Разнообразие видов древесины, их свойства

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.

Мебель из акации. Физико-механические свойства

Физико-механическими свойствами древесины является плотность, прочность, твердость и ударная вязкость.

Тик относится к породам высокой плотности. В высушенном состоянии его плотность составляет 640 кг/м³. Плотность акации выше, чем у тика, в сухом виде она достигает 750 кг/м³. Плотность древесины влияет на ее вес, прочность и обрабатываемость.

Прочность показывает, насколько материал способен противостоять прилагаемым нагрузкам. Важными показателями являются прочность на изгиб и сжатие. Для тика их величины соответственно равны 85 МПа и 65 МПа. Прочность акации значительно выше: на изгиб – 145 МПа, на сжатие 71 МПа.

Твердость характеризует способность материала сопротивляться проникновению твердых тел. Этот показатель является первостепенным для определения обрабатываемости материала: чем он выше, тем труднее материал фрезеровать, пилить. В то же время твердые материалы хуже поддаются истиранию. И акация и тик относятся к классу твердых пород. Для тика твердость по Бринеллю – 30-35 Н/мм², а для акации – 40 Н/мм².

Ударная вязкость определяет, какую нагрузку необходимо приложить к материалу для его разрушения. Чем она выше, тем меньше поверхность деревянной мебели для сада будет содержать вмятин и царапин. И по этому показателю тик уступает акации.

Степень твёрдости деревьев, характерных для России

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.

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?

Как выбрать влагостойкие пиломатериалы

Даже те люди, которые никогда не занимались строительством, знают, что влаге лучше сопротивляются хвойные пиломатериалы. Это объясняется тем, что в их древесине содержатся особые смолистые вещества, повышающие устойчивость к появлению грибка и поражению различными микроорганизмами. Кроме того, влага не так быстро проникает вглубь, так что дерево с большим количеством смол меньше разбухает и коробится. Не боятся воды в любых агрегатных состояниях и ценные породы дерева, особенно – красное и железное. Однако их древесина стоит очень дорого, а потому может использоваться лишь в самых престижных проектах.

Чтобы выбрать дерево для отделки ванной комнаты или бани, следует изучить характеристики различных пород и сравнить их между собой. Сравнению подлежат и цены, ведь иногда бюджет семьи не слишком велик. Впрочем, полы выгоднее все же сделать «на века», ведь их ремонт – достаточно трудоемкий процесс.

Не стоит забывать и еще об одном важном моменте: качестве древесины. Даже у одной и той же породы разница между сортами будет довольно существенна

Чтобы не жалеть о потраченных впустую средствах, стоит обратиться к проверенному производителю, располагающему современным оборудованием. Особенно важно соблюдение технологии сушки: если доски высушены недостаточно, их может «повести». Хотя лиственница не слишком склонна к короблению, хорошо высушенные доски будут вести себя в постройке абсолютно предсказуемо, а вот излишне влажные потребуют дополнительных хлопот.

Древесные породы

В природе существует множество древесных пород, имеющих различные свойства, применяемые в разных сферах промышленности. Чтобы правильно выбрать нужную породу дерева, необходимо знать особенности каждой из них.

Разные виды древесины отличаются один от другого по цвету. Цвет зависит от нескольких факторов: породы дерева, возраста, скорости роста, а яркость цвета — от количества содержащихся в нем красящих веществ. Заболонь дерева имеет более светлый оттенок, чем ядро. Заболонью называют внешнюю часть дерева с живыми клетками. Ядровая часть дерева всегда более темная, где сконцентрировано основное количество дубильных веществ и смол. Ядровые породы деревьев имеют темную древесину, а заболонные – светлую. К ядровым относятся такие распространенные породы деревьев: лиственница, сосна, ясень и другие. У заболонных пород ядровый слой очень узкий и по цвету мало отличается от заболони. К таким породам относится береза, груша, липа, бук, граб и ольха. У клена, ясеня и граба очень светлая древесина, а у березы — белая. В основном из этих пород изготавливают паркетную доску. Желтую древесину имеет самшит. Используется в художественных и декоративных целях. Сосновая древесина при старении приобретает серый оттенок.

Из хвойных пород изготавливают пиломатериалы и другие строительные компоненты, так как они обладают легкой структурой, удобной для обработки. Самой легкой из них является пихта. Большинство используемых хвойных пород, произрастают в нашей местности, поэтому покупателю предоставляется широкий выбор дерева для различных целей по приемлемым ценам.

Самой легкой в мире является древесина бальсы. Она растет в лесах Южной Америки. Использовалось индейцами для изготовления плотов. Оно растет настолько быстро, что не имеет годичных колец. Его структура состоит из сплошной клетчатки, наполненной водой. После просушки древесина стает тверже дубовой, а вес составляет 120 г на 1 куб.м., что в два раза легче коры пробкового дерева. Бальсу используют в самолето- и кораблестроении, также это отличный изоляционный материал.

Змеиное дерево или снейквуд – самое тяжелое и твердое дерево в мире. Произрастает в Гвиане, Гайане и Суринаме. Его плотность составляет 1300 кг на 1 куб.м. Из снейквуда изготавливают декоративные поделки высочайшего качества, ручки для ножей, зонтов, смычки и луки для стрельбы. Материал из этого растения трудно поддается обработке из-за своей твердости, но дает хороший результат при отделке и полировке.

Лиственные породы успешно используются для производства различных видов мебели. Они имеют более темную древесину, широкую палитру цветов, успешно используемую в дизайне элементов мебели и декора.

Качество любого изделия, изготовленного из дерева, зависит от уровня твердости используемого материала. Чем тверже материал, тем выше его износостойкость. Уровень твердости определяется методом Бриннеля. Для этого в поверхность заготовки вдавливают металлический шарик диаметром 10 мм с силой 100 кг. Результат определяется по диаметру углубления и типу деформации. Чем выше показатель коэффициента твердости, тем крепче и тверже порода дерева.

Мягкая древесина

Мягкие сорта древесины с коэффициентом до 40 МПа имеют такие известные лиственные растения: липа, тополь, каштан. Хвойные: ель, сосна, пихта. Все они используются в строительстве, хорошо обрабатываются, из них сооружают стропильные конструкции, изготовляют мебель, окна, двери, мелкие декоративные изделия.

Твердая древесина

Коэффициент твердости от 40.1 МПа до 80 МПа имеют твердые породы, а выше 80 МПа – очень твердые породы древесины. Вершину твердости среди лиственных пород занимает дерево ятоб, растущее в лесах Южной Америки. Дерево имеет кирпично-красный цвет при распиле. Из него производят мебель, паркет, мелкие элементы интерьера. За ятобом по твердости следует сукупира, ярра амазонская, мутения, орех грецкий, ясень, дуб. А из хвойных пород рекорд твердости принадлежит лиственнице, изделия из которой приравниваются к каменным. Твердые сорта деревьев нашли свое применение в изготовлении высокопрочных конструкций.

Эбеновое дерево (100 000$ за 1 м3)

Очень плотная, тяжелая и дорогая древесина. В Древнем Египте ценилась наравне с золотом и слоновой костью. Эбеновые деревья принадлежат к роду Хурмы и растут во влажных экваториальных лесах. Древесина преимущественно черного цвета, без видимых годовых колец. Влагоустойчива, не подвержена гниению.

Существует несколько сортов эбена, в зависимости от вида растения. Лучшим считается черный цейлонский. Этот сорт древесины в два раза тверже дубовой доски и практически не имеет пор. После полировки приобретает идеально гладкую поверхность.

Камерунский эбен более распространен, но уступает ему по качеству, так как имеет выраженные поры. Самый редкий вид – лунный, встречающийся только на Филиппинах. Из него делают эксклюзивные кии и предметы интерьера. Цена одного квадратного метра паркета из лунного эбена стартует от 50 000$.

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.

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.

Самые плотные деревья в мире

Имейте в виду, что плотность древесины может варьироваться в среднем на плюс-минус 10%. Так что вполне возможно, что образец c десятого места в этом списке может легко весить больше, чем образец с первого места. Тем более что некоторые из этих видов древесины весят в среднем только на несколько десятых больше кг/м3 чем их ближайшие соперники.

Интересно, но все виды древесины имеют плотность выше 1000 килограмм на кубометр, а это значит что плот с такой древесины не поплывет :-). Вся ниже перечисленная древесина тяжелее воды и с легкостью тонет. Плотность рассчитана под влажность 12%.

Ятоба, разновидность красного дерева -10 место.

Плотность дерева Ятоба чуть выше 1000 кг/м3.

Дерево Мопане — девятое место.

Плотность дерева Мопане достигает 1200 кг на кубометр. Это африканское дереве, довольно трудное в обработке, но его плюсом являются хорошие акустические свойства, поэтому часто используется в музыкальных инструментах.

Свинцовое дерево — 8 место.

Leadwood (Combretum imberbe) или Южно — Африканское дерево, в переводе означает свинцовое дерево. Довольно редко встречается даже в Африке, поэтому находится под защитой властей. Плотность этого дерева около 1235 кг на кубометр.

Квебрахо «сломаный топор» — 7 место.

Дерево Квебрахо родом из Южной Америки, в переводе с испанского «сломаный топор». Дерево очень трудно поддается обработке. Плотность около 1250 кг на кубометр.

6 место — змеиное дерево.

Snakewood — снайкевуд, плотность 1270 килограмм на кубометр. Структура дерева напоминает кожу змеи. Удивительно, но высота этого дерева не более трех метров. Дерево распространено в Центральной Америке, из за своей уникальной структуры дерево очень ценится и является одним из самых дорогих и востребованных в мире. Трудно поддается обработке.

Olneya tesota — 5 место.

Olneya tesota — одна из разновидностей железного дерева. Плотность этого дерева около 1275 кг/м3. Это довольно засухоустойчивое дерево.

Krugiodendron ferreum — 4 место, плотность этой древесины 1300 кг на кубометр. Данное дерево можно очень редко встретить в продаже, так как оно очень мало в размерах и из него не получить пиломатериал, высота дерева около 5 — 7 метров.

Bulnesia Arborea — 3 место!

Это дерево очень часто называют Аргентинским железным деревом. Плотность 1300 килограмм на кубометр.

Второе место — Dalbergia melanoxylon или Африканское Черное Дерево.

Африканское черное дерево — 2 место. Плотность 1310 килограмм.

Итак, победитель признанный во всем мире — Железное Дерево.

Guaiacum officinale — железное дерево, это дерево признано самым тяжелым в мире. Древесина железного дерева причислена к вымирающим видам и занесена в CITES (международная конвенция защиты дикой природы и фауны находящейся под угрозой уничтожения). Плотность этого дерева 1352 килограмма на кубометр древесины.

Древесина акации является очень твердой. Древесина акации и ее физические свойства и характеристики. Рассмотрим белую акацию в разрезе.

Акация — самое твёрдое из деревьев, растущих в России. Цвет его жёлтый или оливково- зелёный, наслоения прямые и резко заметные. Обрабатывается хорошо токмо в сыром виде, в сухом же с трудом поддаётся обработке режущими инструментами; не трескается и не коробится; замечательно стойко сопротивляется трению; к атмосферным влияниям почти не чувствительна; под влиянием света акация несколько изменяет свою окраску и со временем становится очень красивой.

Древесина акации – прекрасный материал для напольных покрытий. Срок их службы сравним с паркетом из ясеня или лиственницы. Акромя того, из нее делают отличные двери, которые прочнее дубовых (дверь из акации толщиной 80 мм невозможно прострелить из пистолета ПМ с расстояния 10 м).

Одна из сложностей в работе с акацией обусловлена тем, что она изначально предрасположена к растрескиванию, посему ей необходимы щадящие режимы сушки, что увеличивает время. Другая сложность состоит в том, что акация имеет разнонаправленную текстуру – волокна в древесине расположены навстречу друг другу, как у красного дерева, — что существенно затрудняет обработку. Но результат того стоит. Древесина акации — изысканный материал для внутренней отделки помещений, создающий прекрасный контрастный фон для темной мебели.

Железное дерево

Под этим названием объединены несколько десятков видов деревьев, которые произрастают в основном в азиатских странах, Океании и Австралии. От всех остальных деревьев их отличает один признак — плотность более 1000 кг/м , т. е. более, чем плотность воды.

Парротия персидская (железняк, демир-агач, амбур) — названа в честь естествоиспытателя Ивана Паррота. Произрастает в реликтовых лесах Азербайджана. Красивый внешний вид и устойчивость к морозам сделали её популярным декоративным растением в Европе. Из-за своей редкости древесина не подвергалась классификации, но доподлинно известно о её исключительной прочности. Местные жители издавна делали из неё топорища, доску пола и ответственные столярные изделия. Стоимость парротии в разы выше, чем на древесину с такими же свойствами — реликтовые леса находятся под охраной государства и ЮНЕСКО.

Квебрахо или красное дерево — произрастает в северных районах Бразилии и Аргентины. Его название произошло от сочетания слов quiebra-hacha (исп.), что в переводе значит «ломать топор». Красное квебрахо относительно распространено в России, поэтому есть данные о его испытаниях:

Плотность — 1200 кг/м3.

Твёрдость поперечного среза — 81,5 МПа.

Твёрдость по Бриннелю — 3,2кг/мм2.

Большую ценность помимо «вечного» материала для мебели в древесине квебрахо представляет танин, который и придаёт ему красный оттенок. Из коры и древесины получают экстракт, который применяется для лечения астмы, болезней сердца и кровообращения.

Менее распространённый вид — белое квебрахо — имеет меньшую плотность (850 кг/м3) и редко используется на территории Евразии из-за наличия более дешёвых местных аналогов.

Бакаут или Гваяковое дерево — национальный символ Ямайки (цветок). Произрастает на островах Карибского моря, в Южной Америке и Индии. Древесина его настолько плотная, что не имеет возможности раскалываться, и составляет от 1200 до 1450 кг/м3. Смола бакаута представляет ценность для медицины — на её основе делают лекарственные препараты и химические реактивы.

Исключительная твёрдость и высокая естественная промасленность дают дереву долговечность и хорошие механические свойства. «Послужной список» бакаута — самый внушительный из всех:

Детали старейших парусных судов, которые сохранились и сегодня.

Детали напольных часов с деревянным механизмом.

Подшипники (!) в рулевых и винтовых механизмах дизельных подводных лодок и турбины электростанции (!) Коновинго (Conowingo) на реке Саскуэханна.

Шары для кегельбана, клюшки для крокета и дубинки для британских полицейских.

Список областей применения даёт понять, что в некоторых случаях бакаут вполне может заменить железо.

Приобрести материалы из деревьев, описанных выше, крайне затруднительно по двум причинам. Первая — большинство их растёт в тропиках или отдалённых (от России) районах мира. Вторая — почти все они находятся под охраной из-за своей редкости. Поэтому приобретение этого ценного материала — отдельно взятая задача, которую следует планировать в долгосрочной перспективе.

Однако есть более популярное и приемлемое решение — использование имитации заданной породы из более распространённого и дешёвого материала. Например, паркетная доска из лиственницы может быть отделана тонким слоем квербахо и выглядеть после монтажа как квербахо. Такой подход приносит желаемый результат, разумно экономя средства и природные ресурсы.

Виталий Долбинов, рмнт.ру

Древесина акации свойства. Сфера применения.

Прочную, жесткую и одновременно вязкую и эластичную древесину белой акации используют мебельщики. С сортиментов большого диаметра делают качественный шпон. Высокие прочность и стойкость к гниению позволяют использовать эту древесину как стойки в рудниках, сваи и т.д. Она пригодна для сухих и влажных помещений, для их внутреннего и внешней отделки. Древесина белой акации — хороший материал для паркета. Кроме того, из нее делают прекрасные двери, прочнее дубовые. Двери из акации толщиной 70-80 мм не берет пуля из пистолета Макарова с расстояния 10 м.

Тщательно высушенные и покрытые лаком детали хорошо сохраняют форму и размеры в условиях сухих помещений. Древесина белой акации идеально ведет себя в соединениях на клею и на шурупах. Для отделки изделий из нее можно использовать как лакокрасочные материалы на основе органических растворителей, так и водорастворимые лаки, краски и бейцы.

Высокая прочность, вязкость и эластичность делают эту древесину незаменимой при изготовлении ручного инструмента.

Кори и высушенные цветки белой акации используют как лекарственное средство. Препараты из цветков акации принимают больные гриппом, при кашле, болях в желудке и кишечнике, желудочных кровотечениях, воспалительных процессах мочевыводящих путей (пиелонефрит, мочекаменная болезнь) и при первой стадии гипертонической болезни в смеси с травами пустырника пьятилопатного, цветками календулы , цветами лоха узколистного. При повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, запорах принимают горячий отвар или спиртовую настойку, приготовленную из коры молодых ветвей акации. Кора белой акации ядовитое, поэтому препараты знеи следует принимать, не превышая дозу и под контролем врача.

Уд (20 000 – 25 000$ за 1 кг)

Известно также как алойное, агаровое или агахолловое дерево, оуд, каламбак. Распространено исключительно во влажных тропических лесах Юго-Восточной Азии.

Это самое редкое и дорогое дерево в мире, и с каждым годом его цена продолжает расти. Из-за больших объемов вырубки и ограниченности ресурса агаровое дерево уже находится под угрозой исчезновения. Ценность уда заключается в его темной сердцевине, пропитанной ароматической смолой. Это защитная реакция дерева на заражение особым видом грибка. Требуется не менее 20 лет, чтобы смола приобрела характерный сладкий древесно-дымный аромат с бальзамическими нотками.