Содержание
Твёрдость древесины зависит, главным образом, от сорта дерева. В этой статье мы рассмотрим различные породы древесины и выясним, какая древесина тверже других.
Твердость пород древесины
Твёрдость лесоматериалов — это их способность сопротивляться внедрению более твёрдых тел, к примеру, гвоздей, саморезов.
Твёрдость дерева различается в разных направлениях среза. Выделяют такие типы твёрдости:
- торцовая. Этот тип твердости определяется при помощи вдавливания металлического штока, который имеет полусферический конец диаметром 11,28 мм. Шток вдавливают на глубину радиуса 5,64 мм постепенно на протяжении 2-х минут. Размер отпечатка равен 1 квадратному сантиметру и, поэтому твёрдость измеряется в кг/см2
- радиальная
- тангенциальная.
Боковая твёрдость у хвойных сортов лесоматериалов, чаще всего, на 40% ниже торцовой, а у лиственных сортов, примерно на 30%. Тангенциальный тип твёрдости, к примеру, дубовых, буковых или ильмовых лесоматериалов выше торцевого почти на 5 -10 %. Большая часть сортов древесины имеет примерно одинаковую тангенциальную и радиальную твёрдость.
Для того, чтобы создать из древесины изделие высокого качества необходимо определить твердость используемого сорта дерева. Чаще всего для определения твердости пользуются методом Бриннеля. Смысл этого способа состоит во вдавливании металлического шарика диаметром 10 мм в поверхность заготовки с силой 100 кг. По типу деформации и диаметру получившегося углубления определяется величина твердости.
Кроме этого опытные мастера обязательно принимают во внимание изменения в твердости, которые могут произойти во время работы с заготовками. К примеру, показатель твердости лесоматериалов изменяется в зависимости от типа его распила.
Твердые породы древесины
Самая твердая древесина у дерева ятоба, которое растет во влажных тропических лесах Южной и Центральной Америки. Твердость древесины этого дерева составляет 7 баллов по шкале Бриннеля. Лесоматериалы довольно светлые, с сероватой заболонью. При этом сердцевина окрашена в красный, красно-коричневый или темный оранжевый цвета. Распил ствола становится темнее на протяжении 6 -7 дней, после чего приобретает кирпично-красную окраску. Дерево вырастает до 40 метров в высоту. Из лесоматериалов создают мебель, паркет, а также декоративные элементы отделки интерьера.
Второе место в рейтинге твердости занимает сукупира. У нее показатель твердости составляет 5,6 баллов. Это дерево растет исключительно в тропических лесах Амазонии. Взрослое дерево имеет высоту около 30 метров. В центре ствола красно-коричневая «тусклая» древесина. К краям древесина светлеет и становится белесой. При распиле четко выделяются желтые полосы паренхимной материи. Текстура таких лесоматериалов достаточно своеобразна. Благодаря большому количеству маслянистых веществ, находящихся в древесине, изделия устойчивы к поражению жуками древоточцами и микроорганизмами. Из такой древесины изготавливают напольную доску, паркетную доску и мебель. Лесоматериалы очень сложно пилятся, однако хорошо шлифуются и полируются.
Показатель твердости ярры амазонской составляет почти 6 баллов, растет она в Южной Америке. Древесина темно красного или сливового цвета в сердцевине. Заболонь при этом имеет светлый желтоватый или коричневый оттенок. Лесоматериалы этого дерева становятся темнее при действии влажности и доступа воздуха. Ярра амазонская сложно поддается обработке, однако отлично полируется и гнется. Из такого материала строят лодки и здания, создают различные предметы мебели и сувениры.
На территории влажных тропических лесов Западной Африки растет дерево мутения, достигающее 60 м в высоту. Его уровень твердости составляет 5 баллов. Лесоматериалы мутении имеют коричневый цвет, очень похожий на грецкий орех, оливковый с коричневатым оттенком. Уникальную привлекательность древесине придают «лучи» фиолетового цвета. Из такого дерева делают напольную доску, мебель и элементы интерьерной отделки помещений.
Орех европейский или грецкий произрастает на южной территории Европы и в Малой Азии. Твердость этого дерева также составляет 5 баллов. У ореха дорогостоящая древесина, ее очень ценят любители натуральных материалов. Структура волокон ровная и параллельная, иногда наблюдаются волнообразные искривления. Из древесины делают дорогую мебель, паркет и шпон, а также сувенирную продукцию. Готовые изделия поражает жук древоточец.
Лесоматериалы мербау имеют твердость 4.9 балла по шкале Бриннеля. Растет это дерево во влажных тропиках Папуа и Новой Гвинеи, а также в лесах юго-востока Азии. Вырастает дерево до 30 метров. Лесоматериалы достаточно плотные, один кубический метр такого материала весит порядка 800 кг. Сердцевина имеет светлый оранжевый оттенок или желтый цвет. Заболонь отличается светло-желтым цветом. Древесина со временем становится темнее, приобретает бронзовый или коричневый оттенок, с серебристым переливом. Древесина имеет привлекательную текстуру за счет наличия прямых и извилистых волокон. Мербау не боится влажности, его можно использовать в ванных комнатах.
Ясень имеет показатель твердости около 4. Он очень распространен на территории Европы и Азии, а также в Америке. Взрослое дерево достигает свыше 35 м в высоту. Лесоматериалы из молодых стволов однородные, светлые, слегка сероватые. А взрослые деревья имеют бурый, коричневый цвет сердцевины. Несколько видов ясеня отличаются красноватым ядром. Структура древесины схожа с дубовой. Хорошо выделяются годичные кольца, они формируют полосчатый узор. Из этих лесоматериалов делают доски разных размеров, фанерные листы, предметы мебели, шпон. Несколько столетий назад из ясеня создавали оружие, охотничьи инструменты, и катапульты.
Твердость дуба достигает 3.8 балла. Существует около 600 видов этого дерева. Лесоматериалы не подвергаются гниению под действием влаги. Древесина белого, желтоватого оттенков. Годичные кольца отлично выражены. Заболонь имеет более светлый цвет, чем ядро. Дуб, пролежавший пару веков на дне водоема, не гниет и не разлагается. Наоборот он становится более прочным и твердым, приобретает темно-коричневый оттенок. Дуб является достаточно ценной породой. Очень популярны дубовые бочки и детали автотранспорта из этого материала.
Из хвойных лесоматериалов самым твердым является лиственница. Ее твердость — 2.6 балла по шкале Бриннеля. Древесина отличается темно красным ядром. Заболонь имеет более светлый желтовато-красный цвет. Заболонь отделена от ядра четкой границей. Здания из такой древесины не гниют на протяжении сотен лет. Древесина лиственницы имеет высокую вязкость, потому ее обрабатывают медленно. Действие влаги только увеличивает показатель твердости древесины. Вымоченные лесоматериалы по твердости можно сравнить с камнем.
| Название породы |
Плотность, кг/м 3
Твердость (коэффициент Бринелля)
Не каждый знает, что дуб – не самая твёрдая порода дерева. Многие другие деревья обладают более высокой плотностью, имеют свои необычные свойства и текстуру. Из этой статьи вы узнаете, какие твёрдые породы деревьев существуют, какие они имеют особенности. При производстве мебели, различных изделий для быта и материалов для строительства дома зачастую используются только твёрдые породы, поскольку они очень надёжны и долговечны.
Твёрдые породы дерева не всегда позволят вбить в себя гвоздь
Что такое показатель твёрдости и как его измеряют
Твёрдое дерево отлично сопротивляется воздействию других, более плотных тел, например, металлических предметов. Показатель твёрдости имеет важное значение при выборе строительных материалов. Доски для пола и другое деревянное сырьё обязательно должно быть достаточно твёрдым для того, чтобы выдерживать большие нагрузки. С материалом высокой плотности тяжело работать, но при этом твёрдое дерево очень износостойко, что делает его дорогим материалом.
Проверка дерева на прочность происходит в тот момент, когда производится обработка с помощью саморезов, сверла и гвоздей
В зависимости от того, каким образом осуществляется воздействие на доску, показатель прочности может меняться. Самые прочные изделия выдерживают нагрузку с разных сторон: вдоль годичных колец дерева, радиально, с торца и фронтально.
Важно! Такое значение, как показатель твёрдости дерева формируется по разным параметрам и в определенный временной промежуток. Имеет значение глубина отпечатка, оставленного от чужеродного предмета на дереве, сила надавливания.
Общепринятый вариант для определения степени прочности и крепости дерева – метод Бринелля. Особенно важное значение этот параметр имеет при выборке паркета для пола. На плотном дереве не остаются следы от ножек мебели, каблуков.
При срезе досок с боковой части твердость достигает до 30% у лиственных деревьев и до 40% у лесоматериалов, по сравнению с прочностью торцовых заготовок
При измерении прочности дерева по методу Бринелля необходимо учесть, что в среднем, шарик диаметром 10 мм входит в дерево с большой силой и происходит вдавливание с массой в 100 кг. В результате подсчётов определяется нанесенный при таком вдавливании ущерб и выделяется параметр прочности. Учитываются все нанесенные повреждения: вмятины, трещины, сколы. Для прочного дерева показатель Бринелля выше. В общих таблицах можно встретить значение, выраженное в МПа. Так, 10 МПа – это 1 НВ, что равняется показателю 10 Н/мм².
От чего зависит твёрдость древесины
Показатели плотности отличаются для каждой породы дерева, но имеется ряд общих факторов.
Даже одно дерево может иметь разную степень прочности, если оно растёт в условиях высокой или низкой влажности
Факторы, влияющие на степень твёрдости дерева:
- возраст породы, чем старше древесина, тем более высокие характеристики прочности она имеет. Молодое дерево влажное, а старое иссушается и становится прочнее;
- климат и география произрастания. В холодном климате деревья прочнее, потому что растут крайне медленно;
- способ, которым было распилено дерево. Существуют определенные методики для усиления прочности при распиле;
- участок, в котором обрезан ствол. Плотность коры всегда выше, чем у сердцевины дерева.
Преимущества и недостатки твёрдых пород дерева
Несмотря на то, что прочные доски считаются наиболее предпочтительными в строительстве и при изготовлении мебели, можно выделить как положительные, так и отрицательные моменты. Преимущества твёрдых пород:
- не требуется дополнительная пропитка дерева;
- доски износостойкие и прочные;
- дерево и мебель из него имеет красивую, неповторимую структуру.
- сложность обработки досок;
- высокая стоимость;
- подходит не для всех видов мебели и полов.
Степень твёрдости деревьев, характерных для России
Самыми прочными и крепкими породами деревьев в России являются самшит, акация и кизил, а также граб. Эти породы используются при оформлении поручней, балконов и террас, изготавливаются разные виды паркета. Данный материал доступен по цене, но не уступает по качеству более дорогостоящим материалам. Эти виды деревьев используются наиболее широко. Другие породы, в том числе, экзотические, вроде сукупиры, гикори и кумару тоже используются при производстве паркетных досок.
Во время изготовления заготовок, распила досок прочность дерева может как повыситься, так и понизиться, опытный мастер всегда учитывает это
Прочные породы дерева используются не только в стандартных случаях, для изготовления пола и мебели, но также и в производстве сувениров, рабочих деталей для разного оборудования, например, станков. В Южных странах растет огромное количество деревьев с прочной и стойкой древесиной, например, ятоба. Это дерево растёт в Южной и Центральной Америке, в тропическом лесу. Прочность по шкале Бринелля- 7 баллов. Заготовки из ятобы имеют светлый оттенок и сероватым налетом, однако, сердцевина окрашена в насыщенный оранжевый или красный цвет. После того, как дерево спилено, оно постепенно темнеет. Через неделю приобретается постоянная окраска – кирпично-красная. Это дерево быстро растет и достигает до 40 метров в высоту.
Используя такие породы деревьев можно создавать не только мебель и материалы для обшивки дома, но и декоративные элементы
В общем рейтинге по твёрдости заготовок второе место занимает необычное дерево сукупира. Показатель твёрдости составляет около 5,6 баллов. В России сукупира не растёт, её доставляют из Амазонии. В центре древесина тусклая, красновато-коричневого оттенка, но к краям становится более светлой. Когда дерево распиливается, можно заметить четкие полосы желтого цвета, это паренхима. Текстура сукупиры очень своеобразная. Наблюдается странный узор на спиле, что объясняется содержанием маслянистых веществ, древесного эфирного масла. Они содержатся прямо в древесине и делают её устойчивой к уничтожению паразитами. В сукупире практически не содержится микроорганизмов и жуков, стачивающих кору.
Данная древесина отлично подходит для изготовления паркета, напольных досок и мебели, однако, распил крайне сложен. С легкостью проходит полировка и шлифовка
Ярра амазонская обладает очень высокой прочностью, её показатель – 6 баллов. Дерево растёт на территории Южной Америки. В сердцевине дерево имеет насыщенный сливовый или темно-красный оттенок, а заболонь отличается коричневатым или желтоватым цветом. При распилке заготовки из ярры темнеют под воздействием влажности. Доски получаются гибкие, но распилить их и добиться идеально ровной формы сложно.
Подобный материал используется для строительства плавательных средств – лодок, а также для зданий, особенно, в регионах с повышенной влажностью
Дерево, растущее в тропических лесах Западной Африки достигает в высоту 60 метров. Мутения очень прочная и имеет показатель 5 баллов. Заготовки мутении отличаются коричневым цветом, напоминающим грецкий орех. Дерево уникально за счёт появления фиолетовых «лучей» при распиле.
Прекрасные элементы для отделки помещений, детали интерьера, мебель и другие приспособления могут быть изготовлены из этого дерева
На территории Малой Азии и Европы с южной стороны растёт орех европейский. По шкале твёрдости это дерево достигает показателя 5 баллов. Древесина орехового дерева очень дорогая и высоко ценится истинными любителями натуральной, качественной мебели. Структура досок очень необычная – можно заметить волнообразный рисунок, при этом волокна параллельные и ровные.
Древесина используется при изготовлении дорогостоящих украшений и мебели. Однако, есть один недостаток, готовые изделия необходимо обрабатывать и защищать от поедания жуком древоточцем
Показатель твёрдости для дерева Мербау достигает 4,9 баллов, что не самый большой, но и не маленький. Природная зона, в которой лучше всего растёт мербау – Папуа, Новая Гвинея, Азия. Средняя высота взрослого мербау – 30 метров. Из-за высокой плотности дерево очень много весит, в среднем – до 800 кг на кубический метр. Естественный оттенок древесины – жёлтый или светло-оранжевый. Со временем, после распила и обработки доски темнеют, становится коричневатыми, с бронзовым или серебряным отливом.
Поскольку дерево имеет извилистые и прямые волокна, получаются красивые доски. Часто мербау используют и при отделке ванных комнат, бань
Для тех, кто предпочитает хвою, идеальным вариантом станет лиственница. По плотности она не превосходит другие деревья, по шкале Бринелля у лиственницы всего 2,6 баллов, однако, она износостойка. Цвет досок – тёмно-красный у ядра и по краям с желтоватым оттенком. Лиственницу используют при строительстве домов, они выдерживают долгое время даже в самых влажных регионах. Вязкость древесины высокая, поэтому обработка происходит крайне медленно. При попадании влаги древесина становится прочнее, а если её намеренно вымочить, можно получить показатель прочности, сопоставимый с камнем.
В таблице вы можете увидеть показатели твёрдости разных пород деревьев
Какие породы дерева вы использовали в отделке, и какие доски показались наиболее прочными, износостойкими?
Обычно при рассказах о том, как построить то или иное строение из древесных материалов, упоминают лишь общее название – древесина. Но многих зачастую все же интересует, а какую же именно древесину используют в строительстве и какой она бывает.
Начнем с того, что все лиственные породы деревьев делятся на кольцесосудистые и рассеяннососудистые. Но в строительстве принято использовать такие понятия, как твердая древесина и мягкая древесина. К породам мягкой древесины относятся: липа, береза, ольха и осина.
О том, как выглядят внешне все эти деревья известно каждому еще с детства. Отметим лишь, что древесина березы имеет почти неразличимые годичные слои и сердцевидные лучи, а потому, уже после всех обработок, такой древесный материал обладает ровным цветом, и даже способствует подражанию других пород деревьев. Самыми популярными в нашей стране являются береза белая и береза плакучая.
Применяют березу для создания фанер, лож охотничьих ружей, лыж, плит ДСП, паркета. Но используют такую древесину не только в строительстве, но в химической индустрии. Например, из коры дерева получают деготь, а берёзовое масло, спиртовой лак, и даже активированный уголь получают в свою очередь из бересты. Если дать березовой древесине полежать в воде, то она окрасится в серебристый цвет и её станет возможным использовать для различных токарных дел, и даже для художественной резьбы.
Древесина осины отличается однородным строением, превосходным раскалыванием, и способностью долго сохранять в себе влагу. В основном осину используют для возведения бань, в то время как в давние времена из нее строили колодезные срубы. Сейчас, как бы удивительно это не звучало, но из осиновой древесины создают искусственный шелк, т.е. ткань для пошива одежды. Также из осины изготавливают спички, посуду, игрушки. Но, как бы она не была распространена для создания таких необходимых предметов быта, срок службы всех осиновых материалов составляет не более 30 лет.
Ольха получила известность благодаря свойству древесины после высушивания приобретать нежно розовый цвет. Древесина ольхи также является мягкой, мало усыхает и легко обрабатывается. Благодаря этому ее часто используют при создании мебели, фанеры, в художественной резьбе.
Липа же в свою очередь хорошо гнется, почти не трескается и не деформируется. Именно из нее создают чертежные доски, посуду, карандаши и различную тару.
