关于木材密度

内容
  1. 它是什么,它取决于什么?
  2. 它是如何确定的?
  3. 不同品种的密度

木材的密度是材料最重要的特性,它可以让您计算木质原材料或物体在运输、加工和使用过程中的负荷。该指标以克每立方厘米或千克每立方米来衡量,但问题在于这些指标不能被认为是稳定的。

它是什么,它取决于什么?

用枯燥的定义语言来说,木材的密度是 物质的质量与其体积之比。 乍一看,确定指标并不难,但密度很大程度上取决于特定木材种类的孔隙数量及其保持水分的能力。由于水比许多干燥的木材更致密,并且比纤维之间的空隙自然更致密,所以水的百分比对底线有很大的影响。

综上所述,区分了木材密度的两个指标,接近最一般的定义,但同时也更加准确。

  • 比重。 该标准也称为基础或条件密度。为了测量,采用了所谓的木质物质——它不再是原始形式的天然材料,而是一种干块,在高压下压制以消除均匀的空隙。事实上,这个指标表征了木纤维的真实密度,但在自然界中,如果没有事先干燥和压制,你不会找到这样的材料。因此,在大多数情况下,木材的密度仍然高于比重。
  • 体积重量。 该指标已经更接近现实,因为估计了甚至没有干燥但原木的质量。无论如何,这种方法更合适,因为在我们国家,原则上不可能有理想的干燥木材 - 干燥的材料往往会吸收大气中缺少的水分,再次变得更重。鉴于此,习惯上确定具有一定、明确标记的水分水平的木材的体积重量,这对于特定品种来说是正常的。在这种状态下,新鲜物质仍然需要干燥,但任务不是实现零湿度 - 它们停留在与空气接触时仍将由物理定律提供的指标处。

木材的密度与其他一些物理特性有关。例如,孔隙的存在意味着在树的厚度中存在气泡 - 很明显它们的重量更轻,占据相同的体积。因此,具有多孔结构的木材的密度总是低于没有大量孔隙的木材。

同样,密度与湿度和温度之间也存在关系。 如果材料的孔隙中充满了重水,那么棒本身就会变得更重,反之亦然 - 干燥时,材料的体积只会略微收缩,但质量会显着下降。这里的温度涉及到一个更复杂的方案——当它上升时,一方面它会迫使水膨胀,增加工件的体积,另一方面它会加速蒸发。同时,温度降低到零以下会将水分变成冰,在没有增加重量的情况下,体积会略有增加。 木结构中水分的蒸发和冻结都充满了钢筋的机械变形。

由于我们谈论的是湿度,因此值得澄清的是 根据其级别,砍伐的木材分为三类。 同时,新鲜切割的材料通常具有至少 50% 的水分含量。超过 35% 的指标被认为是潮湿的,25-35% 范围内的指标允许材料被认为是半干燥的,绝对干燥的概念始于 25% 或更少的含水量。

即使在顶篷下自然干燥,也可以使原材料达到绝对干燥,但为了达到更低的含水量,必须使用特殊的干燥室。在这种情况下,应使用木材进行测量, 湿度不超过 12%。

密度也与 吸收,即特定品种的木材从大气中吸收水分的能力。具有高吸收率的材料会先验地致密 - 仅仅是因为 它不断地从大气中吸取水分,在正常情况下不会有一点干燥。

知道一棵树的密度参数,就可以大致判断它的导热系数。 道理很简单:如果木头不致密,说明里面有很多气孔,木制品就会有很好的保温隔热性能。如果空气的导热率低,那么水正好相反。因此,高密度(以及因此的水分含量)表明特定类型的木材完全不适合隔热!

在一般可燃性方面,观察到类似的趋势。充满空气的气孔不会自行燃烧,但不会干扰过程,因此松散类型的木材通常燃烧得很好。 由于含水量高,高密度是火势蔓延的直接屏障。

有点自相矛盾,但密度较小的木材类型的特点是抗冲击变形能力增强。原因在于这种材料由于大量未填充的内部空隙而更容易压缩。这不适用于茂密的树 - 随之而来的是重纤维的位移,因此大多数情况下工件会因强烈的打击而破裂。

最后,在大多数情况下,致密的木材不易腐烂。 这种材料的厚度根本没有自由空间,纤维的湿润状态是它的常态。有鉴于此,在加工木材时,有时甚至会使用普通蒸馏水浸泡,以此作为防止不良生物因素影响的一种方法。

它是如何确定的?

如果我们纯粹根据数学公式来考虑木材密度的定义,那么 产品的质量乘以水分参数,除以体积,也乘以相同的参数。 湿度参数包含在公式中是因为干燥的树在吸水时会膨胀,即体积增加。肉眼可能不明显,但对于大多数任务而言,重要的是要考虑到每增加一毫米和一公斤。

考虑到测量的实际方面,我们从以下事实开始 在测量之前,您必须首先达到水分平衡 - 通过干燥去除木材中多余的水分,但材料不会太干,不会从空气中吸收水分。对于每个品种,推荐的水分参数会有所不同, 但总的来说,这个数字不应低于 11%。

之后,进行必要的初步测量 - 测量工件的尺寸并根据这些数据计算体积,然后对实验木块进行称重。

接下来,将工件在蒸馏水中浸泡三天,尽管停止浸泡还有另一个标准 - 必须确保工件的厚度至少增加 0.1 毫米。达到预期结果后,再次测量和称重肿胀的碎片,获得最大体积。

下一步是对木材进行长时间的干燥,以下一次称重结束。

干燥工件的质量除以最大体积,这是同一工件的特征,但因水分而膨胀。结果是相同的基本密度(kg / m³)或比重。

所描述的行动是俄罗斯在州一级认可的指示,- GOST 16483.1-84 中规定了操作和结算的顺序。

由于每一克和每一毫米都很重要,因此该标准甚至规定了对工件的要求——它是长方形的木材,长宽 2 厘米,高 3 厘米。同时,为了最大的测量精度,开始实验前必须对工件进行仔细加工。突起和粗糙度不应影响读数。

不同品种的密度

从上述内容可以得出一个可预测的结论,即测量和评估木材密度的过程是一项相当复杂的任务,需要非常准确的测量。 在大多数情况下,消费者的所有复杂工作都由制造商和供应商完成。 - 在同一个镶边或镶木地板的包装上,必须标明材料的所有主要特性。

如果一个人自己采伐各种木材,情况会更加复杂,因为那样就不会有信息包装,但是您可以在互联网上找到每种木材的大致密度指标,并从中编制整张表格。重要的是要记住 每根棒材的水分含量受许多因素的影响,如上所述,这意味着在特定情况下,质量波动的可能性很大。

在某些情况下,另一种情况是可能的:当主人只被赋予一个任务,但仍然没有实现它的木材。原材料必须独立购买,但同时有必要弄清楚哪个品种最有效。

鉴于密度会影响木材的许多其他实用品质,您可以立即剔除不合适的申请者的主要部分,专注于特定类别的材料。专门为此分配的 按密度划分的三个主要木材等级。

马来亚

低密度是实用的,只要从轻质木材更容易收获和运输的角度来看,装载机将感谢消费者选择这种树。按照常见的分类, 低密度木材的密度上限为 540,通常为 530 kg / m³。

正是这一类别包括了大部分工业针叶树,例如云杉和松树、白杨以及许多类型的核桃、栗子和雪松、柳树和菩提树。樱桃和桤木,视具体品种和条件而定,可能属于低密度和中等密度的树种,樱桃多为中等密度。由于相对容易运输,这种木材更便宜。另一个支持其廉价和需求的明显论据是 国内森林的很大一部分正是由这些物种组成。

专家指出, 树干密度低的树木在北部地区最常见.这是因为相应物种的森林生长的区域不能总是为植物世界提供大量的水分。

适应现有条件,木材密度低的植物形成湿度相对较低的树干,最终影响质量。

中等的

中密度木材是选择材料时的“中庸之道”,它没有任何明显的优点,除了它也没有明显的缺点。这种材料虽然不太重,但具有良好的抗压强度,没有致密岩石的明显缺点,例如良好的导热性。

中等密度的类别包括来自落叶松和桦木、苹果和梨、山灰和枫木、榛子和核桃、白蜡木和杨树、鸟樱桃、山毛榉和榆木的锯材。樱桃和桤木在密度方面有显着提升,这使我们无法自信地将该品种的所有代表都归入一个类别——两者都在低密度和中等密度之间波动,而桤木更接近于低密度。 允许该品种被列入中等密度类别的指标是 540-740 kg / m³。

如您所见,这些也是我们地区非常常见的树种,在各个行业都有很大的需求,不仅在实用方面,而且在装饰领域都具有很高的品质。

高的

木材密度的增加似乎是一个缺点,因为用它制成的产品非常重和庞大,不能吹嘘良好的隔热性能,甚至会因撞击而裂开。

同时,该材料能够承受显着的恒定载荷而不变形。, 也不同 相对较低的可燃性和惊人的耐用性.除此之外,这种木材也相对不易腐烂。

要属于密集物种的类别,木材密度至少需要 740 kg / m3。³.在常见的木材类型中,橡木和金合欢,以及鹅耳枥和黄杨木,主要被记住了。这还应该包括一些不在我们纬度地区生长的物种,例如开心果和铁树。

请注意:几乎所有列出的品种都被归类为昂贵和有声望的品种。即使它们非常大的重量也不能阻止某些等级的材料从另一个半球运输,这只会对成本产生更大的影响。

由此只能得出一个结论: 尽管存在所有缺点,但这种木材有许多值得慷慨付出的优点。

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