Tính Chất Của Gỗ: độ Cứng Của Nó Là Gì? Tính Chất Công Nghệ Và độ ẩm. Những đặc Tính Hữu ích Của Gỗ Là Gì?

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 06:03

Biết mọi thứ về đặc tính của gỗ, không chỉ về độ cứng, rất hữu ích cho sự phát triển chung và cho tổ chức trực tiếp của các ngành công nghiệp khác nhau. Bắt buộc phải quan tâm đến tính chất công nghệ và độ ẩm. Nhưng cũng nên hình dung trước gỗ có những đặc tính hữu ích nào.

Tổng quan về tính chất vật lý

Màu sắc

Màu sắc của gỗ phần lớn phụ thuộc vào mức độ bão hòa của nó với tannin. Vì vậy, rõ ràng nó gắn liền với đặc điểm khí hậu, thổ nhưỡng của các địa phương. Nguyên tắc chính rất đơn giản: độ hòa tan của muối khoáng càng lớn, vật liệu sẽ chuyển sang màu sẫm hơn. Nhưng màu sắc của một cây cụ thể cũng phụ thuộc vào:

• lượng muối khoáng;
• tính năng xử lý trong sản xuất;
• độ ẩm;
• đặc điểm chiếu sáng;
• kiệt sức theo thời gian;
• các vết nấm.

Chiếu sáng

Về mặt vật lý, thông số này thể hiện mức độ loại bỏ hướng của quang thông. Bề mặt của một mẫu cụ thể càng mịn thì giá trị của nó càng cao … Các bảng và bảng được đánh bóng đúng cách, hầu như không phụ thuộc vào giống ban đầu, tỏa sáng đặc biệt mạnh mẽ. Nhưng dù vậy, những nét đặc trưng của giống luôn để lại dấu ấn về bản chất tỏa sáng như vậy.

Và một lần nữa, cần phải tính đến sự biểu hiện không đồng đều của một thông số như vậy ở các mức độ chiếu sáng khác nhau.

Kết cấu

Theo nhiều cách, tính chất này được coi là yếu tố quyết định sự xuất hiện của gỗ cuối cùng. Kết cấu đề cập đến một mẫu cụ thể. Nó thường không được tìm thấy trên bề mặt, mà trên vết cắt. Kết cấu bị ảnh hưởng bởi:

• màu đã được đề cập;
• đặc điểm của sợi và vị trí của chúng;
• Vân gỗ;
• chất màu bên trong.

Đánh hơi

Mùi thơm đặc trưng có lẽ là đặc tính dễ chịu nhất mà gỗ có được . Mùi mạnh nhất là đặc trưng của nhân, vì ở đó có hàm lượng chất thơm cao nhất. Cây mới chặt có mùi nồng hơn, sau đó nhạt dần. Sau một thời gian, hầu như không thể bắt được mùi này. Nó hấp dẫn nhất đối với những mẫu vật như vậy:

• cây bách xù;
• cây chanh;
• cây bách;
• gỗ tếch;
• đào;
• Gỗ màu vàng.

Cấu trúc vĩ mô

Đây là tên cấu trúc của một cái cây, được phát hiện khi nhìn bằng mắt thường, hoặc khi tăng lên một chút, ví dụ, bằng kính lúp. Bạn có thể nhận thấy cấu trúc vĩ mô trên bất kỳ vết cắt nào của trung kế. Lõi, vỏ gỗ và bản thân gỗ đều là các bộ phận của cấu trúc vĩ mô.

Điều này cũng bao gồm các vòng sinh trưởng, giúp ta có thể đánh giá tuổi của cây, nó sinh trưởng và phát triển trong điều kiện nào.

Độ ẩm

Chỉ báo này thường chuyển sang âm vì càng nhỏ thì gỗ càng dễ gia công, các thông số khác của nó càng dễ dự đoán và thành phẩm càng đáng tin cậy . Gỗ mới cắt có độ ẩm khá cao. Ở điều kiện bình thường - nhiệt độ 20 độ - cây có thể hấp thụ tuyệt đối 30% nước từ môi trường bên ngoài. Nó không thể tự nhiên vượt quá chỉ số này, trừ khi có một số trường hợp đặc biệt làm tăng độ bão hòa với chất lỏng lên đến 50 hoặc thậm chí lên đến 100%. Đáng chú ý, nó hầu như không phụ thuộc vào giống chó và thậm chí vào khu vực xuất xứ.

Tiêu chuẩn theo GOST rất đơn giản: nếu hàm lượng nước dưới 22% , thì đây là gỗ xẻ khô, và ở nồng độ cao hơn, nó được xếp vào loại ướt. Tuy nhiên, vì mục đích thực tế, tất nhiên không thể giới hạn bản thân ở mức tiêu chuẩn như vậy. Ngoài ra, cần phải nhớ rằng theo GOST, hàm lượng nước trong gỗ loại 4 không được tiêu chuẩn hóa. Định nghĩa của chỉ số này được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Đối với các mục đích chuyên nghiệp, nó được đo bằng một thiết bị đặc biệt - máy đo độ ẩm điện.

Tuy nhiên, những thợ mộc và thợ mộc có kinh nghiệm có thể xác định độ ẩm bằng mắt với độ chính xác khá cao. Tất nhiên, điều này không đủ để thu thập tài liệu về chất lượng của lô, nhưng nó đủ cho việc lựa chọn gỗ để xây dựng hoặc sản xuất đồ nội thất.

Bạn cũng có thể kiểm tra độ ẩm bằng cách sử dụng thử trọng lượng . Thông thường gỗ khô trong không khí được coi là bình thường, độ ẩm không vượt quá 15-20%. Thông thường, để đạt được kết quả này, cần phải sấy khô ít nhiều trong thời gian dài.

Cây có độ ẩm hơn 100 phần trăm được coi là ẩm ướt .(theo hệ số cộng khối lượng do ẩm). Nhưng điều này chỉ có thể thực hiện được khi tiếp xúc lâu với nước. Độ ẩm được coi là bình thường từ 30 đến 80% , mặc dù, tất nhiên, họ không cố gắng đạt đến giới hạn trên, nhưng cố gắng sử dụng gỗ xẻ khô nhất có thể, lý tưởng là không quá 12%. Việc tính toán được thực hiện theo một công thức khá đơn giản.

Chỉ số độ ẩm ban đầu được xác định bằng cách lấy khối lượng ở trạng thái khô tuyệt đối trừ đi khối lượng ban đầu, sau đó lấy khối lượng này chia cho khối lượng khô tuyệt đối và nhân với 100% . Cần phải hiểu rằng ngay cả khi bề mặt khô, vẫn có thể có một lượng ẩm hợp lý bên trong. Trong một số trường hợp, bạn có thể nghe nói về cái gọi là độ ẩm cân bằng của gỗ. Nó ngụ ý một trạng thái như vậy khi áp suất từ môi trường bên ngoài hoàn toàn cân bằng với áp suất từ phía chất lỏng chứa trong lỗ chân lông và tế bào. Chỉ tiêu này, giống như các loại độ bão hòa nước khác, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phù hợp của nguyên liệu thô cho các mục đích thực tế nhất định.

Với độ ẩm ngày càng tăng, gỗ xẻ:

• trở nên rộng hơn đáng kể;
• kéo dài phần nào;
• kết hợp với sự gia tăng nhiệt độ, nó có được độ dẻo;
• qua một thời gian dài (tương đương với tuổi thọ sử dụng bình thường), nó bị mòn và xuống cấp nhanh hơn, thối rữa thường xuyên hơn và tích cực hơn.

Hấp thụ độ ẩm

Nhưng nước không chỉ được chứa ban đầu mà còn từ bên ngoài vào trong suốt thời gian sử dụng sản phẩm. Cường độ hấp thụ của nó được gọi chính xác là độ hút ẩm. Một số nhiệt được tạo ra khi nước bị hấp thụ.

Nhưng quá trình này sẽ dần chậm lại. Khi gần đến giới hạn bão hòa, nó thường diễn ra theo cách cực kỳ chậm.

Độ dẫn ẩm

Đó là về việc vượt qua cái gọi là nước liên kết. Hệ số dẫn ẩm tính đến chuyển động của cả bản thân chất lỏng và pha hơi. Nó xảy ra thông qua:

• các khoang tế bào;
• các khoảng gian bào;
• hệ thống mao mạch của màng tế bào.

Co rút và sưng tấy

Khi các chuyên gia phát âm từ co rút, nó không có bất kỳ hàm ý mỉa mai nào . Đây là một thuật ngữ khá nghiêm túc, có nghĩa là mức độ giảm kích thước của gỗ hoặc sản phẩm từ nó bằng cách loại bỏ hơi ẩm hiện có ở đó. Đối với từng giống và thậm chí đối với một mức mật độ cụ thể, chỉ số này có thể khác nhau đáng kể. Theo các hướng hình học khác nhau, sự co ngót là không đồng nhất. Ý nghĩa vật lý của hiện tượng trương nở bao gồm sự xâm nhập của các phân tử nước vào thành tế bào và trong các sợi xenluloza di chuyển của chúng, hiện tượng này chủ yếu là đặc trưng của gỗ quá khô hoặc tiếp xúc với sự thay đổi độ ẩm theo mùa.

Ứng suất bên trong

Ở trạng thái tự nhiên của nó, bất kỳ thân cây nào cũng phát triển một cách cân đối, ngay cả khi nó phải phát triển quanh co. Nhưng khi cùng một thân cây bị đốn hạ, gỗ “dẫn đường”, bởi vì những căng thẳng này mất kiểm soát, mất tất cả sự hài hòa. Mạnh mẽ nhất trong số họ được tìm thấy ngay lập tức, ngay sau khi thân cây được cưa. Tuy nhiên, đôi khi vấn đề tự bộc lộ muộn hơn nhiều, sau khi ván đã khô và gắn chặt vào cấu trúc đã tạo.

Bằng mắt thường, điều này được thể hiện ở việc xuất hiện nhiều vết nứt khác nhau, sấy khô công nghiệp đúng cách hóa ra lại là giải pháp cho vấn đề, và đó là lý do tại sao không thể coi nó chỉ làm tăng giá như người ta thường nghĩ.

Tỉ trọng

Đây là chỉ số đo khối lượng của một đơn vị thể tích nhất định của cây. Quan trọng: nó được tính toán bằng cách cố ý bỏ qua khối lượng lỗ rỗng và độ ẩm chứa, chỉ có trọng lực thực của chất khô là quan trọng . Đối với mỗi giống, mật độ cá thể nghiêm ngặt. Chỉ số này có liên quan chặt chẽ đến các thông số sau:

• độ xốp;
• độ ẩm;
• tỷ lệ hấp thụ;
• sức lực;
• dễ bị hư hỏng sinh học (mẫu càng đặc thì càng khó làm hỏng).

Tính thấm

Không nên đánh giá thấp khả năng truyền chất lỏng và khí của gỗ . Nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của các chế độ sấy và ngâm tẩm, và việc đánh giá tính khả thi của các chế độ đó. Khả năng thấm nước không chỉ được xác định bởi loài gỗ, mà còn bởi vị trí trong thân cây và hướng chuyển động của chất lỏng và khí. Độ thấm dọc theo thớ khác nhau đáng kể so với tốc độ thấm qua thớ. Nó cũng đáng xem xét vai trò quan trọng của các chất nhựa cản trở dòng chảy của nước và các chất lỏng khác.

Độ thấm khí được định nghĩa là lượng không khí đã đi qua. Nó được đo bằng 1 mét khối. xem bề mặt mẫu. Chỉ số này được xác định:

• áp lực;
• các đặc tính của bản thân gỗ;
• tính chất của hơi hoặc khí.

Nhiệt

Đó là chúng thường được nhắc đến nhiều nhất trong số các đặc tính hữu ích của vật liệu tự nhiên .… Nhưng trên thực tế, tình hình có phần phức tạp hơn chỉ là “giữ nhiệt tốt”. Mức nhiệt dung cụ thể không phụ thuộc nhiều vào đá và khối lượng riêng. Nó được xác định chủ yếu bởi nhiệt độ môi trường xung quanh. Càng lên cao, nhiệt dung càng lớn, sự phụ thuộc gần như tuyến tính.

Nó cũng đáng chú ý đến sự khuếch tán nhiệt và độ dẫn nhiệt . Cả hai tính chất này đều liên quan trực tiếp đến khối lượng riêng của chất, vì mỗi khoang chứa không khí đều đóng một vai trò quan trọng. Gỗ càng đặc thì khả năng dẫn nhiệt càng cao. Nhưng ngược lại, chỉ số dẫn nhiệt giảm mạnh khi khối lượng riêng của mẫu tăng lên.

Tế bào và sợi truyền nhiệt theo hướng dọc nhiều hơn theo hướng ngang.

Nhưng đôi khi gỗ cũng được sử dụng làm chất đốt. Trong trường hợp này, nhiệt trị là rất quan trọng . Đối với một cây khô hoàn toàn, nó dao động từ 19,7 đến 21,5 MJ trên 1 kg. Sự xuất hiện của độ ẩm, ngay cả với một lượng nhỏ, làm giảm đáng kể chỉ số này. Vỏ cây, ngoại trừ bạch dương, cháy ở nhiệt độ tương đương với nhiệt độ của chính gỗ.

Khi sử dụng gỗ làm nhiên liệu, điều quan trọng chính là đặc tính nhiệt của gỗ như nhiệt đốt (nhiệt trị), đối với gỗ khô tuyệt đối là 19,7-21,5 MJ / kg. Sự hiện diện của độ ẩm làm giảm đáng kể giá trị của nó. Nhiệt trị của vỏ cây xấp xỉ như của gỗ, ngoại trừ lớp bên ngoài của vỏ cây bạch dương (36 MJ / kg).

Âm thanh

Phần lớn các nhà xây dựng chỉ quan tâm và duy nhất đến khả năng của gỗ để hấp thụ âm thanh bên ngoài. Càng lên cao, vật liệu sẽ càng tốt để bảo vệ ngôi nhà khỏi tiếng ồn đường phố. Tuy nhiên, trong sản xuất nhạc cụ, một đặc tính như cộng hưởng đóng một vai trò quan trọng.

Các nhà chuyên môn vẫn đang nghiên cứu hằng số bức xạ, nó cũng là hằng số âm thanh. Theo bà, đó là sự phù hợp của một giống chó nhất định hoặc thậm chí một mẫu cụ thể để sử dụng thực tế.

Điện

Trước hết, nó là về điện trở và cường độ điện … Mức độ chống lại dòng điện được xác định bởi loại và hướng của các sợi. Tuy nhiên, nhiệt độ và độ ẩm có thể dự đoán được là rất quan trọng. Theo cường độ điện, thông thường phải hiểu cường độ điện trường yêu cầu, đủ để đánh thủng. Gỗ càng được nung nóng, nhiệt độ của nó càng cao thì khả năng chống lại sự phân hủy như vậy càng thấp.

Biểu hiện khi tiếp xúc với bức xạ

Trong trường hợp bức xạ hồng ngoại, các bề mặt của gỗ có thể trở nên rất nóng. Tuy nhiên, tác động rất mạnh của loại này là cần thiết để thân cây dày có thể biến đổi hết độ sâu . Thật kỳ lạ, sự xâm nhập của ánh sáng nhìn thấy xảy ra sâu hơn nhiều - khoảng 10-15 cm. Các tính năng phản xạ ánh sáng giúp chúng ta có thể đánh giá tốt các khuyết tật của vật liệu. Tia cực tím xuyên qua gỗ kém.

Nhưng nó gây ra một sự phát sáng cụ thể - sự phát quang . Tia X có thể phát hiện các khiếm khuyết cấu trúc thậm chí nhỏ. Nó thường được sử dụng để chẩn đoán chuyên nghiệp. Bức xạ beta được sử dụng để nghiên cứu cây đang phát triển. Tia gamma có thể phát hiện rất sâu các khuyết tật, thối rữa, v.v.

Mô tả các đặc tính cơ học

Sức lực

Đây là tên của khả năng chống lại sự phá hủy khi có tải trọng .… Mức độ bền phụ thuộc vào lượng ẩm liên kết. Càng cao thì khả năng chống ứng suất cơ học càng giảm. Tuy nhiên, sau khi vượt qua ngưỡng hút ẩm (khoảng 30%), sự phụ thuộc này biến mất. Do đó, chỉ cho phép so sánh độ bền kéo của các mẫu với cùng một mức độ ẩm.

Điện trở nhất thiết không chỉ được đo dọc theo các sợi, mà còn theo hướng xuyên tâm và tiếp tuyến.

Độ cứng

Hầu hết mọi người đều biết rằng gỗ có thể có độ cứng khác nhau, và đây là một trong những chỉ số chính khi lựa chọn nó cho các mục đích cụ thể . Các chuyên gia định nghĩa độ cứng là lực chống lại sự xâm nhập của các vật thể lạ, bao gồm cả phần cứng. Ngoài danh sách hoặc thang điểm cho các loài cây lá kim và cây rụng lá, còn có phân loại theo diện tích độ cứng. Chấm dứt Độ cứng được thiết lập bằng cách thụt một thanh kim loại có đường kính và hình dạng nhất định của đầu đến một độ sâu bán kính nhất định trong vòng 120 giây một cách trơn tru. Các ước tính được tính bằng kilôgam trên centimet vuông.

Cũng phân biệt độ cứng hướng tâm và tiếp tuyến . Chỉ số của nó trong mặt phẳng bên của một tấm gỗ cứng thấp hơn gần như 30% so với phần cuối, và đối với một khối cây lá kim, sự khác biệt thường là 40%. Nhưng phần lớn phụ thuộc vào giống chó cụ thể, vào tình trạng và đặc điểm bảo quản của nó. Trong một số trường hợp, độ cứng được đo theo hệ thống Brinell. Ngoài ra, các chuyên gia luôn tính đến độ cứng có thể thay đổi như thế nào trong quá trình xử lý và trong quá trình sử dụng.

Cây khỏe nhất trên thế giới là:

• jatoba;
• sucupira;
• Yarra A-ma-dôn;
• độ đục;
• Quả óc chó;
• merbau;
• tro;
• cây sồi;
• cây thông rụng lá.

Yếu tố chất lượng

Nhưng chỉ cần tìm ra cây nào có thể chịu được tải trọng nhiều nhất mà không bị đổ thì vẫn chưa đủ. Nó là cần thiết để chú ý đến các khía cạnh đáng kể khác. Trước hết, về mối quan hệ giữa các thông số cơ học và mật độ khối. Gỗ càng nặng thì cơ học của nó càng tốt .… Mối quan hệ tương ứng được mô tả bằng một số công thức phức tạp. Nhưng để tính đến các điều kiện và nơi phát triển nhất định, các hệ số điều chỉnh bổ sung được đưa vào.

Khả năng sinh lời theo tỷ trọng được phản ánh bằng các hệ số:

• chất lượng tổng thể;
• chất lượng tĩnh;
• chất lượng cụ thể.

Đặc điểm của thuộc tính công nghệ

Các đặc tính kỹ thuật chính của gỗ, cùng với độ cứng đã được đề cập, là:

• sức mạnh tác động;
• hiệu quả của việc lưu giữ phần cứng;
• khả năng uốn cong;
• dễ bị tách lớp;
• hao mòn điện trở.

Độ nhớt đặc trưng cho công việc hấp thụ khi va chạm, không dẫn đến phá hủy vật liệu.

Thử nghiệm được thực hiện trên các mẫu đặc biệt. Con lắc máy photocopy được sử dụng để thực hiện nó.

Con lắc ở trạng thái nâng lên tích trữ thế năng. Sau khi giải phóng trong chuyển động không bị cản trở, nó tăng lên một độ cao và đã dành một phần xung lực để phá hủy mẫu, lên một độ cao khác, điều này cho phép chúng tôi xác định chi phí của nỗ lực.

Các thiết bị thường được trang bị một thang đo đặc biệt. Sau khi đếm các số đọc, chúng được thay thế vào các công thức và theo cách này, chỉ số độ bền va đập sẽ thu được. Cần phải hiểu rằng chúng ta đang nói về việc so sánh chất lượng của các mẫu, chứ không phải về việc tính toán các cấu trúc bằng gỗ. Người ta phát hiện ra rằng các loài rụng lá có nhiều nhớt hơn khối núi cây lá kim . Đối với việc giữ lại phần cứng, nó phụ thuộc vào lực ma sát xảy ra giữa vật liệu và các chốt được lắp vào nó.

Ngoài ra, cái gọi là giá trị điện trở kéo ra được xác định. Ngoài mật độ, nó cũng được xác định bởi loại gỗ và liệu phần cứng đi vào cuối hay ngang qua sợi. Bằng cách làm ướt gỗ, có thể đơn giản hóa việc đóng đinh tương tự, nhưng vật liệu khô giữ chúng kém hơn. Khả năng chống lại lực uốn phải được đánh giá chủ yếu trong các trường hợp mà công nghệ uốn là cần thiết để thu được một sản phẩm nhất định. Không có phương pháp tiêu chuẩn hóa để đánh giá chỉ số này.

Khả năng chống mài mòn hầu như luôn được định nghĩa là khả năng chống lại ma sát. Chỉ trong một số trường hợp hiếm hoi, khả năng chống lại các ảnh hưởng hao mòn khác mới đóng vai trò quan trọng. Điều quan trọng là phải hiểu rằng nó được đo bằng lớp bề mặt. Nếu sự phá hủy đã đạt đến cốt lõi, không có ích gì để nghiên cứu thêm về chủ đề - hậu quả đã rõ ràng. Một phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chống mài mòn được cung cấp trong GOST 16483 năm 1981.