Kõik puidu omaduste kohta
Kõige teadmine puidu omadustest, mitte ainult selle kõvadusest, on kasulik nii üldiseks arenguks kui ka erinevate tööstusharude otseseks korraldamiseks. Tähelepanu tuleb pöörata tehnoloogilistele omadustele ja niiskusele. Kuid tasub ka ette kujutada, millised kasulikud omadused puidul on.
Ülevaade füüsikalistest omadustest
Värv
Puidu värvus sõltub suuresti selle tanniinidega küllastumise astmest. Seetõttu on see selgelt seotud erinevate piirkondade kliima- ja mullaomadustega. Peamine reegel on lihtne: mida suurem on mineraalsoolade lahustuvus, seda tumedam on materjal. Kuid mis värvi konkreetne puu on, sõltub ka:
- mineraalsoolade tarbimine;
- töötlemise omadused tootmises;
- niiskusaste;
- valgustuse omadused;
- läbipõlemine aja jooksul
- seeninfektsioonid.
Sära
Füüsiliselt väljendab see parameeter valgusvoo suunalise tagasilükkamise astet. Mida siledam on konkreetse proovi pind, seda kõrgem see on.. Ega asjata säravad eriti tugevalt lauad ja paneelid, mis on peaaegu sõltumata algsest kivimist korralikult poleeritud.Kuid sellegipoolest jätavad tõu omadused sellise sära olemusele alati jälje.
Ja jällegi peame arvestama selle parameetri ebavõrdse avaldumisega erinevates valgustingimustes.
Tekstuur
Paljuski peetakse just seda omadust lõpuks puidu välimust määravaks. Tekstuur viitab konkreetsele mustrile. Tavaliselt leitakse seda mitte pinnal, vaid lõikel. Tekstuuri mõjutavad:
- juba mainitud värv;
- kiudude omadused ja nende asukoht;
- aastarõngad;
- pigmendid sees.
Lõhn
Spetsiifiline aroom on võib-olla kõige meeldivam omadus, mis puidul on. Tugevaim lõhn on iseloomulik südamikule, sest seal on aromaatsete ainete kontsentratsioon kõrgeim. Värskelt langetatud puu lõhnab tugevamini, siis nõrgemalt. Mõne aja pärast on seda lõhna peaaegu võimatu tabada. See on kõige atraktiivsem sellistel juhtudel:
- kadakas;
- sidrunipuu;
- küpress;
- tiikpuu;
- virsik
- kollane puu.
makrostruktuur
See on puu struktuuri nimetus, mis tuvastatakse kas palja silmaga vaadates või näiteks suurendusklaasiga veidi suurendades. Makrostruktuuri võib märgata tüvede mis tahes osadel. Südamepuit, kambium ja puit ise on kõik makrostruktuuri osad.
Siia kuuluvad ka aastarõngad, mis võimaldavad hinnata puu vanust, kasvu- ja arengutingimusi.
Niiskus
See näitaja läheb tavaliselt negatiivseks, kuna mida väiksem see on, seda lihtsam on puiduga töötada, seda prognoositavamad on selle muud parameetrid ja seda usaldusväärsem on valmistoode. Värskelt lõigatud puidul on üsna kõrge niiskusaste.Tavatingimustes – 20 kraadise temperatuuri juures – suudab puu väliskeskkonnast absorbeerida absoluutarvudes kuni 30% vett. Loomulikult ei saa see seda näitajat ületada, välja arvatud juhul, kui esinevad mingid erilised asjaolud, mis suurendavad vedeliku küllastumist 50 või isegi 100% -ni. Märkimisväärne on see, et see ei sõltu peaaegu tõust ega isegi päritolupiirkonnast.
GOST-i norm on lihtne: kui veesisaldus on alla 22%, siis on see kuiv saematerjal ja suurema kontsentratsiooniga klassifitseeritakse see märgade kategooriasse. Praktilistel eesmärkidel ei saa aga loomulikult piirduda sellise standardtasemega. Lisaks peame meeles pidama, et GOST-i järgi ei ole 4. klassi puidu veesisaldus standarditud. Seda indikaatorit määratakse mitmel viisil. Professionaalsetel eesmärkidel mõõdetakse seda spetsiaalse seadme - elektrilise niiskusmõõturi - abil.
Kogenud puidu- ja puusepad suudavad aga niiskust silma järgi määrata üsna suure täpsusega. Loomulikult ei piisa sellest partii kvaliteedi dokumentatsiooni koostamiseks, kuid see on täiesti piisav ehitus- või mööblitootmise saematerjali valimiseks.
Niiskust saab kontrollida ka kaalutestiga. Tavaliselt peetakse normaalseks õhkkuiva puitu, mille niiskusesisaldus ei ületa 15-20%. Kõige sagedamini on selle tulemuse saavutamiseks vaja enam-vähem pikka kuivatamist.
Puu, mille niiskusesisaldus on üle 100 protsendi, loetakse märjaks. (niiskusest tingitud kaalutõusu koefitsiendi järgi). Kuid see on võimalik ainult pikaajalise vees viibimise korral. Normaalne õhuniiskus on vahemikus 30% kuni 80%., kuigi loomulikult ei püüa nad jõuda ülempiirini, vaid püüavad kasutada võimalikult kuivemat saematerjali, ideaaljuhul mitte rohkem kui 12%. Arvutamine toimub üsna lihtsa valemi järgi.
Algse niiskusindeksi määramiseks lahutatakse algmassist täielikult kuivas olekus olev mass, jagatakse see absoluutselt kuiva massiga ja korrutatakse 100%. Peab aru saama, et isegi kui pind on kuiv, võib parajalt niiskust sisse jääda. Mõnel juhul võib kuulda puidu nn tasakaaluniiskusesisaldusest. See tähendab seisundit, mil väliskeskkonna rõhk on täielikult tasakaalustatud poorides ja rakkudes sisalduva vedeliku rõhuga. See näitaja, nagu ka muud tüüpi vee küllastumine, mõjutab otseselt tooraine sobivust teatud praktilistel eesmärkidel.
Niiskusesisalduse suurenemisega saematerjal:
- muutub oluliselt laiemaks;
- mõnevõrra pikenenud;
- koos temperatuuri tõusuga omandab see plastilisuse;
- pika aja jooksul (võrreldes tavalise kasutuseaga) kulub ja laguneb kiiremini, mädaneb sagedamini ja aktiivsemalt.
niiskuse imendumine
Kuid vett ei sisaldu mitte ainult algselt, vaid tuleb ka väljastpoolt kogu toodete kasutusaja jooksul. Selle neeldumise intensiivsust nimetatakse täpselt niiskuse neeldumiseks. Kui vesi adsorbeerub, eraldub veidi soojust.
Kuid järk-järgult see protsess aeglustub. Küllastuspiirile lähenedes kulgeb see üldiselt äärmiselt aeglaselt.
Niiskuse juhtivus
Jutt käib nn seotud vee edasikandmisest. Niiskuse juhtivuse koefitsient arvestab nii vedeliku enda kui ka aurufaasi liikumist. See toimub läbi:
- rakuõõnsused;
- rakkudevahelised ruumid;
- rakumembraanide kapillaarsüsteemid.
Kokkutõmbumine ja turse
Kui spetsialistid hääldavad sõna kahanemine, puudub sellel igasugune irooniline varjund. See on üsna tõsine termin, mis tähendab puidu või sellest saadava toote suuruse vähenemise astet, kui seal paiknev niiskus eemaldatakse. Iga tõu ja isegi teatud tiheduse taseme puhul võib see näitaja oluliselt erineda. Kokkutõmbumine toimub erinevates geomeetrilistes suundades ebahomogeenselt. Paisumise füüsikaline tähendus seisneb veemolekulide tungimises rakuseintesse ja tselluloosfibrillide eemaldumises, see nähtus on omane peamiselt ülekuivanud või hooajaliste niiskusmuutustega puidule.
Sisemised pinged
Looduslikus olekus kasvab iga puutüvi tasakaalustatult, isegi kui see peab kõveralt arenema. Aga sama tüve maharaiumisel puit “viib”, sest need pinged väljuvad kontrolli alt, kaotavad igasuguse harmoonia. Tugevamad neist tuvastatakse kohe, kohe pärast tüve saagimist. Mõnikord ilmneb probleem aga palju hiljem, pärast seda, kui lauad on kuivanud ja loodavas konstruktsioonis fikseeritud.
Visuaalselt väljendub see erinevate pragude ilmnemises, probleemi lahenduseks osutub korrektne tööstuslik kuivatamine ning seetõttu ei saa arvata, et see ainult hinda tõstab, nagu sageli arvatakse.
Tihedus
See on puu teatud mahuühiku massi näitaja. Tähtis: see arvutatakse tühimike massi ja niiskusesisaldust teadlikult ignoreerides, oluline on ainult kuivaine puhas kaal. Iga tõu puhul on tihedus rangelt individuaalne. See indikaator on tihedalt seotud järgmiste parameetritega:
- poorsus;
- niiskus;
- imendumise tase;
- tugevus;
- vastuvõtlikkus bioloogilistele kahjustustele (mida tihedam on proov, seda raskem on seda kahjustada).
Läbilaskvus
Puidu võimet läbida vedelikke ja gaase ei tohiks alahinnata. See mõjutab otseselt kuivatus- ja immutamisrežiimide väljatöötamist ning selliste režiimide teostatavuse hindamist. Vee läbilaskvust ei määra mitte ainult puidu liik, vaid ka asukoht pagasiruumis ning vedelike ja gaaside liikumissuund. Läbilaskvus piki kiude erineb oluliselt läbi kiudude läbitungimise intensiivsusest. Samuti tasub kaaluda vee ja muude vedelate ainete voolu segavate vaiguliste ainete olulist rolli.
Gaaside läbilaskvust määratletakse läbinud õhuhulgana. Seda mõõdetakse 1 cu. vaata näidispinda. See indikaator määratakse:
- surve;
- puidu enda omadused;
- aurude või gaaside omadused.
Soojus
Kõige sagedamini mainitakse neid loodusliku materjali kasulike omaduste hulgas.. Kuid tegelikkuses on olukord mõnevõrra keerulisem kui lihtsalt "hea soojapidavus". Konkreetne soojusmahtuvuse tase ei sõltu nii tugevalt kivimitest ja tihedusest. Selle määrab peamiselt ümbritseva õhu temperatuur. Mida kõrgem see on, seda suurem on soojusmahtuvus, sõltuvus on peaaegu lineaarne.
Tähelepanu tasub pöörata ka soojuse difusioonile ja soojusjuhtivusele. Mõlemad omadused on otseselt seotud aine tihedusega, sest iga õhku sisaldav õõnsus mängib olulist rolli. Mida tihedam on puit, seda suurem on selle soojusjuhtivus.Kuid soojusjuhtivuse indeks, vastupidi, langeb järsult proovi erimassi suurenemisega.
Rakud ja kiud edastavad rohkem soojust pikisuunas kui põikisuunas.
Kuid mõnikord kasutatakse kütusena ka puitu. Sel juhul on kütteväärtus kriitilise tähtsusega. Täiesti kuiva puu puhul jääb see vahemikku 19,7–21,5 MJ 1 kg kohta. Niiskuse ilmumine isegi väikestes kogustes vähendab seda arvu drastiliselt. Puukoor, välja arvatud kask, põleb samal temperatuuril kui puit ise.
Puidu kütusena kasutamisel on esmatähtis selline puidu soojuslik omadus nagu kütteväärtus (kütteväärtus), mis absoluutselt kuiva puidu puhul on 19,7-21,5 MJ / kg. Niiskuse olemasolu vähendab oluliselt selle väärtust. Puukoore kütteväärtus on ligikaudu sama mis puidul, välja arvatud kasetoha välimine kiht (36 MJ/kg).
Heli
Valdav enamus ehitajaid on huvitatud ainult ja eranditult puu võimest võõraid helisid absorbeerida. Mida kõrgem see on, seda paremini kaitseb materjal maja tänavamüra eest. Muusikariistade valmistamisel mängib aga olulist rolli selline omadus nagu resonatsioon.
Spetsialistid uurivad endiselt kiirguskonstandit, tuntud ka kui akustilist konstanti. Selle järgi hinnatakse konkreetse tõu või isegi konkreetse proovi sobivust praktiliseks kasutamiseks.
Elektriline
See on esiteks elektritakistuse ja elektritugevuse kohta. Voolutakistuse aste määratakse kiudude tüübi ja suuna järgi. Temperatuuri ja niiskuse tase mängib aga ennustatavalt olulist rolli.Elektrilise tugevuse all on tavaks mõista vajalikku elektrivälja tugevust, millest piisab purunemiseks. Mida tugevamalt puitu kuumutatakse, seda kõrgem on selle temperatuur, seda väiksem on vastupidavus sellisele purunemisele.
Avaldub kokkupuutel kiirgusega
Infrapunakiirgusega kokkupuutel võivad puidu pinnatsoonid muutuda väga kuumaks. Selline väga tugev löök on aga vajalik jämeda puu tüve täies sügavuses muutmiseks. Kummalisel kombel toimub nähtava valguse tungimine palju sügavamale - 10-15 cm. Valguse peegelduse omadused võimaldavad materjalidefekte hästi hinnata. Ultraviolett ei tungi puitu hästi.
Kuid see kutsub esile spetsiifilise sära - luminestsentsi. Röntgenkiirgus võimaldab tuvastada isegi väikseid struktuurivigu. Seda kasutatakse sageli professionaalseks diagnostikaks. Beetakiirgust kasutatakse kasvavate puude uurimiseks. Gammakiired suudavad tuvastada väga sügavalt peidetud defekte, mädanemist ja nii edasi.
Mehaaniliste omaduste kirjeldus
Tugevus
See on nimetus, mis on antud võimele vastu seista murdumisele koormuse rakendamisel.. Tugevuse aste sõltub seotud niiskuse hulgast. Mida kõrgem see on, seda väiksem on vastupidavus mehaanilisele pingele. Kuid pärast hügroskoopsuse läve (umbes 30%) ületamist see sõltuvus kaob. Seetõttu on proovide tõmbetugevuste võrdlemine lubatud ainult identse niiskusastmega.
Vastupidavust tuleb mõõta mitte ainult piki kiudu, vaid ka radiaal- ja tangentsiaalses suunas.
Kõvadus
Peaaegu kõik teavad, et puit on erineva kõvadusega ja see see on üks peamisi näitajaid selle konkreetseks otstarbeks valimisel. Eksperdid määratlevad kõvaduse kui vastupanujõudu võõrkehade, sealhulgas riistvara sissetoomisele. Lisaks okas- ja lehtpuude liikide loetelule või skaalale on olemas ka selle liigitus kõvaduspiirkonna järgi. Lõpp kõvadus seatakse kindla läbimõõdu ja otsakujuga metallvarda surudes sujuvalt 120 sekundi jooksul etteantud raadiusega sügavusele. Hinnang on tehtud kilogrammides ruutsentimeetri kohta.
Samuti eristada radiaalne ja tangentsiaalne kõvadus. Selle näitaja lehtpuitplaadi külgtasapinnas on peaaegu 30% madalam kui otsast ja okaspuumassiivi puhul on erinevus tavaliselt 40%. Kuid palju sõltub konkreetsest tõust, selle seisundist ja säilitusomadustest. Mõnel juhul mõõdetakse kõvadust Brinelli süsteemi abil. Lisaks võtavad spetsialistid alati arvesse, kuidas kõvadus võib töötlemise ja kasutamise käigus muutuda.
Maailma tugevaim puu on:
- jatoba;
- sucupira;
- Amazonase yarra;
- hägusus;
- pähkel;
- merbau;
- tuhk;
- tamm;
- lehis.
Kvaliteeditegurid
Kuid ainult nuputamisest, milline puu peab ilma kokku kukkumata koormusele kõige rohkem vastu, ei piisa. Tähelepanu tuleb pöörata muudele olulistele aspektidele. Esiteks mehaaniliste parameetrite ja puistetiheduse vahelise seose kohta. Mida raskem on puit, seda parem on üldiselt selle mehaanika.. Vastavat seost kirjeldavad mitmed keerulised valemid. Kuid teatud tingimuste ja kasvukohtade arvessevõtmiseks võetakse kasutusele täiendavad parandustegurid.
Kaalu kasumlikkust kajastavad koefitsiendid:
- üldine kvaliteet;
- kvaliteet staatiliselt;
- spetsiifiline kvaliteet.
Tehnoloogiliste omaduste tunnused
Puidu peamised tehnilised omadused koos juba mainitud kõvadusega on:
- löögitugevus;
- riistvara säilitamise efektiivsus;
- painduvus;
- kalduvus lõheneda;
- kulumiskindlus.
Viskoossus iseloomustab neelduvat löögitööd, mis ei too kaasa materjali hävimist.
Katse tehakse spetsiaalsete proovidega. Selle rakendamiseks kasutatakse pendli lööke.
Tõstetud olekus pendel salvestab potentsiaalset energiat. Pärast takistamatul liikumisel vabanemist tõuseb see ühele kõrgusele ja kulutanud osa impulsist proovi hävitamiseks teisele kõrgusele, võimaldab see määrata pingutuse suuruse.
Instrumendid on tavaliselt varustatud spetsiaalse skaalaga. Pärast näitude lugemist asendatakse need valemitesse ja nii saadakse löögitugevuse indeks. Tuleb mõista, et me räägime proovide kvaliteedi võrdlemisest, mitte puitkonstruktsioonide arvutustest. On kindlaks tehtud, et lehtpuud on viskoossemad kui okaspuud. Mis puudutab riistvara kinnipidamist, siis see sõltub hõõrdejõust, mis tekib materjali ja sellesse sisestatud kinnitusdetailide vahel.
Lisaks määratakse nn väljatõmbetakistuse väärtus. Lisaks tihedusele määrab selle ka puidu liik ja see, kas riist siseneb kiu otsa või risti. Puu niisutades on võimalik sedasama naelte sisselöömist lihtsustada, kuid kuivanud materjal hoiab neid kehvemini. Vastupidavust paindejõule tuleb hinnata peamiselt juhtudel, kui painutamine on tehnoloogiliselt vajalik teatud toote saamiseks. Selle näitaja hindamise standardmeetodit ei ole välja töötatud.
Kulumiskindlus on peaaegu alati määratletud kui vastupidavus hõõrdumisele.Ainult harvadel juhtudel mängib olulist rolli vastupidavus muudele kulumismõjudele. Oluline on mõista, et seda hinnatakse pinnakihi järgi. Kui häving on jõudnud tuumani, pole mõtet teemat edasi uurida – tagajärjed on juba selged. Kulumiskindluse hindamise standardmeetod on sätestatud 1981. aasta standardis GOST 16483.
Kommentaari saatmine õnnestus.