Свойства древесины: механические, физические, технологические

Упрощённо древесину можно охарактеризовать как внутреннюю часть дерева, находящуюся под слоем коры. С технической точки зрения (согласно ГОСТ 23431-79) древесина – это совокупность растительных тканей, находящихся в анатомических элементах дерева (стволах, ветвях, корнях) между сердцевиной и корой. 99% структуры древесины составляют органические вещества.

Древесина представлена хвойными и лиственными породами, обладающими индивидуальными свойствами. Этот фактор учитывают при строительстве и обработке каждого вида деревянистых растений. Несмотря на появление множества инновационных материалов изделия из дерева остаются востребованными, а порой незаменимыми в строительстве и других сферах.

Основные свойства

Основные свойства древесины условно разделяют на три базовые категории:

1. технологические (определяют пригодность к обработке для получения готового изделия – пиломатериала);
2. физические (определяют внутреннее строение вещества);
3. механические (характеризуют сопротивление деформации).

Условность деления обусловлена тем, что во многих случаях один и тот же показатель можно отнести к разным категориям. Например, влажность, усушка, износостойкость отражают как физические, так и технологические свойства древесины.

К технологическим свойствам относят

• способность удерживать металлический крепёж (гвозди, шурпы);
• износостойкость (сопротивление трению);
• твёрдость (подразделяется на 5 классов: от сверхмягких до сверхтвёрдых);
• пластичность (способность сохранять изначальную форму после снятия нагрузки);
• сопротивляемость делению на волокна (расколу);
• влажность (выражается процентным соотношением массы содержащейся в дереве влаги к массе абсолютно сухой древесины);
• подверженность усыханию, разбуханию и короблению пиломатериала.

Физические свойства включают в себя

• плотность (учитывает влажность древесины, измеряется в килограммах на кубометр);
• запах (показатель состава и количества присутствующих в древесине смол);
• гигроскопичность (способность впитывать/отдавать влагу);
• теплопроводность (способность удерживать тепло);
• электропроводность (характеризует способность пропускать электрический ток).

Механические свойства

Характеризуются прочностью (устойчивостью к разрушению при приложении механических усилий), упругостью (при определённой влажности), вязкостью (способностью гнуться без разрушения). Эти качества определяют путём проведения испытаний на растяжение/сжатие, сдвиг, изгиб. Механические показатели не являются константой – они зависят от направления приложенного усилия (поперёк или вдоль волокон), что говорит об анизотропной природе древесины.   

Свойства, характеризующие внешний вид

Под внешним видом древесины понимаются такие особенности как:

• цвет – на него влияет, главным образом, порода и возраст дерева;
• блеск – отражательная способность, находящаяся под влиянием количества и плотности идущих от сердцевины лучей;
• текстура – созданный природой рисунок, который отражается на разрезе ствола в виде годовых волокон, пересекающихся лучей и волокон.

Под воздействием факторов окружающей среды (воздуха, света, влаги) внешний вид древесины может измениться до неузнаваемости.   

Строение

Будучи продуктом растительного происхождения, древесина относится к пористым слоисто-волокнистым субстанциям, основу которых составляют прочно сросшиеся между собой элементарные клетки различных форм и размеров. Большинство из них вытянуты вдоль ствола дерева.

К строению древесины относятся такие признаки как расположение и плотность волокон, число годовых колец, их текстура. Природную текстуру хорошо видно на распилах, произведённых в разных направлениях: поперечном, радиальном, тангенциальном. По центру ствола проходит сердцевина (ядро), образующееся из постепенно отмирающей части заболони молодого ствола.