Сравнительная характеристика пород древесины: твердость, плотность, стабильность, цвет

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.

Лес – легкие планеты

Примерно треть всей суши занимают леса. Растениям необходима энергия света, чтобы синтезировать органические вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. Побочным его продуктом является кислород.

Только благодаря растениям мы можем дышать, т.к. именно они производят 99% кислорода, и лишь 1% поступает из мантии нашей планеты. Ночью, когда процесс фотосинтеза невозможен, деревья и другие растения начинают потреблять кислород, но расходуют они его в меньших количествах, чем производят.

Выработкой кислорода занимаются не только деревья, но и все растения, населяющие нашу планету, в том числе и микроскопические водоросли, образующие фитопланктон.

Твердость

Твердостью называется способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. На степень твердости оказывает влияние влажность древесины.

По этому параметру все древесные породы при 12 %-ной влажности можно разделить на три группы:

• мягкие – торцовая твердость 40 МПа и менее (сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан);
• твердые – торцовая твердость 40,1–80 МПа (лиственница, береза сибирская, бук, дуб, вяз, платан, рябина, клен, лещина, орех грецкий, хурма, яблоня, ясень);
• очень твердые – торцовая твердость более 80 МПа (акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, фисташка, тисс).

Твердые породы древесины более износостойки по сравнению с мягкими. Это имеет существенное значение при обработке режущими инструментами: фрезеровании, распиловке. А также при устройстве полов, лестниц, перил, поскольку при эксплуатации древесина подвергается истиранию. В производстве паркета и паркетной доски из массива применяют породы с твердостью не ниже средней.

Сортамент

Сегодня на рынке пиломатериалов можно найти большое количество разновидностей продукции.

Пластины

Это части дерева, которые изготавливаются путём одного продольного распила через центр на 2 равные половины. Имеют только 1 опиленную сторону и используются для производства всего ассортимента пиломатериалов.

Четвертины

Это части дерева, которые получают путём двух продольных распилов брёвен через центр на 4 равные части. Имеют 2 опиленные взаимно перпендикулярные стороны и используются для производства некоторых пиломатериалов, столярных изделий и погонажа.

Брус

Это пиломатериал, размеры которого в сечении по обеим осям составляют более 100 мм. Изготавливается из твёрдых пород древесины. Используется для создания балок опорных конструкций при строительстве мостов, судов, брусовых домов и междуэтажных перекрытий.

Брусок

Пиломатериал, размеры которого в сечении по обеим осям составляют менее 100 мм, а ширина при этом не больше удвоенной толщины. При их создании применяются те же нормативы, которые используются при производстве досок.

Доска

Это пиломатериал, ширина которого в сечении превышает толщину в 2 раза и более. Имеет широкие стороны, которые называются пластями, и узкие — кромки. Пласти всегда обрабатываются путём строгания и шлифования. Кромки иногда могут подвергаться шпунтовке путём создания соединений типа выступ-впадина или шип-паз.

Существует несколько видов досок.

Вагонка – длинная доска небольшой ширины и толщины. Используется для внутренней декоративной отделки помещения, крепится на обрешётку встык или через пазы. Вагонка – наиболее дешёвый и распространённый вид декоративных досок.

Твердость древесины

Твердость дерева по Бриннелю

Твердость  дерева определяется еще по шкале Бриннеля. Измерения твердости дерева по Бриннелю проводятся при влажности дерева составляющей 12%. Метод Бриннеля заключается в том, что на шарик диаметром в один сантиметр оказывается давление с постоянной определенной силой и определенный промежуток времени. И по тому, какая вмятина при этом образовалась, и судят о твердости дерева. Чем вмятина меньше, тем твердость больше. Чаще всего методом Бриннеля пользуются для определения твердости таких материалов как паркет, доски из массива и других материалов из дерева, предназначенных для укладки пола. В принципе и первые два способа определения твердости дерева и метод Бриннеля показывают одинаковые результаты, только единицы измерения разные. Ниже представлена сводная таблица твердости дерева по первым двум способам (единица измерения переведена в проценты) и по методу Бриннеля.

Но какой бы твердость дерева не была, она все равно не сможет выдержать больших и продолжительных нагрузок, особенно это касается ножек мебели или падения какого-либо тяжелого предмета. Именно поэтому на ножки мебели нужно прибить резину. Хотя можно этого не делать, ведь вмятины от мебели на полу есть почти у каждого уважающего себя человека.

Клен

Безъядровая порода. Древесина у явора блестящая, белая, а у остальных видов клена — с красноватым или буроватым оттенком. Годичные слои заметны на всех разрезах. Сердцевинные лучи особенно хорошо видны на радиальном разрезе, создают характерную рябоватость. Клен имеет твердую, плотную древесину с красивой текстурой; прочность древесины несколько больше, чем у древесины дуба. С течением времени клен несколько желтеет.

Наиболее ценный вид клена — сахарный клен

Клен склонен к трещинообразованию, поэтому он требует очень тщательного соблюдения режима сушки.

Плотность: 530 — 650 кг/м3

Твердость: 4,5

Влажность древесины

  Влажность это соотношение массы влаги (воды), находящейся в данном объёме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах ( % ). В древесине вода пропитывает клеточные оболочки и заполняет полости клеток и межклеточные пространства. Влага, пропитывающая клеточные оболочки, называется связанной. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной.

Различают следующие степени влажности древесины:

  Мокрая — длительное время находящаяся в воде. Влажность мокрой древесины выше 100 %.

Свежесрубленная (свежепил) — влажность такой древесины от 50 до 100 %.

  Воздушно-сухая — к этой категории относится древесина долгое время хранившаяся на воздухе. Её показатели влажности зависят от влажности окружающего воздуха, но в среднем находятся в пределах от 20 до 35 %.

  Базовая (влажность 15 — 20 %) в зависимости от климатических условий и времени года, такая древесина показывает содержание влаги от 15 до 20 %.

Комнатно-сухая влажность 8 — 12 %

Абсолютно сухая влажность 0 %, древесина высушена при температуре t = 103°C.

  Содержание влаги в стволе растущего дерева изменяется по высоте и радиусу ствола, а также в зависимости от времени года. Например, влажность заболони сосны в 3 раза выше влажности ядра. У лиственных пород изменение влажности по диаметру более равномерное. По высоте ствола влажность заболони у хвойных пород увеличивается вверх по стволу, а влажность ядра не изменяется. У лиственных пород влажность заболони не изменяется, а влажность ядра вверх по стволу снижается.

  Влажность у молодых деревьев выше и её колебания в течение года больше, чем у старых деревьев. Наибольшее количество влаги содержится в зимний период (ноябрь-февраль), минимальное – в летние месяцы (июль-август).

КОЭФФИЦИЕНТЫ УСУШКИ ДРЕВЕСИНЫ, %

Порода	Усушка
объёмная	в тангенциальном направлении	в радиальном направлении
Лиственница	0,52	0,35	0,19
Сосна	0,44	0,28	0,17
Ель	0,43	0,28	0,16
Пихта	0,39	0,28	0,11
Кедровая сосна	0,37	0,26	0,12
Берёза	0,54	0,31	0,26
Бук	0,47	0,32	0,17
Ясень	0,45	0,28	0,18
Осина	0,41	0,28	0,14

Что лучше: дуб или ясень?

Несмотря на то, что в наши дома все чаще заходят металл, стекло, камень и пластик, дерево по-прежнему остается лидером в интерьере. Лестницы, шкафы, столы и стулья, паркет, двери – все это сложно представить без древесины. Но некоторые изделия служат десятилетиями, в то время как другие – рассыпаются через год. Все дело в качестве и породе дерева. Чтобы не прогадать с выбором, в них стоит разбираться

Сегодня обратим внимание на дуб и ясень

Для производства мебели и предметов декора, в первую очередь, важна плотность древесины. Все породы делятся на мягкие и твердые. Мягкие, преимущественно, хвойные: сосна, ель, ольха и другие. Они быстрее растут, менее прихотливы и стоят дешевле, поэтому их зачастую используют в производстве, где необходимо очень много сырья. А твердые породы деревьев — это в основном лиственные: бук, орех, ясень, дуб. Считается, что они очень долговечны и прочны, а потому такая древесина — дороже. Изделия из дуба или ясени будут служить сотни лет, если за ними правильно ухаживать. Обе породы и внешне одинаково привлекательны. Но пора поговорить и об их различиях.

Основные хвойные породы

Из хвойных пород особо следует выделить сосну, которая занимает порядка 16 % площади всех лесных массивов России. Наибольшее распространение получила так называемая сосна обыкновенная, в основной своей массе произрастающая в Крыму и на Кавказе. Древесину этой породы относят к разряду хорошо поддающихся обработке мягких материалов и чаще всего применяют для изготовления окон, дверей, а также других элементов строений (лестничных маршей, например).

Ещё одна из представительниц этой группы – ель (пихта) – занимает до 12 процентов всех покрытых лесом российских площадей и широко применяется в народном хозяйстве. Материал хвойной ели по причине его повышенной сучковатости поддаётся обработке с большим трудом, но, несмотря на это, он привлекает пользователя однородностью структуры, приятным белым оттенком и малым содержанием смолистых веществ.

Этот сорт часто востребован при изготовлении строительных блоков, половых досок, наличников и плинтусов. Отборная древесина ели может применяться и при производстве бытовой мебели с целью декорирования жилых интерьеров. Из её коры научились изготавливать дубильные материалы, широко применяемые в кожевенной промышленности.

Лиственница очень распространена в нашей стране и занимает большую часть лесных насаждений. Её материал обладает прекрасными физическими характеристиками и по своей плотности и прочности заметно превосходит те же показатели для сосны. Кроме того, волокна лиственницы практически не поддаются гниению и обеспечивают изделиям из этого материала высокие прочностные показатели.

Сферы использования древесины лиственницы широки. Она применяется при сооружении гидротехнических конструкций, при изготовлении свай, шпал, телефонных столбов и опорных стоек для рудников. Ещё один представитель хвойных пород (кедр) очень схож по своим свойствам с елью и может применяться для изготовления шпал, стоек, мебели и карандашей.

Древесинный материал тиса ценится за свой привлекательный внешний вид, позволяющий использовать его при изготовлении элитных образцов мебели, а также при отделке интерьеров помещений. К категории хвойной древесины следует отнести и знакомый многим можжевельник.

Свойства древесины

У большинства пород ядро по сравнению с заболонью имеет большую механическую прочность, более темную окраску.

Заболонь обладает повышенной влажностью по сравнению с ядровой зоной, менее стойка к загниванию и поражению насекомыми.

У многих хвойных (сосна, ель, лиственница, кедр и др.) есть смоляные ходы, представляющие собой тонкие каналы в древесине, заполненные смолой. Они отсутствуют у пихты, можжевельника, тисса. Смола повышает стойкость древесины против гниения.

В соотвествии с ГОСТ 20022.2-80 устанавливают классификацию древесины по стойкости к гниению и пропитываемости защитными средствами, скорости расконсервирования и уязвимости объектов защиты, а также классификацию защитных средств древесины.

По стойкости к гниению породы древесины (табл. 1) подразделяют на 4 класса: стойкие, среднестойкие, малостойкие и нестойкие, причем классификация ведется как по заболони, так и по ядру.

Таблица 1. Стойкость древесины к гниению

Класс
Порода древесины
Заболонь
Ядро

Стойкие

Сосна обыкновенная, ясень

Сосна кедровая сибирская, сосна обыкновенная, лиственница, дуб, ясень

Среднестойкие

Ель, сосна кедровая сибирская, лиственница, пихта

Ель, пихта, бук

Малостойкие

Береза, бук, вяз, граб, дуб, клен

Вяз, клен

Нестойкие

Липа, ольха, осина

Береза, липа, осина, ольха

По пропитываемости защитными средствами породы древесины (табл. 2) подразделяют на следующие группы: легко пропитываемые, умеренно пропитываемые, трудно пропитываемые.

Таблица 2. Пропитываемость древесины защитными средствами

Класс
Порода древесины
Порода древесины
Заболонь
Ядро

Легко пропитываемые

Сосна обыкновенная, береза, бук

_

Умеренно пропитываемые

Сосна кедровая сибирская, лиственница европейская, граб, дуб, клен, липа, ольха, осина

Сосна кедровая сибирская, сосна обыкновенная, осина, ольха

Трудно пропитываемые

Ель, лиственница сибирская, пихта

Ель, лиственница европейская, лиственница сибирская, пихта, береза, дуб, вяз, бук, ясень

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.

Плотность древесины и древесных материалов

1. Для определения собственного веса конструкций плотность древесины различных пород следует принимать по следующей таблице:

Таблица 1

Порода древесины	Плотность древесины, кг/м³, в конструкциях для условий эксплуатации по таблице 1
1А, 1 и 2	3 и 4
Хвойные:
лиственница	650	800
сосна, ель, кедр, пихта	500	600
Твердые лиственные:
дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз, и ильм	700	800
Мягкие лиственные:
осина, тополь, ольха, липа	500	600

1. Плотность свежесрубленной древесины хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м³, твёрдых лиственных пород — 1000 кг/м³.
2. Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.
3. Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной — 1000 кг/м³.
4. Плотность древесины из однонаправленного шпона 500-600 кг/м³, зависит от породы древесины шпонов.

Классификация древесины

 1. по ядру и заболони

Цвет древесины связан с содержащимися в ней красящими, дубильными, смолистыми веществами и зависит как от породы дерева, так и от  его возраста, скорости произрастания, состава почвы, в котором росло дерево, а также климатических условий местности  произрастания. С течением времени цвет древесины меняется. Она «стареет» (патинирует), что не только создает ауру старины, но и затрудняет ремонт.

Древесина пород деревьев, произрастающих на территории России, в основном окрашена в светлые цвета. Древесина одних пород равномерно окрашена, а других имеет отличия в окраске – та часть, которая прилегает к коре, имеет более светлую окраску, чем центральная часть ствола дерева.

Это обусловлено тем, что по мере отмирания живых клеток внутри ствола дерева, они у них закупориваются водопроводящие пути, в них откладываются дубильные и красящие вещества, смолы и углекислый кальций, что и вызывает окрашивание центральной части ствола дерева  в более темный цвет.

Отмершая древесина внутри ствола называется  ядро, а слой живых клеток, вокруг ядра, — заболонь. При этом ядро – самая твердая часть ствола. Кроме того ядро имеет наибольшую плотность и устойчивостью к гниению. В зависимости от строения ядра и заболони породы дерева принято делить на 3 группы:

• Ядровые  —  отмирающие клетки образуют темное ядро. К ним относятся: кедр, сосна, лиственница, дуб, можжевельник, ясень, яблоня;
• Спелодревесные  — цвет отмерших клеток не отличаются от цвета от заболони: ель, осина;
• Заболонные — древесина в центре ствола не отмирает: береза, клен, липа, груша.

2. по твердости

Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел.  Твердость влияет на эксплуатацион­ные и потребительские свойства конструкций и  изделий из дерева. Напри­мер, на стойкость к появлению царапин и вмятин на деревянных изделиях, износостойкость различных напольных покрытий, ступеней лестниц и т. п.

Кроме того, класс твердости особенно важен при обработке древесины резанием, так как от твердости древесины заготовки зависит стойкость режущего инструмента.

По степени твердости породы дерева принято подразделять на 3 класса твердости : мягкие, твердые  и очень твердые. Твердость породы зависит от прочности и толщины клеточных стенок, от содержимого и плотности строения клетки. В зависимости от места произрастания деревья одного и того же вида имеют значительные различия. При этом есть общие тенденции: чем медленнее растет дерево, тем тверже его древесина по сравнению с быстро растущей, а спелая и сердцевинная древесина тверже заболони.  Классы твердости древесины:

• Мягкая  (плотность менее 540 кг/м3) — ель, кедр, сосна, пихта, осина, ольха, липа, каштан, тополь;
• Твердая (плотность от 550 — до 740 кг/м3) — лиственница, дуб, береза обыкновенная, бук, ильм, платан, клен, грецкий орех, яблоня, ясень;
• Очень твердая (плотность более 750 кг/м3) — береза железная, белая акация, рябина, кизил, граб, фисташковое дерево, самшит.

3. по стойкости к гниению

Древесина березы

В соответствии с ГОСТом  20022.2-80 древесина по стойкости к гниению породы подразделяется на классы:

Класс стойкости древесины к гниению	Порода
заболонь	ядро
Стойкие	Сосна, ясень	Кедр, сосна, лиственница, дуб, ясень
Среднестойкие	Ель, кедр, пихта, лиственница	Пихта, ель, бук
Малостойкие	Береза, вяз, бук, дуб, граб, клен	Клен, вяз
Нестойкие	Липа, осина, ольха	Береза, осина, липа, ольха

4. по пропитываемости

В соответствии с ГОСТом  20022.2-80 древесина по пропитываемости защитными средствами подразделяется на группы:

Группа древесины по пропитываемости	Порода
заболонь	ядро
Легкопропитываемые	Сосна, бук, береза	—
Умеренно пропитываемые	Кедр, европейская лиственница, дуб, граб, клен, ольха, липа, осина	Кедр, сосна, ольха, осина
Трудно пропитываемые	Ель, пихта, сибирская лиственница	Ель, сибирская лиственница, европейская лиственница, пихта, береза, вяз, дуб, ясень, бук

Акация белая

Данное дерево обладает древесиной, которая у нас в стране считается одной из твердейших. Привлекательная текстура, сочный цвет, отличная прочность, высочайшая твердость, замечательная устойчивость к гниению – вот отличительные черты этой древесины. К тому же она весьма легко полируется. Применяется древесина акации для производства мебели и паркета.

Носит еще название «бразильской вишни», однако к роду «вишня» не имеет никакого отношения. Дерево с высокой твердостью обладает широкой кроной и вырастает в длину до сорока метров.

Древесина этого дерева, произрастающего в Бразилии, Венесуэле и Колумбии, трудно поддается обработке, но хорошо полируется. Также древесина сукупиры не подвержена воздействию грибков и различных вредителей. Среди деревьев, обладающих прочной и твердой древесиной, можно выделить еще эбеновое дерево, палисандр, кумару. Все эти деревья легко тонут в воде и имеют устойчивую к гниению кору. А значит, получить из их древесины лодку не получится, но зато можно производить прекрасную мебель.

Самые прочные деревья в мире

Сегодня твёрдость дерева определяется с помощью нескольких методов. Существуют рейтинги всех деревьев по плотности. Исходя из твердости, определяют, где и какую древесину использовать.

Самые твердые породы дерева

Согласно полученным данным о твердости, составлен список наиболее твердых деревьев. В него вошла акация белая
. Это дерево в больших количествах растет в Европе, куда попало из Северной Америки.

Бразильская вишня
, по-научному называемая ятоба
, находится на втором месте по твердости. Надо отметить, что с растениями рода «вишня» это дерево не имеет ничего общего. В Южной Америке растет сукупира. Ее древесина не только практична, но еще и декоративна, так как имеет вкрапления светлых прожилок, которые контрастируют с красновато-коричневой древесиной. Известно что грибки и вредители сукупире не страшны. Несмотря на то что, древесина плохо поддается обработке, она хорошо шлифуется.

Есть такая древесина из разряда твердых, как африканская мутения
. Необычно то, что по структуре она схожа с тиком, а по цвету напоминает орех. В Центральной Америке есть дерево амарант
, обладающее плотной, но гибкой древесиной, имеющей красно-фиолетовый оттенок и крупную выразительную структуру. Амарант тяжел в обработке и лакировке, там ни менее из его древесины изготавливают единичные аксессуары и дорогую мебель.

Мербай
— еще один вид твердой древесины. Она удобна в обработке, легко поддается полировке и устойчива к влаге. Эти свойства делают ее идеальной для производства паркета, оформления ванных комнат. Всем известный канадский клен, растущий в Северной Америке, по-другому называется клен сахарный. Это твердое дерево является символом Канады.

Ярра
— австралийский эвкалипт. По причине схожести его древесины с махагони, дерево называют еще и австралийским махагони. Твердой считается древесина розового дерева. Его родина — Бразилия. Это незаменимый материал для изготовления музыкальных инструментов и мебели для презентабельных объектов.

Далее в списке следует ясень
с очень твердой древесиной, за ним — дуб
, с тяжелой и прочной древесиной. Нельзя не сказать о буке
. Свойства его древесины позволяют находить ей широкое применение.

Физические свойства древесины

1. Плотность.

Абсолютное значение, измеряемое соотношением веса к объему. Плотность напрямую зависит от разновидности породы и количества влаги. Чем меньше влажность, тем ниже плотность.

2. Теплопроводность.

Свойство древесины пропускать тепло от корней до кроны. На качество теплопроводности влияют такие факторы:

• температура воздуха;
• внутренняя влажность;
• насыщенность;
• количество теплоты.

3. Звукопроводность.

Особенное свойство лесоматериалов — пропускать звук. Звукопроницаемость у древесины повыше, чем у некоторых материалов

Этот показатель необходимо принимать во внимание в строительстве, где крайне важна звукоизоляция стен и столярных изделий

4. Электропроводность.

Положительное свойство пиломатериалов пропускать ток. На электропроводность влияют влажность, порода, направление волокон и температура. Сухая древесина не пропускает электроток, что даёт возможность использовать ее как изоляционный материал.

5. Влажность.

Степень увлажненности пиломатериалов, это — показатель качества и износостойкости изделий из древесины. Отличительное свойство: чем меньше содержание влажности, тем дольше она не подвергается гниению.

6. Коррозионная стойкость.

Отсутствие коррозии — немаловажное свойство у изделий, изготовленных из древесины. Особенно это касается тех изделий, которые подвергаются эксплуатации на открытом воздухе

7. Цвет, блеск, запах и текстура.

Данные свойства позволяют зрительно определять породу древесины и имеют чисто художественное значение.

Орех

Порода ядровая, древесина чаще всего коричневого и серого цветов самых разнообразных оттенков, нерезко ограниченная от широкой сероватой заболони. Рисунок древесных волокон очень богатый, волнистый, с широкими мощными разводами. Древесина твердая и умеренно тяжелая, хорошо поддается механической обработке, легко режется, очень гибкая, при резьбе мелких элементов не крошится; точится и отделывается. При отделке приобретает густо-коричневый оттенок с приятным, благородным рисунком. Орех грецкий имеет древесину, отличающуюся разнообразием цветовых оттенков — от зеленовато-серых до красновато-коричневых. Для текстуры характерны большие извилистые полосы разных оттенков, темные точки и черточки, равномерно распределенные по годичным слоям. Чем больше возраст грецкого ореха, тем ценнее его древесина. Капы этого дерева в виде строганого шпона являются прекрасным материалом для мозаичных работ. Очень ценится грецкий орех у резчиков по дереву, так как имеет хоть и плотную, но податливую древесину. Благодаря наличию дубильных веществ его древесина легко тонируется и окрашивается в различные цвета. Разновидность ореха — орех анатолийский — отличается выразительной текстурой в виде темных прямых или слегка извилистых полос на золотисто-сером фоне. Древесина плотная, прочная, хорошо режется и отделывается.

Плотность: 600–630 кг/м3

Твердость: 5

Области применения различных пород древесины в строительстве

Выбор в пользу той или иной породы древесины должен быть сделан в зависимости от того, для каких целей материал будет использоваться.

Так, например, древесина мягких пород легко поддается обработке, но сложные элементы резьбы не всегда удается из нее выполнить.

Твердые же сорта необходимо использовать для создания надежных конструкций высокой прочности.

Наиболее распространенные породы древесины и стандартная область их применения:

• Ель, пихта – строевой лес, пол, стропильные конструкции, дощатая клееная древесина, средний щит столярной плиты
• Сосна-строевой лес, мебель, пол, окна, досчатая обшивка, двери.
• Лиственница-строевой лес, мебель, пол, окна, двери
• Можжевельник , туя -строительный лес; жалюзи облицовка фасада, покрытие гонтом.
• Дуб-мебель, фанера, паркет, фахверк (конструкционная древесина), окна и двери.
• Бук-мебель, ступени лестниц, паркет.
• Ясень-мебель, полы.
• Ольха-мебель, фанера.
• Клен-мебель, паркет, доски стола.

Имея информацию о характеристиках и области применения пород дерева, легче подобрать наиболее подходящий материал под конкретную задачу.

Механические свойства древесины

Механические свойства характеризуют способность древесины сопротивляться внешним воздействиям. К механическим свойствам древесины относятся прочность, твердость и жесткость.

Прочность – это способность древесины сопротивляться разрушению от механических усилий, таких как растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение. Растяжение и сжатие могут быть вдоль и поперек волокон, сжатие – в радиальном и тангенциальном направлениях, поперечный изгиб может быть радиальным (действующая сила направлена к сердцевинным лучам) и тангенциальным (по касательной к годичным слоям).

Прочность характеризуется пределом прочности, после которого происходит разрушение древесины под воздействием внешней нагрузки. Прочность древесины зависит от направления действия нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. При увеличении влажности древесины ее прочность снижается, большое количество пороков (трещин, сучков) также значительно понижает прочность древесины.

Прочность древесины имеет большое значение при изготовлении мебели и несущих конструкций из дерева в строительстве.

Твердость – это способность древесины сопротивляться проникновению в нее более твердых тел (например, режущего инструмента). Поэтому твердость имеет большое значение при обработке древесины: пилении, строгании, фрезеровании, резьбе. Чем выше твердость древесины, тем труднее ее обрабатывать.

Твердость торцовой поверхности выше твердости боковой поверхности (тангенциальной и радиальной) на 30 % у лиственных пород и на 40 % – у хвойных. Твердость древесины, высушенной до 12 % влажности, в полтора-два раза больше твердости древесины 30 %-й влажности.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы:

1. к мягким породам относят сосну, ель, кедр, пихту, можжевельник, тополь, липу, осину, ольху, каштан;
2. к твердым – лиственницу, берёзу, бук, дуб, вяз, платан, рябину, клен, орех, яблоню, ясень;
3. к очень твердым – акацию белую, граб, кизил, самшит, фисташку, тис.

Твердость древесины в разных частях дерева неодинакова. Выше она в комлевой части ствола, в сучках и наростах. Ранняя и поздняя древесина годичных слоев некоторых пород (например, лиственница) резко отличаются по твердости.

Жесткость – это способность сопротивляться изменению размеров и формы, проявляется при гнутье древесины. Чем меньше жесткость древесины, тем легче она гнется. Жесткость древесины снижается при повышении ее влажности и нагревании.

Важными технологическими свойствами древесины являются износостойкость – способность древесины сопротивляться износу, т. е. постепенному разрушению ее поверхностных зон при трении, и способность удерживать механические крепления (гвозди, шурупы, саморезы, скобы). Особо прочными бывают соединения, если шурупы и гвозди завинчены или забиты в тангенциальном направлении. Чем больше плотность древесины, тем лучше она удерживает крепления.

Дуб

Заболонь дуба светло-желтая. Зрелая древесина имеет опенки от светло-коричневого до желтовато-коричневого с красивой текстурой на срезе. Она прочная, долговечная, устойчива к внешним воздействиям. Со временем дуб немного темнеет. Древесина дуба высыхает сравнительно медленно, при ускоренной сушке склонна к трещинообразованию. Для придания древесине дуба более высоких декоративных качеств, ее часто подвергают морению или травлению. Под морением дуба понимают многолетнее выдерживание его в воде, от чего древесина приобретает шелковистую темно-фиолетовую окраску. Морение увеличивает твердость древесины, но при этом повышается ее хрупкость.

При выборе метода отделки дубового изделия нужно учитывать, что эта древесина плохо принимает спиртовые лаки и политуру. Политуру практически не принимает из-за высокой пористости. Повышенная твердость древесины дуба затрудняет забивку в нее гвоздей и завинчивание шурупов. Поэтому лучше всего выполнять предварительное сверление во избежание раскалывания досок.

При работе с дубом следует учитывать, что он очень чувствителен к растительному маслу (подсолнечному, льняному, натуральной олифе и др.) — на его поверхности от масла часто появляются пятна. Древесину дуба необходимо покрывать прозрачными быстросохнущими атмосферостойкими лаками. С широкими годовыми кольцами, твердый и тяжелый дуб лучше всего подходит для мест, от которых требуется сильная износостойкость.

Северные деревья, растущие на плохой почве, имеют лучшую древесину, по сравнению с древесиной южных деревьев.

Плотность: 700 кг/м3.

Твердость: 3,7 — 3,9.