Alles über Holzdichte

Die Dichte von Holz ist die wichtigste Eigenschaft des Materials, mit der Sie die Belastung während des Transports, der Verarbeitung und der Verwendung von Holzrohstoffen oder -gegenständen berechnen können. Dieser Indikator wird in Gramm pro Kubikzentimeter oder in Kilogramm pro Kubikmeter gemessen, aber der Haken liegt darin, dass diese Indikatoren nicht als stabil angesehen werden können.

Die Dichte von Holz ist in trockener Definitionssprache das Verhältnis der Masse des Materials zu seinem Volumen. Auf den ersten Blick ist der Indikator nicht schwer zu bestimmen, aber die Dichte hängt stark von der Porenzahl einer bestimmten Holzart und ihrem Feuchtigkeitsspeichervermögen ab. Da Wasser dichter ist als viele trockene Hölzer und von Natur aus dichter als die Hohlräume zwischen den Fasern, hat der Wasseranteil einen großen Einfluss auf das Endergebnis.

Vor diesem Hintergrund werden zwei Indikatoren für die Holzdichte unterschieden, die der allgemeinsten Definition nahe kommen, aber gleichzeitig genauer sind.

• Spezifisches Gewicht. Dieses Kriterium wird auch als Basisliniendichte oder bedingte Dichte bezeichnet. Für Messungen wird eine sogenannte Holzsubstanz genommen – dies ist kein Naturmaterial mehr in seiner ursprünglichen Form, sondern ein trockener Block, der unter hohem Druck gepresst wird, um auch Hohlräume zu beseitigen. Tatsächlich charakterisiert dieser Indikator die wahre Dichte von Holzfasern, aber in der Natur kann ein solches Material ohne vorheriges Trocknen und Pressen nicht gefunden werden. Dementsprechend ist die Dichte von Holz in den meisten Fällen immer noch höher als das spezifische Gewicht.

• Volumen Gewicht. Dieser Indikator ist schon näher an der Realität, da das Gewicht von nicht einmal getrocknetem, sondern rohem Holz geschätzt wird. Auf jeden Fall ist diese Methode adäquater, denn in unserem Land kann es prinzipiell kein vollkommen trockenes Holz geben - das getrocknete Material neigt dazu, die fehlende Feuchtigkeit aus der atmosphärischen Luft aufzunehmen und wird wieder schwerer. Aus diesem Grund wird die Rohdichte in der Regel für Holz mit einem bestimmten, deutlich ausgeprägten Feuchtigkeitsgehalt bestimmt, der für eine bestimmte Sorte normal ist. Bis zu diesem Zustand muss die frische Substanz noch getrocknet werden, aber die Aufgabe besteht nicht darin, eine Null-Feuchtigkeit zu erreichen - sie bleiben bei dem Indikator stehen, den die physikalischen Gesetze bei Kontakt mit Luft noch liefern.

Die Beziehung zwischen Dichte und Feuchtigkeit und Temperatur wird in ähnlicher Weise beobachtet. Wenn die Poren des Materials mit schwerem Wasser gefüllt sind, wird der Riegel selbst schwerer und umgekehrt - beim Trocknen schrumpft das Material nur geringfügig an Volumen, verliert jedoch deutlich an Masse. Die Temperatur wird hier nach einem noch komplexeren Schema gemischt - wenn sie ansteigt, zwingt sie einerseits das Wasser, sich auszudehnen, wodurch das Volumen des Werkstücks erhöht wird, andererseits bewirkt sie eine schnellere Verdampfung. Gleichzeitig verwandelt ein Temperaturabfall unter Null Feuchtigkeit in Eis, das ohne Gewichtszunahme etwas an Volumen zunimmt. Sowohl die Verdunstung als auch das Gefrieren von Feuchtigkeit in der Holzstruktur sind mit einer mechanischen Verformung des Balkens behaftet.

Da es sich um Luftfeuchtigkeit handelt, ist das klarzustellen nach seiner Stufe gibt es drei Kategorien von gefälltem Holz. In diesem Fall weist frisch geschnittenes Material einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 50 % auf. Bei Indikatoren von mehr als 35% gilt der Baum als feucht, ein Indikator im Bereich von 25-35% lässt das Material als halbtrocken gelten, das Konzept der absoluten Trockenheit beginnt bei 25% des Wassergehalts und weniger.

Auch bei natürlicher Trocknung unter einem Vordach können Rohstoffe bis zur absoluten Trockenheit gebracht werden, um jedoch einen noch geringeren Wassergehalt zu erreichen, müssen spezielle Trockenkammern verwendet werden. In diesem Fall sollten Messungen mit Holz durchgeführt werden, deren Luftfeuchtigkeit 12% nicht überschreitet.

Dichte ist auch eng verwandt mit Absorptiond.h. die Fähigkeit einer bestimmten Holzart, Feuchtigkeit aus der atmosphärischen Luft aufzunehmen. Ein Material mit einer hohen Absorptionsrate wird von vornherein dichter sein - einfach weil es entzieht der Atmosphäre ständig Wasser und unter normalen Bedingungen kann es nicht im Geringsten trocken sein.

Wenn man die Parameter der Dichte eines Baumes kennt, kann man seine Wärmeleitfähigkeit grob einschätzen. Die Logik ist sehr einfach: Wenn das Holz nicht dicht ist, bedeutet dies, dass es viele Luftporen enthält und das Holzprodukt gute Wärmedämmeigenschaften hat. Wenn Luft eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat, ist Wasser genau das Gegenteil. Die hohe Dichte (und damit der Feuchtigkeitsgehalt) lässt also vermuten, dass eine bestimmte Holzart für die Wärmedämmung völlig ungeeignet ist!

Bei der Entflammbarkeit ist generell ein ähnlicher Trend zu beobachten. Mit Luft gefüllte Poren können nicht von selbst verbrennen, stören den Prozess aber nicht, da lose Holzarten meist recht gut brennen. Die hohe Dichte aufgrund des erheblichen Wassergehalts ist ein direktes Hindernis für die Brandausbreitung.

Schließlich ist dichtes Holz in den meisten Fällen weniger anfällig für Fäulnis. Es gibt einfach keinen Freiraum in der Dicke eines solchen Materials, und der nasse Zustand der Fasern ist dafür die Norm. Aus diesem Grund wird bei der Verarbeitung von Holz manchmal sogar ein Einweichen in gewöhnlichem destilliertem Wasser verwendet, um dies als Methode zum Schutz vor den Auswirkungen unerwünschter biologischer Faktoren.

Betrachten wir die Definition der Holzdichte rein aus der Sicht einer mathematischen Formel, dann Das Gewicht des Produkts multipliziert mit dem Feuchtigkeitsparameter wird durch das Volumen geteilt, das ebenfalls mit dem gleichen Parameter multipliziert wird. Der Feuchtigkeitsparameter ist in der Formel enthalten, da ein trockener Baum bei der Aufnahme von Wasser dazu neigt, aufzuquellen, dh sein Volumen zu erhöhen. Es mag mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar sein, aber für die Lösung der meisten Probleme ist es wichtig, jeden zusätzlichen Millimeter und jedes Kilogramm zu berücksichtigen.

Betrachtet man die praktische Seite von Messungen, gehen wir davon aus, dass Vor der Messung müssen Sie zuerst den Feuchtigkeitshaushalt erreichen - wenn dem Holz durch Trocknen überschüssiges Wasser entzogen wurde, das Material jedoch nicht zu trocken ist und der Luft keine Feuchtigkeit entzieht. Für jede Rasse ist der empfohlene Feuchtigkeitsparameter unterschiedlich, aber im Allgemeinen sollte der Indikator 11% nicht unterschreiten.

Danach werden die notwendigen Primärmessungen durchgeführt - die Abmessungen des Werkstücks werden gemessen und anhand dieser Daten das Volumen berechnet, dann wird das Versuchsholzstück gewogen.

Dann wird das Werkstück drei Tage lang in destilliertem Wasser eingeweicht, obwohl es ein weiteres Kriterium für das Stoppen des Einweichens gibt - es muss sichergestellt werden, dass die Dicke des Stücks um mindestens 0,1 mm zunimmt. Nachdem das gewünschte Ergebnis erzielt wurde, wird das geschwollene Fragment gemessen und erneut gewogen, um das maximale Volumen zu erhalten.

Der nächste Schritt ist die Langzeittrocknung des Holzes, die mit der nächsten Verwiegung endet.

Die beschriebenen Handlungen sind in Russland auf staatlicher Ebene anerkannte Anweisungen - das Verfahren für Transaktionen und Abrechnungen ist in GOST 16483.1-84 festgelegt.

Da es auf jedes Gramm und jeden Millimeter ankommt, regelt die Norm sogar die Anforderungen an das Werkstück – das ist Schnittholz in Form eines Rechtecks ​​mit einer Länge und Breite von 2 cm und einer Höhe von 3 cm und gleichzeitig für höchste Messgenauigkeit , muss das Werkstück vor Beginn der Versuche sorgfältig bearbeitet werden. Vorsprünge und Rauheit sollten das Ablesen nicht beeinträchtigen.

Aus dem Vorstehenden konnte vorhersehbar geschlossen werden, dass das Verfahren zur Messung und Bewertung der Holzdichte eine ziemlich komplizierte Aufgabe ist und sehr genaue Messungen erfordert. In den meisten Fällen wird die gesamte komplexe Arbeit für den Verbraucher von Beschaffern und Lieferanten erledigt. - Auf Verpackungen der gleichen Kanten- oder Parkettplatte müssen alle wesentlichen Eigenschaften des Materials angegeben werden.

Komplizierter ist die Situation, wenn eine Person sogar selbst verschiedene Holzarten erntet, denn dann gibt es keine informative Verpackung, aber dann finden Sie im Internet ungefähre Dichteindikatoren für jede Holzart, aus denen ganze Tabellen zusammengestellt sind. Es ist nur wichtig, sich daran zu erinnern der Feuchtigkeitsgehalt jedes einzelnen Stabes wird von vielen, oben separat beschriebenen Faktoren beeinflusst, so dass im Einzelfall mit sehr hohen Massenschwankungen zu rechnen ist.

In manchen Fällen ist auch eine andere Situation möglich: wenn dem Vorarbeiter nur eine Aufgabe gestellt wird, aber noch kein Holz für die Umsetzung vorhanden ist. Die Rohstoffe müssen unabhängig gekauft werden, gleichzeitig muss jedoch festgestellt werden, welche Rasse am effektivsten ist.

In Anbetracht der Tatsache, dass die Dichte viele andere praktische Eigenschaften von Holz beeinflusst, können Sie die Mehrheit der ungeeigneten Bewerber sofort aussortieren und sich auf eine bestimmte Materialkategorie konzentrieren. Speziell dafür vergeben sie drei Hauptgruppen von Holzsorten nach Dichte.

Eine geringe Dichte ist zumindest unter dem Gesichtspunkt praktisch, dass leichtes Holz leichter zu ernten und zu transportieren ist und die Verlader dem Verbraucher für die Wahl eines solchen Baumes dankbar sein werden. Nach der gängigen Klassifikation die Obergrenze der Dichte für Holz mit geringer Dichte beträgt 540, seltener 530 kg / m³.

Zu dieser Kategorie gehört der Großteil der industriellen Nadelbäume, wie Fichte und Kiefer, Espe und viele Arten von Walnuss, Kastanie und Zeder, Weide und Linde. Kirsche und Erle können je nach Sorte und Bedingungen zu Arten mit niedriger und mittlerer Dichte gehören und Kirsche - häufiger zu mittlerer Dichte. Aufgrund der relativen Leichtigkeit des Transports ist solches Holz billiger. Ein weiteres offensichtliches Argument für seine Billigkeit und Nachfrage ist, dass Ein bedeutender Teil der heimischen Wälder besteht aus genau solchen Arten.

Experten stellen fest, dass Bäume mit geringer Stammdichte sind in den nördlichen Regionen am häufigsten... Dies liegt daran, dass die Regionen, in denen die Wälder der entsprechenden Arten wachsen, der Flora nicht immer viel Feuchtigkeit liefern können.

Holz mittlerer Dichte ist die "goldene Mitte" bei der Materialauswahl, das keine offensichtlichen Vorteile hat, abgesehen von dem wesentlichen Punkt, dass es keine offensichtlichen Nachteile hat. Ohne zu schwer zu sein, weist ein solches Material eine gute Druckfestigkeit auf, ohne die offensichtlichen Nachteile von dichtem Gestein, wie eine gute Wärmeleitfähigkeit, aufzuweisen.

Die Kategorie mittlerer Dichte umfasst Lärche und Birke, Apfel und Birne, Eberesche und Ahorn, Hasel und Walnuss, Esche und Pappel, Vogelkirsche, Buche und Ulme. Kirsche und Erle haben einen deutlichen Anstieg in Bezug auf die Dichte, was es uns nicht erlaubt, alle Vertreter der Rasse sicher in eine Kategorie einzuordnen - beide schwanken zwischen niedriger und mittlerer Dichte, und die Erle liegt näher an der geringen Dichte. Indikatoren, die eine Aufnahme der Rasse in die Kategorie der mittleren Dichte ermöglichen, sind 540-740 kg / m³.

Die erhöhte Dichte von Holz mag als Nachteil erscheinen, da daraus hergestellte Produkte sehr schwer und massiv sind und keine guten Wärmedämmeigenschaften aufweisen können und sogar durch Stöße splittern.

Gleichzeitig hält das Material erheblichen Dauerbelastungen ohne Verformung stand.und unterscheidet sich auch vergleichsweise geringe Entflammbarkeit und ausgezeichnete Haltbarkeit... Unter anderem ist solches Holz auch relativ wenig anfällig für Fäulnis.

Um in die Kategorie der dichten Arten zu gelangen, benötigen Sie eine Holzdichte von mindestens 740 kg / m³... Von den gängigen Holzarten sind vor allem Eiche und Akazie sowie Hainbuche und Buchsbaum in Erinnerung geblieben. Dazu sollten auch einige Arten gehören, die in unseren Breitengraden nicht wachsen, zum Beispiel Pistazien- und Eisenbäume.

Daraus lässt sich nur eine Schlussfolgerung ziehen: Trotz all seiner Nachteile hat solches Holz eine Reihe von Vorteilen, die es wert sind, gut bezahlt zu werden.