Što je drvo i kakvo je?

Drvo ima mnogo funkcija – koristi se za gradnju kuća i izradu namještaja, njime grije prostorije, svugdje nas okružuje. Ali što je drvo u smislu fizike ili mehanike? Kako se može koristiti i koje nedostatke ima?

Drvo se naziva prirodnom sirovinom koja se koristi za proizvodnju raznih vrsta proizvoda i konstrukcija. Ako govorimo o ovom materijalu s gledišta fizike, onda je drvo biljno tkivo, koje se sastoji od stanica koje se prianjaju jedna uz drugu s velikom gustoćom. Zbog toga je struktura stabla gusta i elastična. Stanice stabla (kao i sve druge žive stanice) imaju ljusku. Sadrži celulozu, što drvo čini tako izdržljivim. Stanice su u obliku cijevi – dugačke i uske, zbog čega su i dobile naziv vlakna.

Drvo ima sposobnost zadržavanja topline. To je zbog prisutnosti praznina između stanica - oni su ti koji zadržavaju toplinu i akumuliraju je. Nedosljedna snaga i težina povezane su s veličinom vlakana. Što su deblji, drvo je izdržljivije.

Lakše je cijepati drvo u smjeru u kojem se nalaze vlakna. Lakše je obraditi drvo onih vrsta u kojima se nalaze paralelno. Stabla javora je teže obraditi, jer struktura javora ima blisku isprepletenost vlaknastih stanica. Ali ne samo da se celuloza nalazi u stanicama drva. Oni također imaju vrlo složenu i tajanstvenu tvar zvanu lignin. Zahvaljujući njemu, vlakna su međusobno povezana. Znanstvenici još nisu uspjeli zaključiti kemijsku formulu lignina, toliko je složena.

Drvo ima jedinstvenu nijansu i miris koji ga razlikuje od ostalih materijala. Oboje je zbog prisutnosti u sastavu smola, ulja, u crnogorici - gume i drugih tvari. Ti isti elementi pomažu drvu u borbi protiv propadanja. Drvo se dijeli na dvije vrste - listopadne i crnogorične. Obje grupe su vrlo velike. Ističe se posebna skupina - monokotiledonska stabla, koja uključuju palmu, bambus.

Sve karakteristike drva podijeljene su u tri velike skupine: fizičke, tehnološke i mehaničke.

Ona svojstva koja tijekom ispitivanja ne dovode do promjena u kemijskom sastavu drva nazivaju se fizikalnim svojstvima. To uključuje sljedeće karakteristike:

• izgled;
• razina vlažnosti i sve što je povezano s njezinim promjenama;
• toplinska vodljivost i zadržavanje topline;
• električna provodljivost;
• zvučna izolacija i sve što je s tim povezano;
• promjene koje materijal dobiva nakon izlaganja elektromagnetskom zračenju.

Izgled oblikuju komponente kao što su boja, sjaj, tekstura i makrostruktura. Boja se naziva vizualni osjećaj koji ostaje nakon što stablo reflektira tok svjetlosti, točnije, iz spektralnog sastava ove refleksije. Boja je izuzetno važna za drvo.Njime se rukovode pri odabiru pasmine kojom će biti uređena prostorija, od koje će se izrađivati ​​namještaj, glazbeni instrument, dekorativni i primijenjeni žanr i sl.

Boja stabla ovisi o mnogim čimbenicima - pasmini, dobi, regiji i klimi područja u kojem raste. Boja se može promijeniti pod utjecajem vjetra, sunca, gljivične infekcije, kao i vlage, osobito ako je stablo dugo bilo u vodi. Ali mnoge pasmine imaju jedinstveni ton koji stručnjak može lako prepoznati. Sjaj je svojstvo drveta da odražava mlaz svjetlosti. Kod nekih pasmina sjaj je jači, kod nekih slabiji. Od vrsta koje rastu u Rusiji, najjači sjaj ima hrastovo, bukovo drvo, kao i drveće poput bijelog bagrema.

Tekstura nije ništa više od crteža stabla. Postaje vidljiv nakon rezanja anatomskih elemenata (godišnji prstenovi, zrake jezgre, žile). Prema širini prstenova rasta i sadržaju kasnog drva ocjenjuje se koliko je ono kvalitetno. Širina prstena je broj slojeva sadržanih u jednom centimetru, položenih u radijalnom smjeru na kraju drveta.

Mjeri se izravnim ili neizravnim metodama. Najlakši i najpouzdaniji način mjerenja sadržaja vlage u drvu je sušenje. Treba vremena, ali odgovor je točan. Što se neizravnih metoda tiče, one su znatno brže. Primjerice, mjerenja konduktometrijskim električnim mjeračem vlage pokazuju koliko vode sadrži stablo i kolika je njegova električna vodljivost. Ali točnost takvih metoda je niska - najviše 30%, a zatim samo tamo gdje je igla umetnuta za mjerenje.

Voda u stablu može biti slobodna i vezana. Prvi se može naći u šupljini vlakana i u prostoru između stanica. Drugi je u strukturi stanice, drže ga fizikalno-kemijske veze. Ako se slobodna voda vrlo lako uklanja iz drva, onda je vezanu vodu mnogo teže ukloniti. Ako građa promijeni svoj oblik tijekom sušenja, piljenja ili skladištenja, to se naziva deformacija. Što god da je uzrokovano, dovodi do pojave nedostataka drva, stoga se mora skladištiti i obrađivati ​​u skladu s tehnologijom.

Drvo ima svojstva kao što su upijanje vlage i bubrenje (kao posljedica toga). To treba uzeti u obzir pri radu s njim. Nije uvijek negativno, na primjer, u bačvama ili bačvama, svojstvo drva da bubri i povećava veličinu, zbog toga povećava gustoću prianjanja drvenih elemenata jedni na druge.

Drvo ima gustoću koja se mjeri u kilogramima po kubičnom metru (ili gramima po kubičnom centimetru). Različite vrste drva imaju istu gustoću drvenaste tvari (to je 1,53 g/cm3), ali različitu gustoću potpuno osušenog drva. Postoji nekoliko pokazatelja gustoće – mokro drvo ima jednu gustoću, a suho drvo drugu. Drvo ima takvu karakteristiku kao što je poroznost, odnosno stupanj punjenja praznih šupljina zrakom. Poroznost različitih stijena kreće se od 40-80%.

Indeks propusnosti označava koliko tekuće ili plinovite tvari drvo može proći pod utjecajem pritiska na njega. Zasebno, među fizičkim svojstvima drva razlikuju se toplinska svojstva, koja uključuju toplinski kapacitet, sposobnost provođenja topline i širenja pod njegovim utjecajem, kao i sposobnost provođenja temperature. Stablo ima svojstvo električne vodljivosti, odnosno kroz njega prolazi električna struja. Što je drvo suše, to lošije provodi struju, i obrnuto.

Ova kategorija svojstava drva uključuje parametre kao što su tvrdoća, otpornost na habanje, žilavost, zadržavanje raznih vrsta pričvrsnih elemenata i sposobnost obrade materijala reznim alatima. Udarna žilavost je svojstvo drva da apsorbira silu primijenjenu na njega tijekom udara bez promjene strukture materijala. Visoka viskoznost znači da je za razbijanje uzorka potrebna velika sila.

Tvrdoća se odnosi na sposobnost drveta da se odupre tvrđem tijelu kada se pritisne. Tvrđi materijal za ispitivanje drva i tvrdoće je čelik. Tvrdoća se određuje pomoću skale mjerača sile. Otpornost na habanje drva pokazuje njegovo svojstvo otpornosti na trošenje tijekom trenja o površinu s abrazivnim premazom. Postoji posebna formula za izračun stope abrazije.

Drvo ima sposobnost otpora pod djelovanjem sila koje se na njega primjenjuju, odnosno ima mehanička svojstva. To uključuje čvrstoću, otpornost na deformacije, tehnološka i radna svojstva. Mehanička svojstva drva određuju se ispitivanjima kao što su napetost, kompresija, savijanje i smicanje. Drvo je klasificirano kao anizotropni materijal, što znači da ima različita svojstva u različitim smjerovima.

Krajnja čvrstoća je najveća dopuštena razina naprezanja koja prethodi početku loma uzorka. Mora se odrediti na uzorku koji je bez nedostataka, male veličine i čist. Za određivanje tlačne čvrstoće drva potreban vam je uzorak prizmatičnog oblika.

Deformabilnost je sposobnost izdržavanja kratkotrajnih opterećenja bez promjene izvornog oblika. Zbog svoje elastičnosti, drvo se nakon kratkotrajnih opterećenja može vratiti u prvobitni oblik. Modul elastičnosti izračunava se pomoću posebne formule. Struktura drva je takva da se pod stalnim opterećenjima može deformirati. Važno je točno znati i indeks čvrstoće i granicu dodatnog otpora, kao i granicu izdržljivosti (za uzorke podvrgnute izmjeničnim opterećenjima).

Postoji mnogo vrsta drva, pri odabiru materijala za gradnju ili obradu treba uzeti u obzir pojedinačne karakteristike i svojstva svake. Drvo se dijeli ne samo na dobro poznate skupine listopadnih i crnogoričnih vrsta. Na primjer, postoji klasifikacija drva po boji. Ovisno o vrsti, boje drva se razlikuju. Boja stabla ovisi o nekoliko čimbenika. Ovo je pasmina, starost, brzina kojom stablo raste, kao i količina boja koje sadrži.

Svjetlina je također izravno povezana s potonjim čimbenikom. Beljika drveta (vanjski dio, koji sadrži žive stanice), ton je uvijek svjetliji od jezgre. U središnjem dijelu, u kojem su koncentrirani tanini i smole, nijansa je znatno tamnija. Sukladno tome, u srčanom drvu drvo je tamnije, u bjeljici je svijetlo.

Prvi uključuju ariš, bor, jasen. Drugi, s uskom jezgrom - breza, kruška, lipa, joha. Od navedenih, breza ima potpuno bijelu nijansu drva, dok ostali imaju vrlo svijetlu drvenastu. To je također zbog činjenice da je škrob prisutan u bjelinji. Beljika se koristi za proizvodnju parketnih ploča.

Četinjača se koristi za izradu drva i drugih građevinskih komponenti. Imaju laganu strukturu i laku za rukovanje. U Rusiji raste veliki broj crnogoričnih stabala. Što se tiče tvrdog drveta, oni se koriste za izradu namještaja i namještaja.

Određene vrste drveća imaju veću vrijednost, nazivaju se vrijednima. Vrijednost leži u činjenici da ove stijene imaju mnogo veću čvrstoću, duže traju i imaju jedinstven uzorak. Ove se sorte koriste za izradu prekrasnog elitnog namještaja, parketnih ploča, vrata i drugih ukrasnih predmeta. Svi oni koštaju znatno više od konvencionalnih proizvoda u istoj kategoriji. Domaće vrijedne vrste su trešnja, hrast, kruška, ružino drvo, kao i drvo bijelog ili božikovina.

Drvo se također odlikuje znakovima likvidnosti i nelikvidnosti.

• Tekuće drvo - koristi se za potrebe kućanstva. Tekuće drvo sastoji se od komercijalnog drveta i drva za ogrjev. Zauzvrat, komercijalno drvo uključuje oblo i usitnjeno drvo, ali ne uključuje drvo za ogrjev. U sastavu industrijskog drva izdvajaju se i tehnološka sječka i smola panja.
• Nelikvidno drvo - onaj koji se ne može koristiti u gospodarske svrhe zbog činjenice da je izgubio svoje tehničke kvalitete zbog prirodnih nedostataka ili nedostataka u preradi.

Nedostacima drva nazivaju se oni nedostaci koje ono ima. To se odnosi na cijeli prtljažnik i njegove pojedinačne elemente. Nedostatak mora nužno pogoršati kvalitetu drva, ograničavajući mogućnost njegove uporabe. Sve vrste nedostataka i nedostataka navedene su u GOST 2140-81. Sve što odstupa od normalne strukture drva smatra se nedostatkom.

Poroci su prirodni, koji nastaju bez obzira na volju osobe (izloženost klimatskim čimbenicima, pticama, kukcima, glodavcima, bakterijama i sl.), a postoje i nedostaci obrade, koji uključuju one nedostatke koji nastaju kao posljedica nepravilne obrade, skladištenja ili skladištenja materijala.

Poroci mogu biti uvjetni i bezuvjetni. Takav se nedostatak smatra bezuvjetnim, što značajno smanjuje kvalitetu drvne građe, poput truleži ili gljivica. Čvorovi su najčešći nedostatak, ali su česti i strukturni nedostaci u drvu. Kvrgavo deblo može se koristiti, na primjer, za originalni dekor, ali ne prestaje biti porok. Broj dopuštenih čvorova ne uključuje više od dva čvora po metru dužine drva, a čvorovi moraju biti zdravi.

U nedostatke u obradi spada sve ono što je oštetilo drvo pri mehaničkom utjecaju na njega., i to - piljenje, sječa, skladištenje, skladištenje, transport itd. Upravo zbog mehaničkog utjecaja drvo najčešće trpi, stječući nedostatke koje u početku nije imalo.

Drvo se koristi u mnogim područjima industrije, budući da je jedan od ekološki najprihvatljivijih, a ujedno i najjeftinijih materijala.

Posljednja desetljeća pokazala su važnost korištenja obnovljivih minerala i resursa. Potonje uključuje drvo za ogrjev koje se koristi kao gorivo. Rast korištenja drva za ogrjev za grijanje prostora bilježi se u cijelom svijetu, a Rusija nije iznimka. Peleti za gorivo (peleti) i briketi za gorivo proizvode se u gotovo svim krajevima zemlje gdje postoje šume – bez obzira da li su crnogorične ili listopadne. Ugljen je također iznenada postao popularan, iako je prije bio nezasluženo zaboravljen. Sada se naširoko koristi u svakodnevnom životu i na poslu.

Seoske kuće u velikoj većini slučajeva danas su podignute od drveta. Prednosti drva su neosporne: ekološki je, prirodno, ima atraktivan izgled i omogućuje stvaranje puno dizajna - od klasične ruske kolibe do alpske kolibe. Od drveta grade ne samo kuće, već i kupke, saune, sjenice. Drvo se koristi u stanogradnji i u nosivim konstrukcijama, gredama, stropovima. U seoskim naseljima i dalje se grade niske kuće od drveta - za 2 ili 4 vlasnika.

Industrija drvne industrije sada nastoji povećati otpornost piljene građe na vlagu, vatru, čvrstoću, a također i poboljšati usklađenost drveta i ploča s građevinskim propisima. No, u isto vrijeme, drvo bi trebalo ostati prirodan materijal koji diše, zadržati jedinstveni uzorak i svojstvenu aromu. Neprestano se pojavljuju nove tehnologije obrade i izgradnje, na primjer, izgradnja kuća pomoću tehnologije dvostrukog drveta relativno je nov fenomen koji tek dobiva popularnost u Rusiji.

Osim gradnje, drvo se široko koristi kao konstrukcijski materijal za proizvodnju namještaja. - sofe, stolice, stolovi, ormari i ostalo. Stepenice, ograde, platnene trake, balusteri, staze i nogostupi u vrtu i drugi ukrasni elementi u krajobraznom dizajnu i zgradama izrađeni su od drveta.

Primijenjenom umjetnošću danas se bave i amateri i profesionalci. Drvo se koristi za obrt u svojim najrazličitijim oblicima - od piljevine i ploča do šipki i parketnih ploča. Obrtnici sa zlatnim rukama i iz drvenih kutija ili paleta stvorit će vrtnu stolicu - Adirondack, koja neće izgledati ništa gore od tvorničke. Iz rezova se dobivaju obje originalne pješačke staze u vrtu, kao i veličanstvene daske za rezanje ili slike spaljene ubodnom pilom.

Iako je drvo obnovljivi prirodni resurs, potrebno je nekoliko desetljeća da se šuma u potpunosti oporavi. Krčenje šuma i šumski požari negativno utječu na klimatske i okolišne uvjete te smanjuju količinu raspoloživih resursa za korištenje. Stoga se drvo reciklira kako bi se ponovno koristilo u proizvodnji, kao i za preradu nastalog otpada.

Drvo se može podijeliti na poslovno i neposlovno. Prvi uključuje, na primjer, ploče i daske ispod sedla. Drugi uključuje furnir i ploče, točnije, njihove ostatke, rezove trupaca, razne komade i otpatke iz stolarske djelatnosti, a kora, piljevina, strugotine i prašina također se odnose na neposlovno drvo. Komercijalno drvo koristi se za izradu novih proizvoda. Neposlovni predmeti su prikupljanju, dodatnoj obradi i naknadnom zbrinjavanju. Iako se u odnosu na nekomercijalno drvo provode razvoji i traženje načina obrade. Na primjer, strugotine i piljevina se komprimiraju, nakon čega se koriste za izradu mačjeg peska.