Удельный вес дерева таблица. Сосновый брус - плотность, удельный вес и остальные характеристики

Если внимательно изучить все, что есть по данному вопросу в Сети, то одни и те же пункты, изложенные в разных источниках, находятся в явном противоречии. К примеру, наблюдается несоответствие в оценке зависимости плотности древесины от ее породы. Где-то указано, что она существует, в иных эта взаимосвязь отрицается.

Прежде чем разбираться со значениями данной характеристики, приводить типовые таблицы плотности древесины, стоит выяснить, кто прав и так ли уж она важна для рядового потребителя.

Плотность древесины – это один из показателей ценности материала с практической точки зрения. Чем больше численное выражение этого параметра, тем выше прочность заготовок. Если они, к примеру, используются как топливо, то такие дрова медленнее сгорают, следовательно, являются более экономичным вариантом, например, для отопления.

Особенно если котел – не пиролизный. В строительстве (ремонте) плотность древесины, а значит, и прочность, учитывается при выборе пиломатериалов для того или иного конструктивного элемента. Вариантов использования заготовок достаточно, но в любом случае данной характеристикой пренебрегать не стоит.

Это довольно объемная тема, но детальное ее освещение интересно лишь профильному специалисту. Автор полагает, что читателю вполне хватит знания основных факторов, которые влияют на плотность древесины.

• Условия произрастания.
• Порода.
• Степень влажности образца.
• В какой части дерева измерена плотность (ствол, ветки).

Так как неизвестно, какую конкретно древесину читатель решил приобрести и для чего именно, автор счел целесообразным привести в статье несколько вариантов типовых таблиц. В них можно найти не только показатели плотности, но и ряд других характеристик, которые могут представлять практический интерес.

Чтобы было легче ориентироваться в вопросе плотности древесины, стоит все породы условно разбить на группы. Данная характеристика для образцов, входящих в каждую, примерно одинакова.

Сведения по некоторым породам древесины, произрастающим на территории РФ

Категорирование древесины по значению плотности (кг/м³)

Малая (< 550)

• Хвойные породы – практически все (ель, сосна, пихта и ряд других).
• Лиственные – ива, липа, тополь, ольха, орех (несколько видов), осина.

Средняя (от 550 до 750)

• Хвойные – тис и лиственница.
• Лиственные – дуб, груша, бук, вяз, береза, ясень, яблоня, клен, рябина, орех (грецкий), платан, лещина, карагач.

Высокая (˃ 760)

Самшит, акация, береза (железная), саксаул (белый), дуб (араксинский, каштанолистный), граб, глоговина.

Примечание

1. Плотность древесины высокой степени осушки примерно на 35(±5)% больше табличных значений.

1. При выборе породы дерева для тех или иных видов работ следует учесть ряд моментов:

• Чем выше плотность древесины, тем хуже она поддается обработке столярным инструментом и пропитывающими препаратами (антисептиками,

Сосновые пиломатериалы у нас в стране пользуются просто огромной популярностью. И ничего удивительного в этом нет. Стоит древесина этой породы очень дешево, эксплуатационными характеристиками же отличается превосходными. Из сосны в России строят дома, сараи, пристройки, бани и даже гаражи. Используется эта экономичная и качественная древесина также при изготовлении мебели, оконных рам, дверей и пр.

Степень рыхлости — один из важнейших показателей, на которые обращают внимание при выборе такого пиломатериала, как сосна. Плотность древесины этой породы в разных случаях может быть неодинаковой. При этом факторов, оказывающий влияние на этот параметр, существует несколько.

Плотность и эксплуатационные характеристики

О том, что именно может повлиять на степень рыхлости сосны, поговорим чуть позже. Для начала же давайте разберемся с тем, как конкретно эксплуатационные характеристики пиломатериалов зависят от их плотности. Влияют особенности структуры древесины на ее рабочие характеристики следующим образом:

• Чем выше этот показатель, тем меньшей теплопроводностью отличается древесина.
• У пиломатериалов небольшой плотности и прочность ниже. Но при этом во время усушки они гораздо меньше растрескиваются.
• Чем плотнее сосна, тем больше в ней содержится смолы. Следовательно, тяжелая древесина лучше сопротивляется влаге.
• Чем плотнее сосновый материал, тем легче он обрабатывается.

Формула плотности

Каким же образом определяется степень рыхлости такого пиломатериала, как сосна? Плотность этой древесины, точно так же, как и любой другой, вычисляется путем деления массы бревна или доски на их объем. То есть формула выглядит таким образом: p=m/v. По плотности вся древесина делится на три большие группы:

• малоплотная (p < 0,5) :
• средней плотности (0,5<р<0,7) ;
• плотная (р>0,7).

Довольно-таки высокая степень рыхлости — это то, чем характеризуется такая порода древесины, как сосна. Плотность пиломатериалов этой разновидности меньше 0,5, следовательно, относятся они к первой группе.

От чего может зависеть степень рыхлости

Итак, у разных групп сосновых пиломатериалов плотность может быть неодинаковой. От чего же конкретно зависит этот показатель? Прежде всего, от влажности досок и бревен. Именно качество просушки - основной параметр, указывающий на степень рыхлости любой древесины, в том числе и такой, как сосна. Плотность ГОСТ у пиломатериалов не регулирует. Определяют степень пригодности сосны для выполнения строительных и столярных работ именно по ее влажности. Согласно нормативам, этот показатель не должен превышать 10-12 %. При этом степень влажности свежесрубленного дерева зависит в основном от места его произрастания. Древесина сосны, выращенной в низине, будет более сырой и менее рыхлой, а следовательно, сушить ее придется дольше.

Зависит такой показатель, как плотность, также и от конкретной породы. Наиболее прочными и тяжелыми разновидностями являются обыкновенная и карельская сосна. Плотность у древесины этих пород высокая, так как она отличается мелкослойностью.

Еще один фактор, оказывающий влияние на плотность пиломатериала, — это возраст срубленного дерева. Так, к примеру, древесина, привезенная из Сибири, обычно тяжелее заготовленной в европейской части. Дело в том, что в этом регионе под вырубку идут в основном очень старые деревья.

Сосна: плотность древесины разной влажности

Таким образом, основным показателем степени рыхлости пиломатериалов является качество их просушки. Конкретные соотношения влажности и плотности сосны можно посмотреть в представленной ниже таблице.

Сосна, плотность в свежесрубленном состоянии которой очень высока, при высыхании, как видите, становится гораздо более рыхлой.

Равноплотность

Этот показатель также должен учитываться при выборе сосновых пиломатериалов. Плотность годовых колец у любой породы дерева, в том числе и у сосны, неодинакова. У ранней древесины этот показатель ниже, у поздней, соответственно, выше. Чем меньше разница между этими двумя параметрами, тем выше равноплотность. Следовательно, тем легче дерево обрабатывается.

Сосна, как и большинство хвойных пород, равномерностью древесины не отличается. Плотность ранней у нее в 2-3 раза меньше поздней. При этом процентное соотношение последней к общему объему древесины составляет 27 %.

Плотность древесины (плотность дерева) - это отношение массы древесины к ее объему. Выражается плотность в кг/м3.

Так как древесина различных пород имеет разную плотность, то плотность каждой отдельной породы будет определяться массой древесного вещества в единице объема и зависит от тех веществ, которые образуют клетку.

Таким образом плотность древесины — это отношение её массы к объёму с учетом объёма клеточных полостей (пор).

Плотность бывает условной и средней.

Условная плотность - это отношение массы древесины в абсолютно сухом состоянии к её объёму без учёта объема клеточных полостей.

Вещество древесины состоит для всех пород деревьев из одних и тех же компонентов. Поэтому для всех пород древесины условная плотность чистого древесного вещества имеет одинаковое значение. Оно составляет 1,56 г/см3.

Плотность древесины напрямую зависит от ее влажности.

Все показатели физико-механических свойств древесины определяются при влажности 12%. Между прочностью и плотностью существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.

Влажность древесины существенно влияет на ее плотность. Как правило, значения плотности берутся из соответствующих таблиц, в которых плотность указывается для соответствующего содержания влаги.

Плотность влажной древесины ρw, кг/м3,- это отношение массы древесины при влажности W, кг, к ее объему V, м3.

Пример: куб из березы со стороной 1 дм имеет следующую массу: 0,65 г/см3 * 1000 см3 = 650 г = 0,65 кг.

С увеличением влажности плотность древесины увеличивается.

Средняя плотность зависит от влажности и пористости древесины. Её значение указывается относительно к 15% влажности.

Плотность древесины имеет большое практическое значение. Более плотная древесина тяжелее и твёрже, соответственно она более прочнее и труднее в обработке. Более плотная древесина хуже пропитывается антисептиками, менее подвержена истиранию на таких местах как полы, лестницы, перила.

По плотности древесину при влажности 12% можно разделить на 3 группы:

• древесина малой плотности - 540 кг/м3;
• древесина средней плотности - 550-750 кг/м3;
• древесина высокой плотности - 750 кг/м3.

Плотность древесины

Масса древесины в зависимости от её плотности

Согласно СНиП II-25-80 «Строительные нормы и правила»:

• плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/куб.м, твердых лиственных пород — 1000 кг/куб.м.
• плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
• плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов (березовой фанеры – плотности берёзы и т.д.), а бакелизированной (сорта ФБС – прим. автора) — 1000 кг/м3.

Литература:

Москалева В. Е., Строение древесины и её изменение при физических и механических воздействиях, М., 1957;

Вихров В. Е., Диагностические признаки древесины главнейших лесохозяйственных и лесопромышленных пород СССР, М., 1959;

Древесина. Показатели физико-механических свойств, М., 1962;

Уголев Б. Н., Испытания древесины и древесных материалов, М., 1965;

Перелыгин Л. М., Древесиноведение, 2 изд., М., 1969;

ГОСТ 23431-79 (СТ СЭВ 6830-89). Древесина. Строение и физико-механические свойства. Термины и определения.

Пиломатериалы хвойных пород в среднем считаются более легкими, нежели произведенные из лиственных пород. Они отличаются простотой обработки и долговечностью – устойчивостью к гниению, и потому часто применяются для резной отделки фасада. Кроме того, именно из хвойных пород производятся наиболее длинные пиломатериалы (более 6 метров). Неудивительно, что они традиционно пользуются высоким спросом.

Вес пиломатериалов зависит от породы дерева и влажности.

Однако определение их веса – не такое простое дело. Хотя основные хвойные породы – сосна и ель – заведомо легче дуба или бука, на самом деле, если стоит задача транспортировки значительного количества пиломатериала на автомобильном транспорте, вас может ждать подвох. “Свежая” древесина зачастую может иметь труднопредсказуемый вес: пиломатериал, в зависимости от этапа переработки, а также от участка леса, на котором были выращены деревья, может сильно различаться по свойствам. Тут нужно разбираться особо.

Вес хвойных пиломатериалов по ГОСТу и на практике

Прежде всего, определяющую роль в свойствах древесины играет влажность. Сырое дерево и высушенное могут различаться по плотности вдвое. Особенно актуально это именно для хвойных пород.

Сырому лесу – ели или сосне – дополнительную массу придает смола. Влажность зависит от сезона вырубки, от условий произрастания, от части ствола, из которой произведены пиломатериалы.

В частности, что касается сосны, дерево, заготовленное после середины зимы (января), окажется на 10-20% легче осеннего. Если участок леса расположен на территории с высоко стоящими грунтовыми водами (ближе 1,5 м к поверхности), дерево будет “перегружено” водой, в особенности нижняя часть ствола. С другой стороны, “подсоченный” лес – тот, с которого прежде собирали смолу – окажется более чем в 1,5 раза легче нетронутого. Излишне говорить, что от влажности климата и тому подобных обстоятельств вес 1 м3 свежеспиленного леса тоже будет сильно зависеть.

В переработанном виде пиломатериалы более-менее выравниваются по массе, но все-таки те, что сделаны из нижней части ствола, с большой долей вероятности окажутся тяжелее: они изначально более влажные и при одинаковой просушке сохранят больше воды. Кроме того, по статистике, брус оказывается легче равных ему по кубатуре досок (особенно необрезных), даже сделанных из того же бревна: сердцевина ствола, из которой выпиливается брус, от природы более рыхлая, доски же производятся не только из сердцевины.

Одним словом, масса сырых хвойных пиломатериалов отличается от массы сухих очень сильно. В среднем вес одного кубометра сухой сосны – 470 кг, а сырой – 890 кг: разница почти в 2 раза. Вес 1 м3 сухой ели – 420 кг, а вес 1 м3 сырой – 790 кг.

Согласно ГОСТу, стандартной влажностью для древесины считается 12%. В таких условиях ель имеет плотность в 450 кг/м3, сосна – 520 кг/м3 , они относятся к легким породам. Среди хвойных пихта сибирская еще легче: 390 кг/м3 . Тем не менее встречаются и более тяжелые породы хвойных: лиственница относится к средним по плотности разновидностям древесины, вес 1 м3 – 660 кг, она превосходит березу и почти не уступает дубу.

Тем не менее если стоит задача перевозки хвойных пиломатериалов, то к вопросу предварительного взвешивания следует подходить максимально ответственно: случайные колебания плотности древесины вполне могут вывести вес за пределы нормативов, что чревато большими штрафами.

Плотность древесины - это отношение массы древесины к ее объему. Выражается плотность в кг/м 3 или г/см 3 . Плотность влаж­ной древесины p w определяют по формуле р = mw/Vw, где m w - масса образца древесины при влажности W, г или кг; Vw - объем образ­ца древесины при влажности W, см 3 или м 3 .

В древесине имеются пустоты (полости клеток, межклеточные пространства), и если удалось бы спрессовать древесину так, что­бы все пустоты исчезли, то получили бы сплошное древесинное вещество. Плотность древесины вследствие пористого строения меньше, чем плотность древесинного ве­щества.

В лабораторных условиях плотность дре­весины определяют на образцах прямоуголь­ного сечения размером. 20 X 20 мм и высо­той (по длине волокон) 30 мм (ГОСТ 16483.1-73). Массу образца определяют взвешиванием на рычажных весах с погреш­ностью не более 0,001 г, линейные разме­ры - штангенциркулем или микрометром с погрешностью не более 0,1 мм. Объем вы­числяют как произведение результатов трех измерений и выражают в долях кубического метра (м 3).

Плотность древесины зависит от ее влажности, все пока­затели физико-механических свойств дре­весины определяются при стандартной влажности (12%).

Для расчета иногда пользуются плот­ностью древесины в абсолютно сухом сос­тоянии: массу и объем древесины измеряют после того, как образец высушат до влаж­ности, равной нулю. Для некоторых целей удобно пользо­ваться величиной, называемой условной плотностью древесины. Вычисляют этот по­казатель как отношение массы образца в абсолютно сухом состоянии к объему образца при пределе гигроскопичности (W n .e = 30%). Условная плотность древеси­ны не зависит от влажности. С увеличением влажности плотность древесины увеличивается. Например, плот­ность древесины бука при влажности 12% составляет 670 кг/м 3 , а при влажности 25% - 710 кг/м 3 . В пределах годичного слоя плотность древесины различна: плот­ность поздней древесины в 2-3 раза боль­ше, чем ранней. Поэтому чем лучше раз­вита поздняя древесина, тем выше ее плот­ность.

Между плотностью и прочностью древе­сины существует тесная связь. Более тяже­лая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется коли­чеством древесинного вещества в единице объема.

Плотность колеблется в очень широких пределах (табл. 1). По плотности при влаж­ности 12% древесину можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (510 кг/м 3 и менее); со средней плотностью (550-740 кг/м 3) и с высокой плотностью (750 кг/м 3 и выше).

Плотность древесины имеет большое практическое значение. Древесину с высо­кой плотностью (самшит, граб, бук, клен, груша) особенно ценят на производстве за ее прочность и хорошую обрабатывае­мость.

Древесина лиственных кольцесосудистых пород имеет неодинаковую плотность, ран­няя часть годичного слоя у нее пористая, поздняя - более плотная. Такая древесина труднее поддается лакированию и полиро­ванию, но обладает другими ценными свой­ствами, например хорошо гнется. Древеси­на хвойных пород обладает малой плот­ностью, а рассеянно-сосудистых листвен­ных пород - высокой плотностью, поэто­му она чисто обрабатывается, хорошо ла­кируется и полируется.