Šta je drvo i kakvo je?

Drvo ima mnogo funkcija – od njega se grade kuće i pravi nameštaj, njime greju sobe, svuda nas okružuje. Ali šta 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 sa stanovišta fizike, onda je drvo biljno tkivo, koje se sastoji od ćelija koje se drže jedna za drugu sa velikom gustinom. Zbog toga je struktura drveta gusta i elastična. Ćelije drveta (kao i sve druge žive ćelije) imaju školjku. Sadrži celulozu, što drvo čini tako izdržljivim. Ćelije su u obliku cevi – dugačke i uske, zbog čega su i dobile naziv vlakna.

Drvo ima sposobnost zadržavanja toplote. To je zbog prisustva praznina između ćelija - oni su ti koji zadržavaju toplotu i akumuliraju je. Nedosledna snaga i težina su povezane sa veličinom vlakana. Što su deblji, drvo je izdržljivije.

Lakše je seckati drvo u pravcu u kome se nalaze vlakna. Lakše je obrađivati ​​drvo onih vrsta u kojima se nalaze paralelno. Drveće javora je teže obrađivati, jer struktura javora ima blisko preplitanje ćelija vlakana. Ali ne samo da se celuloza nalazi u ćelijama drveta. Oni takođe imaju veoma složenu i misterioznu supstancu zvanu lignin. Zahvaljujući njemu, vlakna su povezana jedni sa drugima. Naučnici još nisu uspeli da zaključe hemijsku formulu lignina, toliko je složena.

Drvo ima jedinstvenu nijansu i miris koji ga razlikuje od drugih materijala. Oba su zbog prisustva u sastavu smola, ulja, u četinarima - gumama i drugim supstancama. Ovi isti elementi pomažu drvetu da se bori protiv propadanja. Drvo je podeljeno na dve vrste - listopadne i četinarske. Obe grupe su veoma velike. Izdvaja se posebna grupa - monokotiledonska stabla, koja uključuju palmu, bambus.

Sve karakteristike drveta su podeljene u tri velike grupe: fizičke, tehnološke i mehaničke.

One osobine koje pri ispitivanju ne dovode do promena u hemijskom sastavu drveta nazivaju se fizičkim svojstvima. To uključuje sledeće karakteristike:

• izgled;
• nivo vlažnosti i sve što je u vezi sa njegovim promenama;
• toplotna provodljivost i zadržavanje toplote;
• електрична проводљивост;
• zvučna izolacija i sve što je povezano s tim;
• promene koje materijal dobija nakon izlaganja elektromagnetnom zračenju.

Izgled oblikuju komponente kao što su boja, sjaj, tekstura i makrostruktura. Boja se naziva vizuelni osećaj koji ostaje nakon što drvo reflektuje tok svetlosti, tačnije, iz spektralnog sastava ove refleksije. Boja je izuzetno važna za drvo.Njime se rukovode, birajući rasu kojom će soba biti ukrašena, od kog će se praviti nameštaj, muzički instrument, dekorativni i primenjeni žanr itd.

Boja drveta zavisi od mnogih faktora - rase, starosti, regiona i klime oblasti u kojoj raste. Boja se može promeniti pod uticajem vetra, sunca, gljivične infekcije i vlage, posebno ako je drvo dugo bilo u vodi. Ali mnoge rase imaju jedinstven ton koji specijalista može lako prepoznati. Sjaj je svojstvo drveta da odražava tok svetlosti. Kod nekih rasa sjaj je jači, kod nekih slabiji. Od vrsta koje rastu u Rusiji, najjači sjaj ima hrastovo, bukovo drvo, kao i drveće kao što je beli bagrem.

Tekstura nije ništa drugo do crtež drveta. Postaje vidljiv nakon sečenja anatomskih elemenata (godišnji prstenovi, zraci jezgra, sudovi). Prema širini prstenova rasta i sadržaju kasnog drveta vrši se procena koliko je ono kvalitetno. Širina prstena je broj slojeva sadržanih u jednom centimetru, položenih u radijalnom pravcu na kraju drveta.

Meri se direktnim ili indirektnim metodama. Najlakši i najpouzdaniji način da se izmeri sadržaj vlage u drvetu je da se osuši. Potrebno je vreme, ali odgovor je tačan. Što se tiče indirektnih metoda, one su znatno brže. Na primer, merenja konduktometrijskim električnim meračem vlage pokazuju koliko vode sadrži drvo i kakva je njegova električna provodljivost. Ali tačnost takvih metoda je niska - najviše 30%, a zatim samo tamo gde je igla ubačena za merenje.

Voda u drvetu može biti slobodna i vezana. Prvi se može naći u šupljini vlakana iu prostoru između ćelija. Drugi je u strukturi ćelije, drži se fizičko-hemijskim vezama. Ako se slobodna voda uklanja iz drveta prilično lako, onda je vezanu vodu mnogo teže ukloniti. Ako građa promeni svoj oblik tokom sušenja, testerisanja ili skladištenja, to se naziva savijanje. Šta god da je uzrokovano, dovodi do pojave defekata drveta, stoga se mora skladištiti i obrađivati ​​u skladu sa tehnologijom.

Drvo ima svojstva kao što su upijanje vlage i bubrenje (kao posledica toga). Ovo treba uzeti u obzir kada radite sa njim. Nije uvek negativno, na primer, u bačvama ili bačvama, svojstvo drveta da bubri i povećava veličinu, zbog čega se povećava gustina prianjanja drvenih elemenata jedni na druge.

Drvo ima gustinu koja se meri u kilogramima po kubnom metru (ili gramima po kubnom centimetru). Različite vrste drveta imaju istu gustinu drvenaste materije (to je 1,53 g/cm3), ali različitu gustinu potpuno osušenog drveta. Postoji nekoliko indikatora gustine - mokro drvo ima jednu gustinu, a suvo drugo. Drvo ima takvu karakteristiku kao poroznost, odnosno stepen punjenja praznih šupljina vazduhom. Poroznost različitih stena kreće se od 40-80%.

Indeks propusnosti označava koliko tečne ili gasovite supstance drvo može da prođe pod uticajem pritiska na njega. Odvojeno, među fizičkim svojstvima drveta razlikuju se termička svojstva, koja uključuju toplotni kapacitet, sposobnost provođenja toplote i širenja pod njegovim uticajem, kao i sposobnost vođenja temperature. Drvo ima svojstvo električne provodljivosti, odnosno kroz njega prolazi električna struja. Što je drvo suvlje, to lošije provodi struju, i obrnuto.

Ova kategorija svojstava drveta obuhvata parametre kao što su tvrdoća, otpornost na habanje, žilavost, zadržavanje različitih vrsta pričvršćivača, sposobnost obrade materijala reznim alatima. Udarna žilavost je svojstvo drveta da apsorbuje silu primenjenu na njega tokom udara bez promene strukture materijala. Visok viskozitet znači da je potrebno mnogo sile da se uzorak razbije.

Tvrdoća se odnosi na sposobnost drveta da se odupre tvrđem telu kada se pritisne. Tvrđi materijal za ispitivanje drveta i tvrdoće je čelik. Tvrdoća se određuje pomoću skale merača sile. Otpornost drveta na habanje pokazuje njegovo svojstvo otpornosti na habanje tokom njegovog trenja o površinu sa abrazivnim premazom. Postoji posebna formula za izračunavanje stope abrazije.

Drvo je sposobno da pruži otpor pod dejstvom sila koje se na njega primenjuju, odnosno ima mehanička svojstva. To uključuje čvrstoću, otpornost na deformacije, tehnološka i operativna svojstva. Mehanička svojstva drveta se određuju u ispitivanjima kao što su zatezanje, kompresija, savijanje i smicanje. Drvo je klasifikovano kao anizotropni materijal, što znači da ima različite osobine u različitim pravcima.

Krajnja čvrstoća je maksimalni dozvoljeni nivo naprezanja koji prethodi početku loma uzorka. Mora se odrediti na uzorku koji je bez nedostataka, male veličine i čist. Da biste odredili čvrstoću drveta na pritisak, potreban vam je uzorak koji ima prizmatični oblik.

Deformabilnost je sposobnost da izdrži kratkoročna opterećenja bez promene prvobitnog oblika. Zbog svoje elastičnosti, drvo može da se vrati u prvobitni oblik nakon kratkotrajnih opterećenja. Modul elastičnosti se izračunava pomoću posebne formule. Struktura drveta je takva da se može deformisati pod stalnim opterećenjima. Važno je tačno znati i indeks snage i dodatnu granicu otpora, kao i granicu izdržljivosti (za uzorke podvrgnute naizmeničnim opterećenjima).

Postoji mnogo vrsta drveta, pri izboru materijala za izgradnju ili obradu treba uzeti u obzir individualne karakteristike i svojstva svake. Drvo se deli ne samo na poznate grupe listopadnih i četinarskih vrsta. Na primer, postoji klasifikacija drveta po boji. U zavisnosti od vrste, boje drveta se razlikuju. Boja drveta zavisi od nekoliko faktora. Ovo je rasa, starost, brzina kojom drvo raste, kao i količina boja koje sadrži.

Osvetljenost je takođe direktno povezana sa poslednjim faktorom. Beljika drveta (spoljni deo, koji sadrži žive ćelije), ton je uvek svetliji od jezgra. U središnjem delu, u kome su koncentrisani tanini i smole, nijansa je mnogo tamnija. Shodno tome, u srčanom drvetu drvo je tamnije, u beljici je svetlo.

Prvi uključuju ariš, bor, jasen. Drugi, sa uskim jezgrom - breza, kruška, lipa, joha. Od navedenih, breza ima potpuno belu nijansu drveta, dok ostali imaju veoma svetlu drvenastu. Ovo je takođe zbog činjenice da je skrob prisutan u beljici. Beljina se koristi za proizvodnju parketnih ploča.

Četinari se koriste za izradu drveta i drugih građevinskih komponenti. Imaju laganu strukturu i laku za rukovanje. U Rusiji raste veliki broj četinarskih stabala. Što se tiče tvrdog drveta, oni se koriste za izradu nameštaja i nameštaja.

Određene vrste drveća imaju veću vrednost, nazivaju se vrednim. Vrednost leži u činjenici da ove stene imaju mnogo veću čvrstoću, duže traju i imaju jedinstvenu šaru. Ove sorte se koriste za kreiranje prelepog elitnog nameštaja, parketnih ploča, vrata i drugih ukrasnih predmeta. Svi oni koštaju znatno više od konvencionalnih proizvoda u istoj kategoriji. Domaće vredne vrste su trešnja, hrast, kruška, ružino drvo, kao i belo drvo ili drvo javora.

Drvo se odlikuje i znacima likvidnosti i nelikvidnosti.

• Tečno drvo - koristi se za potrebe domaćinstva. Tečno drvo se sastoji od komercijalnog drveta i ogrevnog drveta. Zauzvrat, komercijalno drvo uključuje oblo i usitnjeno drvo, ali ne uključuje ogrevno drvo. U sastavu industrijskog drveta razlikuju se i tehnološki čips i smola panja.
• Nelikvidno drvo - onaj koji se ne može koristiti u ekonomske svrhe zbog toga što je zbog prirodnih nedostataka ili nedostataka u preradi izgubio svoje tehničke kvalitete.

Nedostacima drveta nazivaju se oni nedostaci koje ono ima. Ovo se odnosi na ceo prtljažnik i njegove pojedinačne elemente. Nedostatak mora nužno degradirati kvalitet drveta, ograničavajući mogućnost njegove upotrebe. Sve vrste kvarova i nedostataka su navedene u GOST 2140-81. Sve što odstupa od normalne strukture drveta smatra se defektom.

Poroci su prirodni, koji nastaju bez obzira na volju čoveka (izloženost klimatskim faktorima, pticama, insektima, glodarima, bakterijama i dr.), a postoje i nedostaci obrade, u koje spadaju oni nedostaci koji nastaju kao posledica nepravilne obrade, skladištenja ili skladištenja materijala.

Poroci mogu biti i uslovni i bezuslovni. Takav nedostatak se smatra bezuslovnim, što značajno smanjuje kvalitet drveta, kao što je trulež ili gljivica. Čvorovi su najčešći nedostatak, ali su česti i strukturni defekti u drvetu. Kvrgavo deblo može se koristiti, na primer, za originalni dekor, ali ne prestaje da bude porok. Sastav dozvoljenog obuhvata najviše dva čvora po jednom metru dužine drveta, pri čemu čvorovi moraju biti zdravi.

U nedostatke u obradi spada sve ono što je oštetilo drvo pri mehaničkom uticaju na njega., i to - testerisanje, sječa, skladištenje, skladištenje, transport itd. Od mehaničkog uticaja drvo najčešće trpi, dobijajući nedostatke koje u početku nije imalo.

Drvo se koristi u mnogim oblastima industrije, jer je jedan od ekološki najprihvatljivijih i istovremeno jeftinih materijala.

Poslednje decenije su pokazale važnost korišćenja obnovljivih minerala i resursa. Ovo poslednje uključuje ogrevno drvo koje se koristi kao gorivo. Rast korišćenja ogrevnog drveta za grejanje prostorija zabeležen je širom sveta, a Rusija nije izuzetak. Gorivni peleti (peleti) i briketi za gorivo proizvode se u skoro svim krajevima zemlje u kojima postoje šume – bez obzira da li su četinarske ili listopadne. Ugalj je takođe iznenada postao popularan, iako je ranije bio nezasluženo zaboravljen. Sada se široko koristi u svakodnevnom životu i na poslu.

Seoske kuće u ogromnoj većini slučajeva danas su podignute od drveta. Prednosti drveta su neosporne: ono je ekološki prihvatljivo, prirodno, ima atraktivan izgled i omogućava stvaranje puno dizajna - od klasične ruske kolibe do alpske kolibe. Od drveta grade ne samo kuće, već i kupatila, saune, sjenice. Drvo se koristi u stambenoj izgradnji iu nosivim konstrukcijama, gredama, podovima. U seoskim naseljima i dalje se grade niske kuće od drveta – za 2 ili 4 vlasnika.

Industrija za obradu drveta sada nastoji da poveća otpornost na vlagu, vatru, čvrstoću rezane građe, kao i da poboljša usklađenost drveta i ploča sa građevinskim propisima. Ali u isto vreme, drvo treba da ostane prirodan, prozračni materijal, da zadrži jedinstveni uzorak i svojstvenu aromu. Stalno se pojavljuju nove tehnologije obrade i izgradnje, na primer, izgradnja kuća po tehnologiji dvostrukog drveta je relativno nova pojava koja tek dobija na popularnosti u Rusiji.

Pored građevinarstva, drvo se široko koristi kao konstrukcijski materijal za proizvodnju nameštaja. - sofe, stolice, stolovi, plakari i drugo. Stepenice, ograde, platforme, balusteri, staze i trotoari u bašti i drugi dekorativni elementi u pejzažnom dizajnu i zgradama su napravljeni od drveta.

I amateri i profesionalci se danas bave primenjenom umetnošću. Drvo se koristi za zanate u najrazličitijim oblicima - od piljevine i ploča do šipki i parketnih dasaka. Majstori sa zlatnim rukama i od drvenih kutija ili paleta stvoriće baštensku stolicu - Adirondack, koja neće izgledati ništa gore od fabričke. Iz rezova se dobijaju obe originalne staze za šetnju u bašti, kao i veličanstvene daske za sečenje ili slike spaljene ubodnom testerom.

Iako je drvo obnovljiv prirodni resurs, potrebno je nekoliko decenija da se šuma u potpunosti oporavi. Krčenje šuma i šumski požari negativno utiču na klimatske i ekološke uslove i smanjuju količinu raspoloživih resursa za korišćenje. Dakle, drvo se reciklira kako bi se ponovo koristilo u proizvodnji, kao i za preradu nastalog otpada.

Drvo se može podeliti na poslovno i neposlovno. Prvi uključuje, na primer, ploče i daske ispod sedla. Drugi obuhvata furnir i ploče, tačnije, njihove ostatke, testere trupaca, razne komade i otpatke iz stolarske delatnosti, a u neposlovno drvo spadaju i kora, piljevina, strugotina i prašina. Komercijalno drvo se koristi za stvaranje novih proizvoda. Neposlovne su predmet prikupljanja, dodatne obrade i naknadnog odlaganja. Iako se u odnosu na nekomercijalnu građu odvijaju razvoji i traženje načina prerade. Na primer, strugotine i piljevina se komprimuju, nakon čega se prave u mačji leglo.