Плотность древесины: что это такое, от чего зависит, как определяют среднюю плотность для хвойных и лиственных пород деревьев

Плотность древесины – одна из наиболее важных характеристик дерева. От плотности древесины зависят условия транспортировки, обработки, эксплуатации, использование в быту, условия хранения.

В зависимости от этого показателя подбирают дерево под конкретную мебель, облицовку стен и строительство зданий.

На что влияет плотность древесины

От плотности древесины зависит множество факторов. На этот параметр обращают внимание транспортные компании, резчики по дереву, строители.

Знание значение и различий плотности древесины важно и для обычных хозяев и заказчиков – ведь именно они принимают решение о том, из какого дерева строить дом, делать облицовку стен или изготавливать мебель.

Плотность древесины важна для разных обстоятельств:

• Перевозки материала, когда нужно рассчитать сколько объема и ГСМ потребуется для транспортировки;
• Погрузочных работ, где важно рассчитать работу грузчиков и какие машины потребуются;
• Горючесть, которая больше у пористой древесины;
• Усадка и деформация материала в зависимости от смены влажности;
• Поведение материала при смене температур в плюсовом поле и при понижении ниже нуля;
• Теплопроводность, которая будет выше у менее плотных слоев древесины, так как воздух между волокнами является хорошим теплоизолятором;
• Степень гниения, которому больше подвержена легкая и неплотная древесина, так как здесь лучше задерживается вода и есть условия для развития бактерий;
• Сложность обработки, которая наблюдается у более плотных сортов;
• Горючесть, которая выше у менее плотных материалов.

При определении этих свойств важно учитывать и влажность древесины, а также возможные ее изменения. Менее плотные сорта деревьев хорошо впитывают влагу и также быстро ее отдают.

Из-за этого их масса может меняться, а объем, наоборот, будет оставаться одним и тем же. При понижении температуры ниже нуля, наоборот, у менее плотной древесины объем будет увеличиваться, а масса тела оставаться такой же.

Что такое плотность древесины

Плотность древесины по самому простому определению – это отношение массы материала к его объему. Выражать эта цифра может в двух значениях:

• Кг/куб метр;
• Грамм/куб. сантиметр.

Но в отношении древесины не все так просто, так как она может менять свой вес и свой объем. Таким образом плотность древесины и предметов из нее может меняться. Поэтому этот параметр для дерева рассчитывается исходя из формулы:

Плотность древесины (p) = масса (m) Х уровень влажности (b)/ объем влажного материала (Vb).

Так как древесина в зависимости от условий влажности меняет свой вес и объем, для удобства расчетов были приняты два основных параметра веса:

• Удельный вес, который характеризует условную плотность древесины в сухом состоянии. Эта величина является базовой для сравнения разных пород. При расчете параметра по умолчанию принимается влажность древесины в пределах 12%. Однако такой древесина бывает редко.
• Объемный вес. Этот параметр учитывает реальный вес и объем древесины. Он определяется исходя из конкретного уровня влажности. Для простоты расчетов уровень влажности определяется в зависимости от условия содержания, обработки и добычи древесины.

Важно! Абсолютно сухая древесина с содержанием влаги в быту и природе практически не встречается. Но при этом менее плотная древесина лучше вбирает в себя влагу и быстрее меняет вес.

Тот материал, который изначально более плотный, содержит меньше пустот между волокнами и его вес меньше меняется в зависимости от влажности.

Зависимость плотности от влажности

Объемный вес и реальная плотность древесины зависит прежде всего от того, насколько влажным являются материал.

Древесина меняет свои свойства в зависимости от влажности, а насыщение влагой зависит от условий хранения материала. Поэтому в зависимости от внешней среды принято делить древесину на разную по влажности:

• Абсолютно сухую, которая содержит менее 12% влаги. Такая древесина редко встречается в обычной жизни. Она получается с помощью специальной сушки.
• Сухую, которая содержит от 12% до 20% влаги. Таким дерево получается при хранении в сухом помещении при температуре 20-30 градусов.
• Воздушно-сухую или полусухую с содержанием от 20% до 35% воды. Таким дерево становится при содержании на открытом воздухе под навесом или в неотапливаемом сарае.
• Свежую. У этого материала процент влажности будет от 35% до 50%. Им обладает древесина деревьев, которые успели отлежаться после вырубки не менее недели.
• Свежесрубленную – от 50% до 70%. Таким показателем обладают стволы свежесрубленных деревьев.
• Мокрая или влажную. Здесь показатель содержания воды приравнен к 100%. Таковой древесина будет при нахождении в воде или под дождем длительное время.

Уровень влажности учитывается при расчете объективного значения плотности и объемного веса.

Как определяют абсолютную плотность древесины

Чтобы определить базовую величину каждого породы дерева, его предварительно замачивают и высушивают по следующей технологии, которая зафиксирована в ГОСТе 6483.1-84:

1. Замачивают на трое суток в дистиллированной воде;
2. Замеряют полученный вес и объем разбухшего куска;
3. Полностью высушивают с помощью вентиляторов, а также продолжительно выдерживают в сухом помещении;
4. Делят массу высушенного куска на максимальный объем того же, но разбухшего полена.

Благодаря такому сравнению удается установить, насколько способна расширяться сама древесина, а значит сколько полостей внутри нее присутствует. Одновременно при этом учитывается лишь реальная масса древесины.

Виды плотности

Такие вычисления с помощью измерений, физических опытов по увлажнению и сушке древесины в обычной жизни выполнить достаточно сложно.

Поэтому все виды плотности условно разделены на три группы по абсолютным значениям. В зависимости от того, к какой группе принадлежит древесина можно определить то, как ее удобнее использовать в быту.

Группы древесины по плотности:

• Малая плотность до 540 кг/м3. К этой группе относятся большинство хвойных пород, разные виды ореха, липа и ива. Такую древесину проще всего грузить. Неслучайно, паллеты изготавливают из сосны. Стоит такая древесина и изделия из нее гораздо дешевле, чем из других сортов дерева. Обусловлено это простотой обработки и транспортировки.
• Средняя плотность от 540 кг/м3 до 740 кг/м3. Такая древесина является золотой серединой. Изделия и стройматериалы из нее стоят недорого. Сама она при этом обладает высокими эксплуатационными свойствами. Сюда относятся большинство плодовых и лиственных деревьев: яблони, груши, абрикосы, сливы, березы, рябины, клены, некоторые виды дубов и также хвойные породы кедр и лиственница.
• Высокая от 740 кг/м3. К этой категории относятся элитные породы деревьев: мербау, палисандр, бунга, некоторые виды дуба и бука, кокос, венге, олива и другие. Изделия из такой древесины довольно тяжелые и массивные, но служат они довольно долго. Ярким примером здесь будут дубовые шкафы, стеллажи и столы работы XIX или начала XX века, которые и сейчас выглядят вполне отлично.

Интересно! Наиболее плотными породами являются деревья, которые произрастают в южном климате: в тропиках и субтропиках. На севере растут менее плотные деревья, так как здесь всегда недостаточно влаги.

Классификация пород дерева по плотности

Чтобы лучше ориентироваться в свойствах древесины, здесь приведена таблица плотности. Зная условия эксплуатации, можно точнее рассчитать вес и другие свойства в быту.

Дерево Плотность кг/м3. Виды древесины и плотность:

• Акация 830
• Бамбук 870
• Береза 600-700
• Бук 650-800
• Венге 1000
• Вишня 500 — 600
• Вяз 670-700
• Граб 500-800
• Груша 690
• Дуб 600-900
• Ель 400-500
• Каштан 590-610
• Кедр 580-700
• Кипарис 600
• Липа 320-500
• Лиственница 600-1100
• Можжевельник 690
• Облепиха 670
• Олива 900
• Ольха 380-600
• Пихта 390-540
• Грецкий орех 500-650
• Слива 700-800
• Сосна 400-500
• Эвкалипт 750-1200
• Эбеновое дерево 1100-1500
• Яблоня 600
• Ясень 690

Благодаря этой таблице, можно всегда подобрать оптимальную древесину под конкретные нужды. А значит, такие изделия будут максимально полезными для своих хозяев.

Фото плотность древесины