Mindent a fa sűrűségéről

A fa sűrűsége az anyag legfontosabb jellemzője, amely lehetővé teszi a terhelés kiszámítását a fa alapanyagok vagy tárgyak szállítása, feldolgozása és felhasználása során. Ezt a mutatót gramm/köbcentiméterben vagy kilogramm/köbméterben mérik, de a fogás abban rejlik, hogy ezek a mutatók nem tekinthetők stabilnak.

A fa sűrűsége a definíciók száraz nyelvén az az anyag tömegének és térfogatának aránya. Első pillantásra nem nehéz meghatározni az indikátort, de a sűrűség erősen függ az adott fafaj pórusainak számától és a nedvességmegtartó képességétől. Mivel a víz sűrűbb, mint sok száraz fa, és természetesen sűrűbb, mint a rostok közötti üregek, a víz százalékos aránya nagy hatással van az alsó sorra.

A fentiekre tekintettel a fasűrűség két mutatóját különböztetjük meg, amelyek közel állnak a legáltalánosabb definícióhoz, ugyanakkor pontosabbak.

• Fajsúly. Ezt a kritériumot alapvonali vagy feltételes sűrűségnek is nevezik. A mérésekhez úgynevezett faanyagot vesznek - ez már nem természetes anyag eredeti formájában, hanem száraz tömb, amelyet nagy nyomás alatt préselnek az egyenletes üregek eltávolítása érdekében. Valójában ez a mutató a farostok valódi sűrűségét jellemzi, de a természetben előzetes szárítás és préselés nélkül ilyen anyag nem található. Ennek megfelelően a fa sűrűsége a legtöbb esetben még mindig nagyobb, mint a fajsúly.

• Térfogatsúly. Ez a mutató már közelebb áll a valósághoz, mert a nem is szárított, hanem nyers fa tömegét becsülik. Mindenesetre ez a módszer megfelelőbb, mert nálunk elvileg nem lehet tökéletesen száraz fa - a kiszáradt anyag hajlamos felszívni a hiányzó nedvességet a légköri levegőből, ismét nehezebbé válik. Ennek fényében a térfogatsűrűséget általában egy bizonyos, jól látható nedvességtartalmú fa esetében határozzák meg, ami egy adott fajtánál normális. Ehhez az állapothoz a friss anyagot még meg kell szárítani, de a feladat nem a nulla páratartalom elérése - megállnak a mutatónál, amelyet a fizika törvényei továbbra is biztosítanak a levegővel való érintkezéskor.

Hasonlóan megfigyelhető a sűrűség és a páratartalom, valamint a hőmérséklet kapcsolata. Ha az anyag pórusait nehéz vízzel töltik meg, akkor maga a rúd nehezebbé válik, és fordítva - a szárítás során az anyag csak kissé zsugorodik a térfogatban, de jelentősen veszít tömegében. A hőmérsékletet itt egy még összetettebb séma szerint keverik - amikor emelkedik, egyrészt a víz kitágulására kényszeríti, növelve a munkadarab térfogatát, másrészt gyorsabb párolgást vált ki. Ugyanakkor a hőmérséklet nulla alá csökkenése a nedvességet jéggé alakítja, amely súly hozzáadása nélkül némileg megnöveli a térfogatát. Mind a párolgás, mind a nedvesség fagyása a fa szerkezetében tele van a rúd mechanikai deformációjával.

Mivel páratartalomról beszélünk, ezt érdemes tisztázni szintje szerint a kivágott fának három kategóriája van. Ebben az esetben a frissen vágott anyag nedvességtartalma legalább 50%. 35% feletti mutatók esetén a fa nedvesnek tekinthető, a 25-35% tartományban lévő mutató lehetővé teszi, hogy az anyagot félszáraznak tekintsük, az abszolút szárazság fogalma a víztartalom 25% -ával kezdődik, és kevesebb.

A nyersanyagokat akár természetes lombkorona alatti szárítással is abszolút szárazra lehet hozni, de a még alacsonyabb víztartalom eléréséhez speciális szárítókamrákat kell használni. Ebben az esetben a méréseket fával kell elvégezni, amelynek páratartalma nem haladja meg a 12%-ot.

A sűrűség is szorosan összefügg abszorpció, vagyis egy adott fafaj azon képessége, hogy felszívja a nedvességet a légköri levegőből. A nagy abszorpciós arányú anyag eleve sűrűbb lesz – egyszerűen azért folyamatosan vizet vesz fel a légkörből és normál körülmények között a legcsekélyebb mértékben sem lehet száraz.

A fa sűrűségének paramétereit ismerve nagyjából meg lehet ítélni a hővezető képességét. A logika nagyon egyszerű: ha a fa nem sűrű, az azt jelenti, hogy sok légüreg van benne, és a fatermék jó hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. Ha a levegőnek alacsony a hővezető képessége, akkor a víznek éppen az ellenkezője. Így a nagy sűrűség (és így a nedvességtartalom) arra utal, hogy egy adott fafajta teljesen alkalmatlan hőszigetelésre!

A gyúlékonyság tekintetében általában hasonló tendencia figyelhető meg. A levegővel feltöltött pórusok nem tudnak maguktól égni, de nem zavarják a folyamatot, mert a laza fafajták általában elég jól égnek. A nagy sűrűség, a jelentős víztartalom miatt, közvetlen akadálya a tűz terjedésének.

Végül a sűrű fa a legtöbb esetben kevésbé hajlamos a korhadásra. Egyszerűen nincs szabad hely az ilyen anyag vastagságában, és a szálak nedves állapota a norma. Ennek fényében a fafeldolgozás során néha még közönséges desztillált vízben való áztatást is alkalmaznak, ezzel védekezve a nemkívánatos biológiai tényezők hatásai ellen.

Ha a fasűrűség meghatározását pusztán egy matematikai képlet szemszögéből tekintjük, akkor a termék tömegét, szorozva a nedvességparaméterrel, elosztjuk a térfogattal, amelyet szintén meg kell szorozni ugyanazzal a paraméterrel. A nedvességparamétert a képlet tartalmazza, mivel a víz felszívása során a száraz fa hajlamos megduzzadni, azaz megnő a térfogata. Lehet, hogy szabad szemmel nem észrevehető, de a legtöbb probléma megoldásához fontos figyelembe venni minden plusz millimétert és kilogrammot.

A mérések gyakorlati oldalát tekintve abból indulunk ki, hogy a mérés előtt először el kell érnie a nedvesség egyensúlyát - ha szárítással eltávolították a fából a felesleges vizet, de az anyag nem túl száraz és nem szívja fel a nedvességet a levegőből. Minden fajtánál eltérő lesz az ajánlott nedvességparaméter, de általában a mutató nem eshet 11% alá.

Ezt követően elvégzik a szükséges elsődleges méréseket - megmérik a munkadarab méreteit és ezen adatok alapján számítják ki a térfogatot, majd lemérik a kísérleti fadarabot.

Ezután a munkadarabot három napig desztillált vízben áztatják, bár van egy másik kritérium az áztatás leállítására - biztosítani kell, hogy a darab vastagsága legalább 0,1 mm-rel növekedjen. A kívánt eredmény elérése után a duzzadt töredéket megmérjük, és ismét lemérjük, hogy elérjük a maximális térfogatot.

A következő lépés a fa hosszú távú szárítása, amely egy újabb mérlegeléssel zárul.

A leírt műveletek Oroszországban állami szinten elismert utasítások - a tranzakciókra és az elszámolásokra vonatkozó eljárást a GOST 16483.1-84 rögzíti.

Mivel minden gramm és milliméter számít, a szabvány még a munkadarabra vonatkozó követelményeket is szabályozza - ez egy téglalap alakú fűrészáru, amelynek hossza és szélessége 2 cm, magassága pedig 3 cm. Ugyanakkor a maximális mérési pontosság érdekében , a munkadarabot gondosan meg kell dolgozni a kísérletek megkezdése előtt. A kiemelkedések és az érdesség nem befolyásolhatja a leolvasást.

A fentiekből előre látható következtetést lehetett levonni, hogy a faanyag sűrűségének mérése és mérése meglehetősen bonyolult feladat, és nagyon pontos méréseket igényel. A legtöbb esetben a fogyasztót érintő összes összetett munkát a beszerzők és a szállítók végzik el. - az azonos szélű vagy parkettalapból készült csomagokon az anyag összes főbb tulajdonságát fel kell tüntetni.

Bonyolultabb a helyzet, ha az ember maga is foglalkozik különféle fafajták kitermelésével, mert akkor nem lesz tájékoztató csomagolás, de akkor az interneten találhat hozzávetőleges sűrűségmutatókat az egyes fafajtákhoz, amelyekből egész táblázatok találhatók. összeállítják. Csak ezt fontos megjegyezni az egyes rudak nedvességtartalmát számos, fentebb külön ismertetett tényező befolyásolja, ami azt jelenti, hogy adott esetben a tömeg ingadozása nagyon valószínű.

Egyes esetekben más helyzet is lehetséges: amikor a művezető csak feladatot kap, de még mindig nincs fa a végrehajtásához. A nyersanyagokat önállóan kell megvásárolni, de ugyanakkor ki kell találni, hogy melyik fajta lesz a leghatékonyabb.

Tekintettel arra, hogy a sűrűség a fa sok más gyakorlati tulajdonságát is befolyásolja, azonnal kiszűrheti a nem megfelelő pályázók többségét, egy adott anyagkategóriára összpontosítva. Főleg erre osztanak ki a fafajták három fő csoportja sűrűség szerint.

Az alacsony sűrűség legalább abból a szempontból praktikus, hogy a világos fát könnyebb kitermelni és szállítani, a rakodók pedig hálásak lesznek a fogyasztónak, ha éppen ilyen fát választottak. Az általános besorolás szerint az alacsony sűrűségű fa sűrűségének felső határa 540, ritkábban 530 kg / m³.

Ebbe a kategóriába tartozik az ipari tűlevelűek nagy része, mint például a luc és fenyők, a nyárfa és sokféle dió, gesztenye és cédrus, fűz és hárs. A cseresznye és az éger az adott fajtától és körülményektől függően alacsony és közepes sűrűségű, a cseresznye pedig gyakrabban közepes sűrűségű fajokhoz tartozhat. A viszonylag könnyű szállítás miatt az ilyen fa olcsóbb. Egy másik nyilvánvaló érv olcsósága és kereslete mellett az a hazai erdők jelentős részét éppen olyan fajok alkotják.

A szakértők megjegyzik alacsony törzssűrűségű fák a leggyakrabban az északi régiókban fordulnak elő... Ennek oka az a tény, hogy azok a régiók, ahol a megfelelő fajok erdői nőnek, nem mindig tudják biztosítani a flóra nagy mennyiségű nedvességet.

A közepes sűrűségű fa az "arany középút" az anyagválasztásnál, aminek nincs semmilyen nyilvánvaló előnye, kivéve azt a lényeges pontot, hogy nincsenek nyilvánvaló hátrányai. Anélkül, hogy túl nehéz lenne, az ilyen anyagok jó nyomószilárdságot mutatnak anélkül, hogy a sűrű kőzetek nyilvánvaló hátrányai lennének, mint például a jó hővezető képesség.

A közepes sűrűségű fűrészáru és nyírfa, alma és körte, hegyi kőris és juhar, mogyoró és dió, kőris és nyár, madárcseresznye, bükk és szil. A cseresznye és az éger jelentős felfutással rendelkezik a sűrűség tekintetében, ami nem teszi lehetővé, hogy a fajta összes képviselőjét magabiztosan egy kategóriába soroljuk - mindkettő alacsony és közepes között ingadozik, és az éger közelebb áll az alacsony sűrűséghez. Azok a mutatók, amelyek lehetővé teszik a fajta besorolását a közepes sűrűségű kategóriába, 540-740 kg / m³.

A fa megnövekedett sűrűsége hátránynak tűnhet abból a szempontból, hogy a belőle készült termékek nagyon nehezek és masszívak, nem büszkélkedhetnek jó hőszigetelő teljesítménnyel, sőt az ütéstől is széthasadnak.

Ugyanakkor az anyag deformáció nélkül képes ellenállni a jelentős állandó terheléseknek.és különbözik is viszonylag alacsony gyúlékonyság és kiváló tartósság... Többek között az ilyen fa is viszonylag kevéssé van kitéve a korhadásnak.

A sűrű fajok kategóriájába való bejutáshoz legalább 740 kg / m-es fa sűrűségre van szüksége³... A gyakori fafajták közül elsősorban a tölgyről és az akácról, valamint a gyertyánról és a puszpángról emlékezünk meg. Ide kell tartoznia néhány olyan fajnak is, amelyek nem nőnek a szélességi körünkön, például a pisztácia és a vasfák.

Ebből csak egy következtetés vonható le: minden hátránya ellenére az ilyen fának számos előnye van, amelyeket érdemes bőven megfizetni.