木材の密度について

木材の密度は材料の最も重要な特性であり、木材の原材料または物体の輸送、加工、および使用中の負荷を計算できます。この指標は立方センチメートルあたりのグラムまたは立方メートルあたりのキログラムで測定されますが、問題はこれらの指標が安定していると見なすことができないという事実にあります.

木材の密度は、定義の乾いた言葉で、 物質の質量とその体積の比率。 一見したところ、指標を決定することは難しくありませんが、密度は特定の木材種の気孔の数と水分を保持する能力に大きく依存します。水は多くの乾燥した木材よりも密度が高く、繊維間の空隙よりも自然に密度が高いため、水の割合は収益に大きな影響を与えます。

上記を考慮して、木材密度の2つの指標が区別されます。これらは最も一般的な定義に近いですが、同時により正確です。

• 比重。 この基準は、基底または条件付き密度としても知られています。測定には、いわゆる木材物質が使用されます。これは、元の形の天然素材ではなく、空隙さえも排除するために高圧でプレスされた乾燥ブロックです。実際、この指標は木材繊維の真の密度を特徴付けますが、自然界では、事前の乾燥とプレスがなければ、そのような材料は見つかりません。したがって、ほとんどの場合、木材の密度はまだ比重よりも高いです。

• 体積重量。 乾燥していなくても原木の質量が推定されるため、この指標はすでに現実に近づいています。いずれにせよ、この方法はより適切です。なぜなら、私たちの国では原則として理想的に乾燥した木材はあり得ないからです - 乾燥した材料は大気から失われた水分を吸収する傾向があり、再び重くなります。これを考慮して、特定の品種では通常のことですが、特定の明確な水分レベルを持つ木材の体積重量を決定するのが通例です。そのような状態にするには、新鮮な物質を乾燥させる必要がありますが、タスクはゼロレベルの湿度を達成することではありません-空気と接触したときに物理法則によって依然として提供される指標で停止します.

同様に、密度と湿度と温度の間にも関係があります。 材料の細孔が重水で満たされている場合、バー自体が重くなり、逆の場合も同様です。乾燥すると、材料の体積はわずかに収縮しますが、質量は大幅に減少します。ここでの温度はさらに複雑なスキームに関係しています。温度が上昇すると、一方では水が膨張し、ワークピースの体積が増加し、他方では蒸発が速くなります。同時に、温度がゼロ以下に下がると水分が氷に変わり、重量が増えることなく体積がわずかに増加します。 木材構造内の水分の蒸発と凍結の両方が、バーの機械的変形を伴います。

湿度について話しているので、明確にする価値があります そのレベルに応じて、伐採された木材には3つのカテゴリがあります。 同時に、通常、切りたての材料の水分含有量は少なくとも 50% です。指標が 35% を超えると、木は湿っていると見なされます。指標が 25 ～ 35% の範囲の場合、材料は半乾燥していると見なされます。絶対乾燥の概念は、25% 以下の含水量から始まります。

天蓋の下での自然乾燥でも原材料を完全に乾燥させることができますが、さらに低い含水量を達成するには、特別な乾燥室を使用する必要があります。この場合、測定は木材で行う必要があります。 湿度が 12% を超えないもの。

密度も密接に関係しています 吸収、つまり、特定の種類の木が大気から水分を吸収する能力。吸収率の高い材料はアプリオリに密度が高くなります - 単純な理由で 常に大気から水分を取り込んでおり、通常の状態では少しも乾燥することはありません。

樹木の密度パラメータがわかれば、その熱伝導率を大まかに判断できます。 ロジックは非常に単純です。木材が密集していない場合、内部に多くの空気の空隙があり、木材製品は優れた断熱特性を備えていることを意味します。空気の熱伝導率が低い場合、水は正反対です。したがって、密度が高い（したがって含水率が高い）ということは、特定の種類の木材が断熱材としてまったく適していないことを示しています。

可燃性全般についても同様の傾向が見られます。空気で満たされた細孔はそれ自体では燃えませんが、プロセスを妨げないため、通常、緩いタイプの木材は非常によく燃えます. かなりの含水量による高密度は、延焼に対する直接的な障壁となります。

最後に、密度の高い木材はほとんどの場合、腐敗しにくいです。 そのような材料の厚さには単に自由空間がなく、繊維の湿った状態がその標準です。これを考慮して、木材を加工するとき、望ましくない生物学的要因の影響に対する保護の方法としてこれを使用して、通常の蒸留水に浸すことさえ使用されます.

木材密度の定義を純粋に数式で考えると、 水分パラメータを掛けた製品の質量を、同じパラメータを掛けた体積で割ります。 水分を吸収すると、乾燥した木は膨張する、つまり体積が増加する傾向があるため、水分パラメータが式に含まれています。肉眼では目立たないかもしれませんが、ほとんどのタスクでは、余分なミリメートルとキログラムをすべて考慮することが重要です。

測定の実際的な側面を考慮すると、次の事実から始めます。 測定の前に、まず水分平衡を達成する必要があります - 乾燥によって木材から余分な水分が取り除かれますが、材料が乾燥しすぎておらず、空気から湿気を吸収しません。品種ごとに推奨される水分パラメータは異なりますが、 しかし、一般的に、この数値は 11% を下回ってはなりません。

その後、必要な一次測定が行われます - ワークピースの寸法が測定され、これらのデータに基づいて体積が計算され、実験用の木片が計量されます。

次に、ワークピースを蒸留水に3日間浸しますが、浸漬を停止するための別の基準があります-ピースの厚さが少なくとも0.1 mm増加することを確認する必要があります。望ましい結果が得られたら、膨張した破片を再度測定して重量を量り、最大体積を求めます。

次のステップは木材の長時間の乾燥で、次の計量で終了します。

説明されているアクションは、ロシアで州レベルで認識されている指示です。 操作と決済の順序は GOST 16483.1-84 で固定されています。

すべてのグラムとミリメートルが重要であるため、標準ではワークピースの要件も規定されています - それは長さと幅が 2 cm、高さが 3 cm の長方形の形をした木材です. 同時に、最大の測定精度を得るために、ワークピースは、実験を開始する前に慎重に処理する必要があります。突起や粗さは測定値に影響を与えません。

上記から、木材の密度を測定および評価する手順はかなり複雑な作業であり、非常に正確な測定が必要であるという予測可能な結論を導き出すことができました。 ほとんどの場合、消費者のためのすべての複雑な作業は、メーカーとサプライヤーによって実行されます。 - 同じエッジまたは寄木細工のボードのパッケージには、材料のすべての主要な特性を示す必要があります。

人がさまざまな種類の木材を自分で収穫した場合でも状況はさらに複雑になります。これは、有益なパッケージがないためですが、インターネット上で、テーブル全体がまとめられた木材の種類ごとのおおよその密度指標を見つけることができます。それを覚えておくことだけが重要です 個々のバーの水分含有量は、上記で個別に説明した多くの要因の影響を受けます。つまり、特定のケースでは、質量が変動する可能性が非常に高くなります。

場合によっては、別の状況が発生する可能性があります。つまり、マスターにタスクのみが与えられているが、それを実行するための木材がまだない場合です。原材料は個別に購入する必要がありますが、同時にどの品種が最も効果的かを把握する必要があります。

密度が木材の他の多くの実用的な品質に影響を与えることを考えると、材料の特定のカテゴリに焦点を当てて、不適切な申請者の大部分をすぐに取り除くことができます.このために特別に割り当てられた 密度による木材グレードの 3 つの主なグループ。

軽い木材は収穫と輸送が容易であるという観点からのみであれば、低密度は実用的であり、ローダーはそのような木を選んだことに対して消費者に感謝するでしょう.一般的な分類によると、 低密度木材の密度の上限は 540 で、530 kg / m³ になることはあまりありません。

トウヒやマツ、アスペン、多くの種類のクルミ、クリやスギ、ヤナギやシナノキなどの工業用針葉樹の大部分を含むのはこのカテゴリです。チェリーとハンノキは、特定の品種と条件に応じて、低密度と中密度の種に属する場合があり、チェリーはより頻繁に中密度の種に属します。輸送が比較的容易なため、そのような木材は安価です。その安さと需要を支持するもう1つの明白な議論は、 国内の森林の大部分は、まさにそのような種で構成されています。

と専門家は指摘する 幹の密度が低い木は、北部地域で最も一般的です.これは、対応する種の森林が生育する地域が常に植物界に大量の水分を提供できるとは限らないという事実によるものです。

中密度の木材は、材料を選択する際の「黄金比」です、明らかな欠点がないという本質的な点を除いて、明確な利点はありません。重すぎることなく、そのような材料は、良好な熱伝導率などの高密度の岩石の明らかな欠点を持たずに、良好な圧縮強度を示します。

中密度のカテゴリーには、カラマツとカバノキ、リンゴとナシ、マウンテンアッシュとカエデ、ハシバミとクルミ、トネリコとポプラ、バードチェリー、ブナとニレの製材が含まれます。チェリーとハンノキは密度の点で大幅に上昇しているため、この品種のすべての代表を1つのカテゴリに自信を持ってリストすることはできません。どちらも低密度と中密度の間で変動し、ハンノキは低密度に近くなります. 品種が中密度のカテゴリーに含まれることを可能にする指標は、540-740 kg / m³です。

木材の密度の増加は、それから作られた製品が非常に重くて巨大になり、優れた断熱性能を誇ることができず、衝撃で割れることさえないという事実のために、欠点のように思えるかもしれません.

同時に、材料は変形することなく一定の負荷に耐えることができます。、また異なる 比較的低い燃焼性と驚くべき耐久性.とりわけ、そのような木材は腐敗しにくいという特徴もあります。

密度の高い種のカテゴリーに入るには、少なくとも740 kg / m3の木材密度が必要です。³.木材の一般的な種類のうち、オークとアカシア、そしてシデとツゲの木が主に記憶されています。これには、ピスタチオや鉄の木など、私たちの緯度では生育しない種も含まれるはずです。

このことからの結論は 1 つだけです。 そのすべての欠点に対して、そのような木材には、惜しみなく支払う価値のある多くの利点があります。