木材の物性概要

誰もが、最高品質で信頼性が高く、耐久性があり、耐摩耗性があり、美しく環境にやさしく安全な建築材料の 1 つが木材であることをよく知っています。今日、何年も前に、あらゆる種類の建造物、家具、インテリアの細部など、さまざまな樹種から作られています。

この記事では、木材の物理的特性について詳しく説明します-それらが依存する要因と、さまざまな影響下で時間の経過とともにどのように変化するかについて。

木材の種類は、光沢、質感、色、マクロ構造によって決まる材料の物理的特性の 1 つです。

最も重要な特徴の 1 つは色です。 木材を着色するための多くのオプションがありますが、それはすべて種によって異なります。それらのいくつかは、それによって正確に認識されるほど明確な色を持っています。

木の表面は光束を表示できます。この性質をブリリアンスと呼びます。最も輝かしい種類の木材には、ブナ、オーク、アカシアが含まれます。

木を切り倒し、そのハート型の光線、血管、および年層を切り取ると、表面には、木材のテクスチャおよびマクロテクスチャと呼ばれる美しくユニークなパターンが観察されます。 木のこの特性は高く評価されています。 たとえば、高価で高級な家具を製造するための材料を選択するとき、彼らはまず木の質感を調べます。同時に、年層の幅が決定され、それがどのくらい古いかを理解することが可能になります。

上記の木材の外観の各特性は、種類によって異なりますが、確かに非常に重要です。、しかし、すでに述べたように、さまざまな環境要因の影響下で、それらは変化する可能性があります。

湿度は、木材に含まれる水の量を決定できる最も重要な要素の 1 つであり、材料の特性です。 機能と成長に必要なため、水はすべての木に絶対に含まれています。 しかし、生産での使用が計画されている伐採木材に関しては、材料の水分量は最小限に抑える必要があります。

実際には、水分指数の計算には 2 つの方法が使用されます。

• 真っ直ぐ。 これはかなり長いプロセスです。この方法では、材料からすべての水が放出される間、長時間の乾燥が行われます。
• 間接的。 この方法は、より簡単で時間がかからないため、水分指数を決定するために実際によく使用されます。水分量を間接的に測定するプロセスでは、特別な装置、つまり導電率電気水分計が使用されます。このデバイスを使用すると、材料の電気伝導率の値を決定できます。

注目に値するのは、 直接法は時間がかかりますが、より正確な結果が得られますが、間接法では誤差が 30% に達することがあります。 製造工程で使用できる木材は、含水率が 12% 以下であることが実験的に確立されています。

木材には、含水率によって一定の分類があります。

• 濡れた。 このような材料は、100％の湿度が特徴です。ほとんどの場合、それは長い間水中にあった木材です。
• 切りたて。 このような材料の水分含有量は、50% から 100% までさまざまです。
• 自然乾燥。 しばらく戸外で乾燥させた伐採木です。湿度の割合は 15 ～ 20% です。
• 部屋干し。 そのような材料の水分含有量は12％を超えません。
• 完全に乾かします。 材料は、温度が103°Cの特別なチャンバーですでに処理および乾燥されています。

木材は、今日最も求められている素材の 1 つです。 だからこそ、構造材としての木材の物性は確かに重要です。これは、それらがすでに木材で作られた構造の特性と性能に影響を与えるという事実によるものです。見た目や潤いなど、上記以外にも特徴があります。

その過程で、材料から凝集水が除去されると、体積が減少し、木材の直線寸法が変化します。 すべての水が除去されたときの最大収縮の結果は、視覚的な変化であり、内側と外側の両方にひび割れが現れます。

加工中（のこぎり、平削り、リブ分割など）の材料が元の形状を変えると、反りプロセスが発生します。それは収縮の過程で現れ、縦方向と横方向の両方になる可能性があります。

木材の体積と直線寸法は一定の指標ではなく、さまざまな環境要因の影響を受けて時間の経過とともに変化する可能性があります。そのような要因の 1 つは、材料内の結合水の量の増加です。湿気のある外気は、凝集水の量の増加に寄与します。

この特性は、家具などの設計に関しては否定的です。 しかし、船を建造したり、ワインを保管するための樽を建造したりする必要がある場合は、膨潤などの特性が非常に適しています。それはすべての構造要素の緊密な接続を提供します。

品種や品種に関係なく、木材の負の特性の 1 つは吸湿性です。この特性は、すべての樹種の特徴です。そのため、木材で作られたすべての構造物は、消費者市場に参入する前に特別な手段で処理する必要があります。 それらの表面は、フィルムと塗料とラッカーの材料で覆われており、材料による水分の吸収を防ぎます。

密度は、材料の単位体積あたりの質量です。指標はkg / m³またはg / cmで測定されます。製造工程では、基本密度が主な指標となります。それを決定するために、乾燥したサンプルの質量と湿った状態でのその体積の 2 つの量が使用されます。これら 2 つの量の比率が導き出され、木材の基本密度が得られます。

木材の密度は低い - 540 kg / m³からの湿度の指標、中 - 550 kg / m³から740 kg / m³までの密度、そして高い。

材料の透過性は、そのスループットです。実験室の条件では、材料が高圧下で供給される気体と液体を通過する方法と量が決定されます。

材料の熱特性には、比熱容量、熱伝導率、熱膨張などの指標が含まれます。最初の指標は、原材料が熱を蓄積する能力を決定します。 特殊な方法を使用して、1 kg の材料を 1 °C 加熱するのに必要な熱量を決定します。

2 番目の指標の助けを借りて、材料に熱が伝達される速度を判断できます。しかし、熱膨張の過程で、体積と線形寸法の変化を観察できます。

この特性は、材料がどれだけ電流を伝導するかを決定します。 材料の含水率が高いほど、凝集水のレベルが高くなり、電流に対する抵抗が低くなります。

この特性は、原材料が後で電気絶縁材料として使用される場合に決定されます。 この指標は、木材の種類、湿度、温度の影響を受けます。

木は音を伝えることができる素材です。木材の音の伝導率には 3 つのレベルがあります。 低レベルは接線方向の繊維にあり、中間レベルは放射状の繊維にあり、最高の音伝導率は繊維に沿って位置しています。 そのため、この材料は楽器の製造によく使用されます。

この特性を決定するために、交流電場が使用されます。 木材に機械的な力が作用すると、表面に電荷が現れることがわかりました。