Дровяное отопление

Дровяное отопление » Древесина » Таблица плотности (удельного веса) древесины

Таблица плотности (удельного веса) древесины

Плотность (удельный вес) древесины – крайне нестабильная величина. Плотность древесины изменяется в широких пределах даже для одной породы дерева. Значения величины плотности (удельного веса) древесины – это обобщённые цифры. Практическое значение величины плотности древесины отличается от приведённого усреднённого табличного значения и это не является ошибкой.

Таблица плотности (удельного веса) древесины
в зависимости от породы дерева

«Справочник по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975 г.		Коломинова М.В., Методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта УГТУ 2010г
Порода дерева	Плотность древесины, (кг/м 3 )	Предел плотности древесины, (кг/м 3 )	Плотность древесины, (кг/м 3 )	Предел плотности древесины, (кг/м 3 )
Эбеновое (чёрное)	1260	1260	—	—
Бакаутовое (железное)	1250	1170-1390	1300	—
Дуб	810	690-1030	655	570-690
Красное дерево	800	560-1060	—	—
Ясень	750	520-950	650	560-680
Рябина (дерево)	730	690-890	—	—
Яблоня	720	660-840	—	—
Бук	680	620-820	650	560-680
Акация	670	580-850	770	650-800
Вяз	660	560-820	620	535-650
Граб	—	—	760	740-795
Лиственница	635	540-665	635	540-665
Клён	650	530-810	655	570-690
Берёза	650	510-770	620	520-640
Груша	650	610-730	670	585-710
Каштан	650	600-720	—	—
Кедр	570	560-580	405	360-435
Сосна	520	310-760	480	415-505
Липа	510	440-800	470	410-495
Ольха	500	470-580	495	430-525
Осина	470	460-550	465	400-495
Ива	490	460-590	425	380-455
Ель	450	370-750	420	365-445
Верба	450	420-500	—	—
Орех лесной	430	420-450	—	—
Орех грецкий	—	—	560	490-590
Пихта	410	350-600	350	310-375
Бамбук	400	395-405	—	—
Тополь	400	390-590	425	375-455

• В таблице указана плотность древесины при влажности 12%.
• Показатели таблицы взяты из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
• Откорректировано 31.03.2014, по методике:
  Коломинова М.В., Физические свойства древесины: методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта: УГТУ, 2010
  Скачать Свойства древесины, Ухта-2010.pdf [885,12 Kb] (cкачиваний: 1058)

Общепринято указывать величину плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева. За показатель принимается усреднённое значение величины удельного веса, полученное методом обобщения результатов многократных практических измерений. Фактически – здесь опубликованы две таблицы плотности древесины, взятые из абсолютно разных источников. Небольшая разница в показателях наглядно свидетельствует о переменчивости плотности (удельного веса) древесины. Анализируя значения плотности древесины из вышеприведённой таблицы, стоит обратить внимание на отличия показателей авиационного справочника от университетской методички. Для объективности, приведена величина плотности древесины из обеих документов. С правом выбора читателем приоритета важности первоисточника.

Особое удивление вызывает табличная величина плотности лиственницы – 540-665 кг/м 3 . Некоторые интернет-источники указывают плотность лиственницы, равной 1450 кг/м 3 . Кому верить – не понятно, что лишний раз доказывает неопределённость и неизведанность поднимаемой темы. Лиственница – достаточно тяжёлый материал но, не настолько, чтобы камнем тонуть в воде.

Влияние влажности на удельный вес древесины

Зависимость удельного веса от влажности древесины
Влажность древесины – субъективный фактор, определяющий величину её удельного веса (плотности). С увеличением влажности, удельный вес древесины увеличивается. Совершенно очевидно, что наполнение полостей и пустот древесины водой, влечёт за собой увеличение суммарного веса куска древесины и, как следствие – увеличение её удельного веса. Поскольку, влажность древесины – это легко изменяемый показатель, то все таблицы и справочники приводят значение удельного веса древесины при фиксированном значении показателя влажности. Величина зафиксированного значения показателя влажности древесины обязательно указывается в пояснении к таблице. Как правило, табличный показатель влажности соответствует величине 12% для комнатно-сухой древесины, или 20% – для воздушно-сухой. (см. «Влажность древесины | Дрова»)

Удельный вес сплавной древесины

Примечательно, что с увеличением влажности древесины, уменьшается зависимость величины удельного веса этого материала от породы дерева. Удельный вес сплавной древесины (влажность 75-85%) практически не зависит от породы дерева и равняется, примерно 920-970 кг/м 3 . Объясняется это явление достаточно просто. Пустоты и поры в древесине заполняются водой, плотность (удельный вес) которой гораздо выше плотности вытесняемого воздуха. По своей величине, плотность воды приближается к плотности древесинного вещества, удельный вес которого практически не зависит от породы дерева. Таким образом удельный вес раскисших в воде кусков дерева менее зависим от его породы, нежели в случае с сухими образцами. В этом месте не лишне вспомнить, что для древесины существует разделение классических физических понятий «удельного веса» и «плотности». (см. «Влажность древесины | Дрова»)

Группы плотности древесины

Условно, все породы деревьев делятся на три группы
(по плотности своей древесины, при влажности 12%):

1. Породы с малой плотностью (до 540 кг/м3) – ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха чёрная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
2. Породы средней плотности (550-740 кг/м3) – лиственница, тис, берёза повислая, пушистая, чёрная и жёлтая, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клён, лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;
3. Породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше) – акация белая и песчаная, берёза железная, гледичия каспийская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.

Плотность древесины и её теплотворность

Плотность (удельный вес) древесины выступает главным показателем её отопительной энергетической ценности – теплотворности дров. Зависимость здесь прямая. Чем выше плотность структуры древесины у породы дерева, тем больше содержится в ней горючего древесинного вещества и, тем жарче из таких деревьев получаются дрова.

Таблица значений плотности древесины

Крайне нестабильной является величина, определяющая плотность дерева. Она может измеряться в широком диапазоне даже для одного сорта или состава древесины в зависимости от определенных факторов. Обычно, когда указывается объемный вес древесины, то подразумеваются обобщенные цифры. Нередко эмпирический результат способен отличаться от справочных данных.

Базовые понятия

В физике есть понятие, при котором удельный вес древесины рассчитывается с пустотами и без них, как для объемного цельного физического объекта. Вещество, входящее в состав дерева, практически не зависит от разных пород. Справочники используют расчетное значение 1,54 г/см 3 . Таким образом в 1 м 3 плотно сжатого вещества без оставления пустот будет 1540 кг материала.

Плотность дерева определяется по формуле, известной еще со школьного курса физики

Если определять плотность дерева с учетом пористости, то здесь помогает знание удельного веса. На условный объем в данном случае не оказывает влияние коэффициент усушки, и он не нуждается в перерасчете с включением влажности 10-17%. Подход помогает не усложнять расчет, а получать цельный результат во время сверки нескольких разных образцов.

Классификатор пород

Необходимо знать, что плотности древесины различных пород значительно разнятся между собой по значениям.

Традиционно принято делить заготовляемые объемы на три условных группы по плотности:

• Малая – ниже 530 кг/м 3 . К данной группе деревьев относится много промышленных хвойных пород, например, ель, сосны, кедровые сорта, все сорта лип и ив, а также посевной каштан, подавляющее большинство осиновых сортов, белый и серый орехи.

Ангарская сосна хотя и считается эталонной по твердости, на самом деле относится к неплотным породам древесины

• Средняя – не более 740. Группе соответствует плотность березы сухой повислой, всех разновидностей лиственницы, популярные сорта груши, бука и вяза. Обязательно стоит включить сорта лещины, кленов известных разновидностей, рябины, хурмы и яблонь разных сортов. Не будет список полным без грецкого ореха и обыкновенного ясеня.

Показатель удельной плотности березы повислой относится к средней группе

• Плотная – от 740 и далее. Плотность дров данной группы является востребованной для прочных долговечных конструкций. Не зря сюда причисляют железное дерево, самшитовое и фисташковое. Список окажется неполным без белой акации, граба и каштанолистного дуба.

Изготовленные из дуба мебель, напольные покрытия выдерживают многолетнюю эксплуатацию

Для справки стоит знать, что популярная таблица плотности древесины различных регионов включает такие экзотические материалы как бальса, которая обладает весьма уникальным значением в 0,15 г/см 3 . Это в 4 раза меньше сопоставимого объема высушенной березы. Если сравнивать с елью, которая 2,5 раза тяжелее, то структура экваториальной экзотики также выигрывает.

Противоположными характеристиками обладает бакаут. Кубометр такого материала отклонит стрелку весов на 1,3 т. Медленнорастущее дерево произрастает на Кубе, Гаити, Гондурасе. Материал достаточно трудно обрабатывается за счет имеющейся в структуре смолы. Из него делают кегли, шары для боулинга и даже подшипники.

ВИДЕО: Характеристики основных лиственных и хвойных пород древесины

Взаимосвязь фактуры со свойствами

Доказано, что плотность древесины зависит от того, сколько внутри ее структуры сохраняется жидкости. В первую очередь вода повышает массу выбранного объема, а во вторую очередь она стимулирует набухание клеточных стенок, что приводит к расширению объема. Это приводит к тому, что средняя плотность древесины определяется при полном отсутствии жидкости или при определенном ее процентном содержании.

Найти значение у максимально высушенных заготовок вряд ли удастся, так как они будут при любом удобном случае поглощать влагу из атмосферы. В классическом варианте замеры осуществляются при достижении определенного равновесного состояния.

Физические расчеты иногда включают базовое значение. Оно является отношением массы полностью сухой заготовки к возможно максимальному объему в набухающем состоянии. Последнее характерно для заготовок, только что спиленных, в которых буквально недавно происходило сокодвижение, или длительное время находившихся в воде заготовках.

Плотность, пористость и проницаемость древесины

На значение оказывает влияние среда произрастания. В отечественных широтах встречаются чаще всего растения, значение плотности сухой древесины у которых варьируется в пределах 350-920 кг/куб.м. Например, плотность сосны, как и плотность осины,попадает в среднюю часть интервала, так как составляет около 500 единиц. Если брать плотность дуба, то она ближе к верхнему порогу в зависимости от степени насыщенности влагой составляет 700-750 кг/куб.м.

Структура дерева зависит от проницаемости жидкостями и газами под давлением. Эта особенность оказывается под влиянием системы сообщающихся клеточных полостей. Сухая клеточная стенка обладает низкой пористостью. Ее составляющие обычно находятся в стеклообразном состоянии.

Характеристика популярных сортов древесины

Таблица плотности популярных сортов древесины

Помимо сухой статистики, приведем краткое описание некоторых пород дерева для понимания природы определения плотности.

Лиственница

Заготовки из этого материала достаточно прочные и долговечные. По своей твердости она сопоставима с дубом. Коробление в малой степени оказывает влияние на лиственницу, поэтому ее нередко используют в качестве строительного и отделочного материала.

Все сорта кедровых деревьев обладают схожей по цвету древесиной. В ее структуре присутствует большое количество масел и смол, которые придают заготовкам характерный приятный запах. В срезе явно заметны годичные кольца, так как присутствует заметный контраст в зонах ранней и поздней древесине. Традиционно волокна располагаются прямо, а характерной чертой образования рисунка является наличие кармашков врастания коры.

Мореный дуб

Это много лет назад затонувшие леса, которые без доступа кислорода упрочнились на дне водохранилищ. Отличается неповторимой цветовой гаммой и долговечностью при эксплуатации.

Осина

Мягкая, но одновременно плотная фактура отлично обрабатывается металлическим инструментом. Благодаря такой податливости она легко распиливается, фрезеруется, лущится. Также легко склеить отдельные элементы между собой. Недостаток материала в том, что он трудно полируется.

Светлая на продольном и поперечном срезе древесина имеет легкий коричневатый или красноватый оттенок. Хорошо обрабатывается. Редкими считаются заготовки с зеленоватым тоном.

Ольха

Свежесрезанная заготовка быстро темнеет, приобретая желтоватый или оранжевый цвет. После обработки олифой или маслом получается равномерный тон, отличающий ее от остальных пород. Доска содержит сердцевинные повторения как черточки.

ВИДЕО: Как учитывать свойства древесины в изделиях