринелля
кгс/мм2
Твердость Янки
фут
Стабильность Плотность
кг/м3
Абачи 250 380-420
Абрикос 760-800
Амарант 5 1860 3 860-880
Ангелик 4,4 2
Акация 7,1 2 830
Афцелия 4 4 830
Афрормозия 3,8 4 710
Бакаут 4500 1375
Бальса 100 120-160
Бамбук 4 2
Берёза 3 1260 3 540-700
Берёза карельская 3,5 1800 3 640-800
Билинга 1630 630-780
Бокоте 2200 750-850
Бонгосси 3350 950-1150
Бриар 1600 540-700
Бубинга 5,7 2680 3 720-880
Бук 3,8 1300 1 650-700
Венге 4,3 1630 2 750-800
Вишня американская 3-3,5 950 4 490-670
Вяз 3 1350 2 670-710
Гонкало 4,1 2
Гонсало альвес 2160 690-950
Граб 3,7 1860 1 500-820
Гренадил 3220 1300
Груша 4,2 2 690-800
Дугласия 510-710 2-3 350-770
Дуссия 4,5 4 800
Дуб 3,7-3,9 1360 4 600-930
Ель 660 2 400-500
Зебрано 4,5 1575 3 600-700
Ива 460
Ипе 6 3680 2 800-1200
Ироко 3,5 1260 5 420-670
Камбала 3,5 5
Каталокс 3690 900-1050
Каштан 560-590
Кедр 4 580-770
Кемпас 4,9 5 800
Кипарис 600
Клён европейский 4 1450 2 530-650
Клён канадский 4,8 2 530-720
Клён полевой 2,5 1 670
Кокоболо 4,35 650-900
Красное дерево 540
Кумаро 5,9 900-1150
Курупай 5 4
Лапачо 6 2 900
Лещина 630
Лимба 490 400-690
Липа 400 1 320-560
Лиственница 2,5 1200 2-3 950-1020
Макассар 5,5 2
Масасауба 3150 750-900
Махагон 5 830 3 400-700
Менгарис 5 3
Мербау 4-5 1500 4 690-960
Моаби 4,5 4
Морадо 2200 850-950
Мутения 4,4 3 800-900
Ногал 3,5 3
Овенкол 4,4 3
Оливковое дерево 6 3 850-950
Ольха 3 590 1 380-640
Орех американский 4 4
Орех бразильский 6 2
Орех грецкий 5 1010 4 500-650
Орех европейский 5 4
Орех испанский 3,5 3
Осина 420 1 360-560
Падук 3,8 1725 600-700
Палисандр 5,5 2720 3 750-1290
Палисандр индийский 3170 700-800
Панга 4,5 2 950
Пихта 350-500 2 350-450
Платан 3,2 770 650-750
Розовое дерево 4,4 2720 3 800-900
Роузгам 5,2 2
Рябина 830 700-810
Самшит 2100 980-1000
Сандаловое дерево 900
Сапеле 4,2 3 600-650
Секвойя 410
Сирень 800
Слива 800
Сосна 2,5 380-1240 400-500
Сукупира 5 2 850-1100
Тигровое дерево 4,1 2
Тик 3,5 1000 5 440-820
Тис 1200 4 640-800
Тополь 1 400-500
Туя 340-390
Цирикоте 2400 800-900
Черемуха 1 580-740
Черешня 3,5 2 630
Шелковица 4 630-660
Эбен 8 1720 950-1300
Эвкалипт 3 690-1110
Яблоня 1730 2 690-720
Ярра 5,5 2 820-850
Ясень 4-4,1 1320 4 660-700
Ятоба 5,6 2350 3 900-1150

Широко использующихся человеком в различных отраслях хозяйственной деятельности является древесина. Свойства древесины той или иной породы определяют возможность ее применения в конкретном производстве. От правильного выбора материала зависит конечный вид изделия, его качество и долговечность.

Древесина: свойства древесины лиственных пород

Древесина лиственных пород характеризуется выразительной структурой и практически полным отсутствием запаха. Чувствуется он в основном непосредственно после спила, а также при обработке. Чаще всего древесина применяется как отделочно-декоративный материал. Различают кольцесосудистые (дуб, ясень, вяз и проч.) и рассеяннососудистые лиственные породы (береза, бук, орех, осина, липа и др.). Они имеют разный характер расположения сосудов в годовом слое. Рассмотрим подробнее свойства и строение древесины некоторых лиственных пород.

Дуб

Древесина дуба отличается выразительной структурой и красивой окраской. Порода ядровая. Имеет хорошо просматриваемые годовые слои, узкую заболонь, значительно отличающуюся по цвету от ядра, которое может быть светло-коричневым или темно-бурым.

Дубовая древесина характеризуется высокой прочностью и способностью гнуться. Благодаря наличию дубильных веществ (в больших количествах) обладает наибольшей устойчивостью к гниению по сравнению со всеми лиственными породами.

Свойства древесины дуба способствуют нетрудной обработке материала, хорошей окрашиваемости и полировке. Довольно широко применяется для резьбы, отделки помещений и изготовления мебели. Благодаря крупным сосудам материал характеризуется хорошей сгибаемостью без разрушения волокон. Механические свойства древесины позволяют использовать дуб для производства гнутой мебели.

Ценным материалом для отделки является который в результате длительного пребывания в воде приобретает очень высокую прочность и в большинстве случаев практически черную окраску.

Бук

Порода безъядровая. Древесина имеет красивую текстуру, белую с желтовато-красным оттенком окраску. Годичные слои хорошо просматриваются. Древесина бука сходна по некоторым физико-механическим свойствам с дубовой. Она прочная, плотная, твердая, достаточно легко гнется, режется, обрабатывается лаками и красками. Однако при высыхании склонна коробиться, а также неустойчива к гниению, из-за чего практически не применяется для изготовления мебели.

Более востребована буковая древесина при изготовлении музыкальных инструментов, при проведении некоторых отделочных работ, в резьбе и проч.

Ясень

Имеет темно-бурое ядро и светло-желтую широкую заболонь с красивым рисунком волокон. Древесина характеризуется высокими показателями прочности и вязкости. Имеет неплохую способность к изгибу при распаривании, мало склонна к растрескиванию, практически не коробится при сушке. Устойчива к гниению.

По ценности древесина ясеня приравнивается к Используется для отделки мебели и музыкальных инструментов. Из ясеневых наростов (капов) делают ценные поделки.

Береза

Наиболее широко в промышленности используется береза бородавчатая. Порода безъядровая, имеет белую древесину с желтоватым или красноватым оттенком. Характеризуется хорошей прочностью и вязкостью. Твердость и плотность - средние.

С материалом удобно работать. Хорошо режется, сверлится, а также легко полируется, склеивается и окрашивается. Однако, несмотря на все положительные свойства древесины березы, имеются и некоторые ее недостатки. Она практически неустойчива к гниению, сильно усыхает, коробится. Но это не влияет на востребованность этого материала для отделочных работ, поскольку свойства древесины березы позволяют выполнять имитации различных ценных пород. Также материал применяют для производства ряда другой продукции шпона колодок, лыж и проч.).

Очень необычной текстурой отличается древесина березы карельской. Изломанные сердцевидные лучи, волнистые годичные слои и спящие почки в виде темных полосок в сочетании дают красивую крапчатую поверхность. Материал используется для изготовления художественных изделий, фанерования мебели.

Вяз

Имеет темно-бурое ядро и желтовато-белую заболонь. Материал прочный, твердый, плотный, вязкий. В процессе сушки не трескается и не коробится. Однако из-за слишком плотной структуры, пронизанной мелкими порами, значительно усложняется процесс обработки (в частности полирования) этого материала.

Применяется в столярных работах. При распаривании хорошо поддается изгибу, благодаря чему используется для изготовления изогнутых деталей. Для токарных поделок особенно ценны наплывы (капы) на вязе.

Грецкий орех

Древесина обладает богатой тональной гаммой, а также многообразием текстуры. Окраска варьирует от светлой коричневато-серой до почти черной. В свежесрубленном виде древесина светлая, со временем постепенно темнеет. Характеризуется прочностью, умеренной твердостью, высокой устойчивостью к гниению. Держит форму, не коробится, легка в обработке. Хорошо полируется, режется, склеивается и пропитывается.

Применяется в основном при отделке помещений, мебели, для изготовления резных изделий.

Осина

В процессе хранения в срубленном виде осиновая древесина приобретает белую окраску с чуть заметным зеленоватым оттенком. Сердцевидные лучи и годовые слои практически не видны. Отличительной особенностью осиновой древесины является практически полное отсутствие сучков. Имеет высокую устойчивость к воздействию влаги, не коробится, практически не растрескивается. С осиной легко работать. Она мягкая, податливая, хорошо режется, колется, легко полируется, надежно склеивается. Недостатком осины является быстрое усыхание.

Свойства и строение древесины определяют ее применение для производства фанеры, изготовления спичек, посуды, игрушек и других мелких предметов.

Ольха

Природный цвет древесины ольхи варьирует от белого до бледно-коричневого. После сруба в результате взаимодействия с воздухом за короткое время меняется до красно-бурого.

Древесина не отличается особой прочностью, при сушке может коробиться, однако она имеет ряд положительных технологических свойств, так как характеризуется легкостью, умеренной гигроскопичностью и мягкостью. Без проблем поддается резке, полировке, склеиванию и окрашиванию. Не имеет никакого запаха и не впитывает посторонних ароматов. Отличается сильной устойчивостью к гниению, благодаря чему часто используется для оборудования колодцев, а также кладовых. Кроме того, применяется для резных и отделочных работ. Физические свойства древесины ольхи позволяют делать имитации некоторых древесных пород (к примеру, красного и черного дерева).

Липа

Древесина белая, с легким розоватым оттенком. Годичные кольца практически не просматриваются. Характеризуется однородным строением и прочностью. Такие свойства древесины липы, как легкость, мягкость и вязкость дают возможность легкой обработки материала во всех направлениях как вручную, так и на Хорошо окрашивается, склеивается, держит форму. Древесина устойчива к гниению, во время сушки не трескается и не коробится.

Благодаря прочной структуре и малой деформации липа применяется для изготовления больших деталей резной мебели. Также из этого материала делаются чертежные доски, карандаши, посуда и проч.

Груша

Древесина имеет красновато-белый или розовато-коричневый цвет. Чем моложе дерево, тем окраска светлее. Текстура однородная по плотности, сердцевинные лучи и годичные кольца слабо заметны. Материал твердый, плотный, тяжелый, характеризующийся высокой а также прочностью на сжатие. Механические свойства древесины груши превосходят дуб и ясень. В процессе сушки практически не коробится и не растрескивается. Довольно неплохо режется во всех направлениях. Легко поддается полировке и окрашиванию.

Часто используется в качестве материала для украшения мебели, для резьбы, мозаичных работ. Физические свойства древесины груши дают возможность изготовления из нее имитаций под черное дерево.

Яблоня

Древесина розового цвета с ярко-красными жилками, твердая, тяжелая, довольно вязкая, имеет однородное строение. Характеризуется высокой прочностью и износоустойчивостью. Древесина яблони склонна к сильному усыханию и короблению, поэтому использовать ее лучше в высушенном виде. Материал хорошо шлифуется, полируется, окрашивается. При пропитке олифой или льняным маслом приобретает темно-коричневый цвет. Применяется в основном для изготовления резьбовых и столярных изделий.

Основные свойства древесины хвойных пород

Древесина у хвойных пород характеризуется специфическим смолянистым запахом, более четко проявленной макроструктурой и большей биостойкостью по сравнению с лиственными породами. Данные свойства древесины различных пород, относящихся к хвойным, способствуют их широкому применению в строительстве и производстве различных предметов народного потребления. К хвойным относят сосну, ель, лиственницу, тис, пихту, кедр и можжевельник.

Сосна

Цвет заболони у сосны может быть от бледно-желтого до красновато-желтого, ядра - от розового до буровато-красного. Характеризуется довольно выраженной полосатой текстурой. Сердцевинные лучи не видны. Годичные кольца хорошо просматриваются на всех разрезах.

Древесина прочная, мягкая, легкая, очень колкая. Благодаря большому количеству смолы характеризуется повышенной устойчивостью к гниению. После сушки практически не коробится. Легко поддается обработке, хорошо пилится и режется, относительно неплохо склеивается.

Высокие технологические свойства древесины сосны и широкое распространение делают ее наиболее часто используемой из всех хвойных пород. Материал применяется в строительстве (как в гражданском, так и в промышленном), в мебельном, столярном и паркетном производствах. Кроме того, из сосны делают музыкальные инструменты, фанеру, бочки и проч.

Ель

Древесина ели характеризуется мягкостью, легкостью, хорошей колкостью. Отличительной особенностью является исключительно равномерное распределение волокон. Физико-механические свойства древесины ели уступают сосновым по ряду показателей. Она имеет меньшую прочность, а также содержание смолы, что делает ее не такой устойчивой к осадкам и другим атмосферным воздействиям. Из-за менее податливой структуры и большого количества сучков еловая древесина сложнее в обработке.

Материал используется в основном при производстве мебели. Также из ели делают струнные инструменты (в частности, скрипки), поскольку ни одно другое дерево не способно давать такой резонанс.

Лиственница

Имеет узкую светлую заболонь и красновато-бурое ядро. Твердая, упругая, смолистая, чрезвычайно устойчивая к гниению древесина. Свойства древесины лиственницы как физические, так и механические достаточно высокие. Отличительными особенностями материала являются прочность и долговечность. Характеризуется также высокой плотностью, которая значительно повышается с высыханием (до такой степени, что в нее не забивается гвоздь).

Благодаря высоким физико-механическим свойствам лиственница имеет широкое применение. Является незаменимым материалом для строительных работ. Паркет, сделанный из древесины лиственницы, отличается высокой прочностью и очень долгим сроком эксплуатации. Красивая текстура и высокая устойчивость к короблению делают ее ценным материалом в производстве мебели.

Сибирский кедр

Древесина розоватого цвета с красивым рисунком текстуры. Годичные кольца хорошо видны на всех разрезах. Отличается легкостью и мягкостью. По технологическим свойствам кедр уступает сосне, но выигрывает у ели. Материал отлично поддается обработке, но не очень устойчив к гниению.

Древесина кедра обладает резонансными свойствами, благодаря чему из нее делают музыкальные инструменты (гитары, арфы, рояли). Кроме того, используется для изготовления мебели, в производстве карандашей и проч.

Пихта

По структуре древесина пихты близка к сосновой. Она довольно прочная и плотная, легко обрабатывается. Но содержит мало смолистых веществ, из-за чего характеризуется низкой устойчивостью к загниванию и требует дополнительной обработки.

Древесину пихты довольно часто используют при строительстве домов для производства оконных и дверных блоков, выполнения настила пола. Также этот материал широко применяют для резных работ.

Тис

Имеет узкуюжелтовато-белую заболонь и буровато-красное ядро. Годичные слои характеризуются извилистой формой, хорошо просматриваются на всех разрезах. Тис входит в перечень пород, называемых «красным деревом». Твердая, тяжелая, плотная древесина. Свойства древесины в основном положительные. Обладает высокой устойчивостью к гниению. Хороша в обработке, полировке и окрашивании. Считается одним из лучших материалов, использующихся в отделочных, токарных и столярных работах. Очень ценны капы, часто образующиеся на стволах тиса и применяющиеся в основном в качестве отделочного материала.

Можжевельник

Древесина кустарника характеризуется заболоньюрозовато-белого цвета и желтовато-бурым ядром. Имеет волнистые годичные слои, которые хорошо видны на всех срезах. Сердцевидные лучи не просматриваются.

Древесина прочная и тяжелая. Отличается устойчивостью к гниению, почти не теряет в объеме в процессе высыхания и практически не набухает при взаимодействии с влагой. Чем более засушен материал, тем красивее срез. Хорошо поддается обработке, полировке и окраске.

Применение материала несколько ограничено из-за небольшого размера стволов кустарника. Наиболее часто древесину можжевельника используют для резьбы, изготовления декоративных изделий, небольших поделок, игрушек, токарных изделий и проч.

При выборе материала для изделия необходимо учитывать его механические свойства: твердость, износостойкость, прочность, деформативность.

Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Твердость зависит от плотности древесины и неодинакова по всем направлениям. Твердость торцовой поверхности у лиственных пород выше тангентальной и радиальной на 30%, у хвойных — на 40%.

По степени твердости древесные породы делят на три группы: мягкие — ель, сосна, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива; твердые — лиственница , береза обыкновенная, бук, дуб, вяз, ильм, карагач (берест), платан, рябина, клен, грецкий орех, ясень, яблоня; очень твердые — акация белая, граб, кизил, самшит, береза железная, фисташковое дерево, тис.

Твердость древесины зависит от многих факторов : ее влажности, содержания в годичных слоях поздней древесины, места произрастания, времени заготовки. Например, повышение влажности на 1% уменьшает торцовую твердость на 3%, а тангентальную и радиальную — на 2%. Увеличение поздней древесины повышает плотность и улучшает механические свойства материала. Сосны, выросшие на сухом месте (прямые высокие стволы), тверже сосен, произрастающих на болотистом грунте. Большей твердостью обладает древесина дерева, срубленного в декабре, чем в феврале.

Твердые породы, как правило, больше пригодны для механической обработки (сверление, точение, фрезерование). Они находят применение в изготовлении паркета , стеновых панелей (вагонки), инструментов, приспособлений. Мягкие породы используют для ручной обработки с применением ножей, резаков, стамесок.

Измерение твёрдости дерева, древесины

Для измерения твёрдости древесины по методу Бринелля берут стальной шарик диаметром 10 миллиметров и вдавливают в поверхность, прикладывая определенную силу в течение определённого времени. После этого измеряют глубину и ширину образовавшейся вмятины и рассчитывают величину твердости. По методу Бринелля чем тверже дерево, тем выше показатель.

По степени твердости все древесные породы при 12% — ной влажности можно разделить на три группы:

  • мягкие — сосна, ель, тополь, липа, осина.
  • твердые — лиственница, береза, бук, вяз, клен, ясень
  • очень твердые — акация белая, эбен, эвкалипт, кизил, самшит

В сферах строительства и производства на смену традиционным расходным материалам приходят технологичные пластики в различных исполнениях. Они отличаются высокими технико-физическими качествами, что позволяет им уверенно заменять и древесину, и даже металл. Тем не менее, у древесного сырья есть немало преимуществ, обусловленных низкой стоимостью закупки и экологической чистотой. Слабым же местом данного материала считается прочность. Для повышения этого показателя производители задействуют специальные методы обработки, позволяющие увеличить жесткость, плотность и в целом стойкость к механическим повреждениям. Однако, твердые породы древесины изначально располагают данными свойствами, зачастую избавляя от необходимости проведения особых термических обработок.

Особенности твердых пород дерева

Обычно качества таких пород оцениваются по трем показателям - плотности, твердости по Бриннелю и по жесткости поперечного реза. В среднем плотность такой древесины составляет порядка 1200-1400 кг/м 3 . Что касается твердости по Бриннелю, то эта величина может достигать 3,5 кгс/мм 2 , а жесткость поперечного реза - 80 МПа. Опять же, эти показатели характерны для привычных для российских условий деревьев, а экзотические породы могут иметь значительно превосходящие характеристики. Какие породы древесины относятся к твердым в умеренном поясе? Обычно выделяют дуб, бук, ясень и некоторые виды граба. Важно учитывать, что наряду с положительным качеством в виде твердости такие деревья также отличаются и отрицательными свойствами. Уже говорилось, что в целях повышения эксплуатационных качеств пиломатериал может подвергаться дополнительной обработке. Иногда для получения особых физических характеристик подобным операциям подвергается и твердая древесина. И здесь проявляется серьезная проблема, поскольку многие породы из-за высокой плотности не выносят процессов шлифовки, пропитки и особенно сушки. Часто образуются трещины, сколы и другие проявления деформации структуры.

Классификации твердых древесных пород

Выделяют породы, произрастающие в умеренном поясе, и экзотические деревья. Также существует классификация на лиственные и хвойные породы. Хотя большинство твердых пород все же относятся к лиственным, среди хвои тоже встречаются разновидности с повышенными характеристиками плотности и жесткости. Что касается пород умеренного пояса, то к ним можно отнести клен, самшит, бриар и упомянутый граб. Здесь же наиболее распространены и хвойные твердые породы древесины. Какие из них обладают наиболее выраженными показателями твердости? В данном случае внимания заслуживает лиственница, тис, можжевельник и лоусон. Встречаются твердые породы и среди привычных фруктовых деревьев - в этой категории выделяется лесная яблоня, кислица, груша, рябина и некоторые виды грецкого ореха. Что касается экзотических пород, то они демонстрируют наиболее высокие показатели твердости и плотности. Здесь особый интерес вызывает красное и лимонное эвкалипт и т. д. Теперь стоит рассмотреть подробнее самые твердые породы деревьев.

Красное дерево

В России данная порода наиболее популярна, так как ее можно приобрести в свободной продаже. Это тропическое дерево, которое характеризуется высокой твердостью, а также оригинальной фактурой на срезе. Свежеспиленная древесина отличается желтовато-красным оттенком, но с течением времени он сменяется более темными тонами, что придает материалу благородства. Соответственно, потребитель ценит не только технические, но и декоративные свойства этого дерева. Надо отметить, что с точки зрения выраженных декоративных качеств к твердым породам древесины относятся также бакаут и самшит. Причем эти породы используются не только в качестве отделочных материалов, но и могут заменять отдельные декоративные детали в ювелирной продукции и технических устройствах. Но красное дерево к тому же отличается и легкостью механической обработки. Плотность этой породы не так высока по сравнению со многими твердыми материалами тропического происхождения, поэтому данное сырье очень востребовано на мебельных фабриках.

Железное дерево

Если сверхпрочные пластики могут заменять железо благодаря своей прочности, то данная порода не только способна в некоторых областях занимать место стойкого к механическим нагрузкам элемента, но при этом отвечать и повышенным требованиям в плане экологической стойкости. Под понятие железного дерева входит целая группа пород, которые преимущественно растут в странах азиатского региона и в Австралии. Классическим представителем группы является персидская парротия. Данный вид распространен в реликтовых лесах, где местные жители еще с древних времен мастерили из него рукоятки для ножей и топоров. В наши дни «железная» древесина твердых пород деревьев находится под охраной ЮНЕСКО. Эта порода, в частности, имеет и эстетическую ценность, что обуславливает большой интерес к ней со стороны рынка.

Мербау

Это не самая твердая, но по совокупности других эксплуатационных качеств, можно сказать, наиболее практичная порода. Раньше использовали в строительстве морских судов. Это обусловлено тем, что материал отличается стойкостью к влаге и к тому же не рассыхается. Поэтому мербау можно хранить долгое время, после чего подвергать термическим обработкам и применять в строительстве. Как уже отмечалось, деревья, относящиеся к твердым породам древесины, наподобие граба или бука, практически не переносят дополнительной обработки. Но мербау стойко выносит традиционные способы воздействия с целью повышения отдельных эксплуатационных качеств.

Белая акация

Самая твердая порода в России, которая ценится не только за прочность, но и за устойчивость к процессам биологического разрушения. Кроме того, акация этого вида хорошо полируется и не трескается в ходе длительной эксплуатации. При соблюдении мер профилактической обработки древесина также не подвергается мелким механическим повреждения. К слову, по техническим характеристикам этот вид превосходит такие твердые породы древесины, как дуб и ясень.

Бакаут

Показатель твердости этого дерева один из самых высоких во всем мире. Достаточно сказать, что материал оптимально справляется со своими задачами при использовании в виде подшипников, втулок и кронштейнов. В военном флоте древесину этой породы часто использовали и в качестве материала для палубы. Но как пиломатериал бакаут ценится и по другим причинам. Он не поддается деформирующим процессам под влиянием сторонних негативных факторов. Это могут быть и химические, и физические воздействия, которые не оказывают разрушающего влияния на структуру. Существуют и другие твердые породы древесины, которые также проявляют стойкость к экстремальным нагрузкам. Но уникальным качеством именно бакаута является сбалансированное сочетание большой массы и плотности.

Применение твердых пород дерева

Большая часть данного материала используется в строительстве. Древесина в том или ином виде может применяться как основа для конструкций, так и в качестве отделки. Используют отдельные породы также в сферах машино- и приборостроения. Из них выполняют отдельные функциональные элементы с расчетом на долгосрочное использование - причем это могут быть и временные расходные детали, и долговечные части конструкций. Это основные, но не все сферы, в которых применяют высокопрочные породы древесины. Мягкие, твердые породы, а также со средними показателями плотности могут использоваться и в медицинских целях. В данном случае твердость не так важна. Дело в том, что многие экзотические породы содержат уникальные по своим качествам смолы. Приготовление лечебных смесей для внутреннего и наружного применения, в частности, позволяет бороться с заболеваниями суставов, дыхательных органов и т. д.

Заключение

Производители стройматериалов прекрасно знакомы с правилом, по которому повышение одного технико-эксплуатационного свойства почти всегда влечет минимизацию других качеств. Отчасти этот закон распространяется и на твердые породы древесины, которые по некоторым характеристикам проигрывают мягким видам. Процессы биологического разрушения, физической деформации, а также искажение текстуры - главные недостатки мягких пород, используемых в долгосрочном формате. Но с другой стороны, такая древесина имеет преимущество в виде подверженности к дополнительным обработкам. Конечно, в обеих категориях есть свои исключения, но мягкая структура из-за низкой плотности все же более расположена к формированию новых свойств искусственным путем.



Читайте также: