Физические свойства древесины, свойства, которые определяют внешний вид и вес, а также ее отношение к влаге и газам, теплу, звуку, электричеству и электромагнитным колебаниям.

Внешний вид

Внешний вид зависит от цвета, блеска и текстуры. Главная составная часть древесины (целлюлоза) бесцветна. Поэтому цвет определяется наличием дубильных или красящих веществ. В породах умеренного климатического пояса цвет придают дубильные вещества, вследствие чего расцветка здесь сравнительно однообразна.

Среди наших пород наиболее интенсивно окрашена древесина тисса, грецкого ореха, дуба, бархатного дерева, фисташки. Гораздо разнообразнее и интенсивнее окрашена тропических пород, где цвет зависит от присутствия красящих веществ;

• так, эбеновое дерево дает древесину черного цвета,
• фернамбуковое дерево — темнокрасного,
• бакаут — темнооливкового,
• катальпа— фиолетового и т. д.

Из некоторых тропических пород получаются растительные краски (кампеш, сантал и др.). Цвет одной и той же породы зависит от возраста и условий роста. Немедленно после валки она обычно бывает окрашена светлее, а у некоторых пород цвет быстро меняется (ольха).

Под влиянием длительного воздействия атмосферных факторов - приобретает сероватый цвет. В присутствии солей железа древесина, богатая дубильными веществами, чернеет (дуб). Изменение цвета вызывается также различными дереворазрушающими (цветные гнили), деревоокрашивающими (синева) грибами.

Блеск определяется сердцевинными лучами, почему он хорошо заметен на радиальном разрезе или еще лучше на радиальных расколах, где сердцевинные лучи имеют вид блестящих лент или пятен. Чем эти лучи крупнее или чем их больше, тем сильнее блеск (платан, дуб, клен). Нежный, шелковистый блеск присущ для бархатного дерева, хотя сердцевинные лучи здесь очень мелкие. Загнившая древесина обычно теряет свой блеск.

Текстура

Текстура зависит от группировки и направления отдельных элементов. В хвойных породах текстура определяется резким различием в плотности и цвете между ранней и поздней зоной годового слоя; текстура здесь ясная, но однообразная. В кольцепоровых лиственных породах текстура зависит как от разницы между двумя названными зонами годового слоя, обусловленной наличием крупных сосудов в ранней древесине, так и присутствием в некоторых породах широких сердцевинных лучей (дуб) или большого их количества (ильм).

В рассеяннопоровых породах текстура зависит от сердцевинных лучей (платан, явор, бук). Текстура зависит от разреза; так, в рассеяннопоровых породах, где текстура обусловлена сердцевинными лучами, наиболее красивый вид имеет радиальный разрез; у прочих пород текстура более разнообразна на тангентальном разрезе.

Лиственные породы с постепенным переходом от ранней зоны годового слоя к поздней, не имеющие к тому же широких сердцевинных лучей, почти совершенно лишены текстуры (осина, липа, тополь, ива). Особое значение для текстуры имеет волнистость и свилеватость волокон.

Древесина капов благодаря перепутанности волокон иногда обладает весьма красивым рисунком; наплывы или свилеватая в месте перехода ствола в корни у березы, наплывы грецкого ореха, причудливое направление волокон в древесине клена (птичий глаз) и др.

Цвет, блеск и текстура имеют большое практическое значение в тех случаях, когда от изделия требуется красивый внешний вид. В таких случаях нередко прибегают к изменению природных свойств, протравливая или окрашивая. Для менее ценных пород для имитации ценной - (черное дерево, мореный дуб) или усиливая блеск и текстуру при помощи покрытия лаком, воском и пр.

Запах

Запах зависит от присутствия в ней смол, эфирных масел дубильных и других веществ. Деревья хвойных пород чаще всего пахнет скипидаром; спепифическим запахом «карандашного дерева» обладает виргинский можжевельник и арча; палисандр и бакаут пахнут ванилью, а тик — каучуком. Загнившая -. чаще всего приобретает затхлый, грибной запах. Практическое значение запаха определяется применением для изготовления тары под пищевые продукты (масло, мед, вино, муку и др.) или упаковочной стружки. Для хранения сливочного масла например бочки изготовляют из бука, под мед — из липы и т. д.

Удельный о объемный вес

Вес как всякого пористого материала характеризуется двумя величинами: объемным весом древесинного вещества (вес единицы объема плотной древесной массы) и объемным весом в ее естественном состоянии (вес единицы объема).

Первая величина соответствует наиболее часто употреблявшемуся прежде абсолютному уд. весу, а вторая — относительному уд. в. или объемному уд. в. Первая величина определяется методом погружения измельченной древесины в раствор азотнокислого кальция. Периодическое прибавлением дестиллированной воды достигают того, чтобы частички находились во взвешенном состоянии. В этом случае объемный вес древесинного вещества будет равен уд. в. раствора. Объемный вес древесинного вещества больше единицы колеблется в очень незначительных пределах, почти не зависит от породы и в среднем равняется 1,54. Непосредственное практическое значение объемный вес древесинного вещества имеет в редких случаях (например производство древесной массы), однако его необходимо знать при определении пористости.

Объемный вес в настоящее время принято выражать в г/см3, т. е. эта величина представляет вес в г одного см3. Цифровое выражение будет одно и то же, если за единицу объема принять 1 дм3 или 1 м3, а вес выражать соответственно в кг и т.

Для определения объемного веса предложено много методов, отличающихся друг от друга способом определения объема образца. В настоящее время объем образца измеряется или стереометрия, способом или при помощи волюменометра. По ОСТ допущены к применению оба эти способа. Стандартный образец для определения объемного веса по методу малых образцов имеет форму прямоугольной призмы размерами 2 х 2 х 3 см. При стереометрия, способе определения объема образец должен быть изготовлен строго под угольник (все углы прямые). Этот образец взвешивается на технических весах с точностью 0,01 а, после чего штанген-циркулем измеряются с точностью 0,1 мм его размеры (ширина, толщина и высота) по направлению вспомогательных линий, проведенных посредине граней. Перемножение этих размеров в см дает объем образца в см3, вычисляемый с точностью до 0,01 см3.

Делением веса образца в г на его объем в см3 получают объемный вес в г/см3, вычисляемый с точностью до 0,01. Несомненное преимущество стереометрия, метода заключается в его простоте, делающей его доступным широкой практике. Относительным недостатком надо считать обязательное изготовление образца правильной геометрия, формы (куб, прямоугольная призма); при соблюдении этого условия описанный метод дает достаточно точные результаты.

Наиболее совершенным и точным из всех предложенных до сего времени способов определения объема образца является измерение его при помощи волюменометра. Объем образца определяется здесь по способу вытеснения, но вода заменена в приборе ртутью, не смачивающей древесины. При этом способе определения объема не требуется образца правильной геометрия, формы; необходимо лишь, чтобы все поверхности образца были гладко остроганы во избежание прилипания к ним ртути. Вместе с тем этот способ является наиболее точным (точность определения объема 3 мм3).

Зависимость объемного веса от влажности обусловливает необходимость производить определение объемного веса всегда при одной и той же влажности или же приводить результаты определений к одинаковой влажности, для чего прежде всего необходимо определить влажность образца.

Первый путь связан с затратой длительного времени для выдерживания образцов с целью придания им одинаковой влажности, а второй — требует одновременного определения кроме влажности еще коэффициента объемной усушки. Последний не является величиной по постоянной в разных диапазонах влажности, а при влажности выше точки насыщения волокон усушка вообще не имеет места. Учитывая эти обстоятельства, необходимо перед испытанием выдерживать древесину до достижения ею устойчиво влажности не выше 20%, а результаты определений объемного веса приводить к одинаковой влажности, которая принята в 15%, по следующей формуле:

γ15 = γω [ 1+ 0,01 (1 — k об.)( 15 — ω)],

где γ15 и γω — объемный вес при 15% влажности и при влажности в момент определения ω, а k об. — коэффициент объемной усушки. Эта формула действительна в пределах 8—22% влажности. Коэффициент объемной усушки при точных исследованиях необходимо определять параллельно с объемным весом; для практических же целей ОСТ допускает пользование следующими средними величинами коэффициента объемной усушки: для бука, березы и лиственницы — 0,06, для прочих пород — 0,05.

Преимущество условного объемного веса по сравнению с объемным весом заключается в том, что для вычисления его служат независимые от влажности величины (вес в абсолютно сухом и объем в свежесрубленном состоянии); понятно также, что отпадает и необходимость пересчета на влажность в 15%. Однако несмотря на эти преимущества определение условного объемного веса до сего времени не вошло в нашу практику испытаний.

Это объясняется прежде всего существующими затруднениями при его определении. Измерение объема свежесрубленной древесины приходится производить или в лесу в момент заготовки или увлажнять в лаборатории уже подсохшую. Первое связано с затруднениями, возникающими при производстве точных определений в полевой обстановке, а в отношении второго неясны ни способ увлажнения ни идентичность объема свежесрубленной и искусственно увлажненной.

Объемный вес будет зависеть от соотношения между объемами твердого древесинного вещества и вышеупомянутых пустот. Если древесина состоит из очень,толстостенных элементов, в которых стенки занимают 5/8 и более объема каждого элемента, то она будет тяжелее воды независимо от того, заполнены ли пустоты внутри воздухом или водой.

Объемный вес древесины таблица

В пределах одной и той же породы объемный вес зависит от целого ряда факторов. Наши лесные породы можно подразделить на следующие группы по весу древесины в воздушно-сухом состоянии (15% влажности):

1. очень легкие (объемный вес 0,45 и менее) — кедр сибирский, осокорь, пихта;
2. легкие (объемный вес 0,46—0,60) — бархатное дерево, берест, вяз, ель, липа, ольха, орех манчжурский, осина, сосна;
3. среднетяжелые (объемный вес 0,61—0,75) — акация, береза, бук, груша, дуб, ильм, каштан, клен, лиственница, можжевельник, орех грецкий, тисс, яблоня, ясень;
4. тяжелые (объемный вес 0,76—0,90) — граб, дзельква, железное дерево, хурма;
5. очень тяжелые (объемный вес 0,91 и более) — береза Шмидта, кизил, самшит, хмелеграб, фисташка.