Свойства сосны

Свойства сосныФизические и механические свойства сосны

Сосна – одна из наиболее распространенных пород деревьев не только в России, но и в мире. У нас она занимает примерно 1/6 часть всех лесов. Высота сосны колеблется от 20 до 40 метров. Живет сосна в среднем 300-500 лет. Сосна – быстрорастущая порода. Годовой прирост сосны в высоту при благоприятных условиях произрастания может составлять 0,8-1 м.

На древесине хорошо видны годичные слои на всех разрезах. Ядро присутствует. Смоляные ходы есть. Текстура у сосны однообразная. Сосна обладает малой равноплотностью в связи с резкой разницей в строении ранней и поздней древесины. Плотность ранней зоны в 2-3 раза ниже плотности поздней зоны годичного слоя. Среднее содержание поздней древесины в годичном слое – 27%. Среднее число годичных слоев в 1 см для сосны на территории России составляет от 4 до 14. Большее число годичных слоев характерно для северных районов России.

Физические свойства сосны

Средняя влажность растущего дерева сосны составляет в заболони – 112%, в ядре – 33%. Влажность заболони к вершине дерева возрастает, а влажность ядра остается практически постоянной. Наблюдается суточное и сезонное колебание влажности. Наибольшая влажность (на 20-30 % выше средней) наблюдается утром, к концу дня она снижается до минимума (на 30-35% ниже средней) и с вечера снова начинается рост. Влажность свежесрубленной древесины составляет в среднем 85% (заболонь – 100-120%, ядро – 30-40%, кора – 120%).

Перед использованием древесину сушат. Для сосны усушка (до стандартной влажности – 12%) в тангенциальном направлении составляет в среднем 6,7 % — для ранней зоны годичных слоев, 7,5 % — для поздних слоев. Однако при увеличении влажности окружающего воздуха происходит поглощение влаги. Процессы сушки и влагопоглощения практически можно считать взаимно обратными. По этой причине принято характеризовать изменения размеров образца древесины при изменении влажности коэффициентом разбухания отношение % изменения размеров на % влажности древесины).

Среднее значение коэффициента разбухания для сосны обыкновенной составляет:

  • В радиальном направлении – 0,18;
  • В тангенциальном направлении – 0,31;
  • Объемный – 0,50.

Древесина сосны в меньшей степени, чем лиственные породы склонна к короблению в процессе сушки. При правильном выборе сушки и расположения сортиментов в камере можно существенно снизить процент брака.

Сосна, как и большинство хвойных, принадлежит к группе пород малой плотности. Среднее значение плотности при стандартной влажности 12% 505 кг/куб. м, плотность абсолютно сухой древесины – 480 кг/куб. м.

Проницаемость жидкостями и газами

Древесина сосны обладает высокими значениями воздухопроницаемости и влагопроницаемости. При избыточном давлении 0,1 Мпа (с одной стороны образца) значение воздухопроницаемости в радиальном направлении составляет 56,2 куб. мм/кв. см./с для заболони и 2,6 куб. мм/кв. см/с – для ядра.

Для сравнения, значение воздухопроницаемости древесины дуба при том же давлении составляет 0,13 куб. мм/кв. см/с. Высокие значения влагопроницаемости позволяет успешно использовать различные защитные вещества. По способности пропитываться защитными веществами заболонь сосны относится к легкопропитывающимся породам, а ядро – к среднепропитывающимся, тогда как ель и лиственница относятся к труднопропитывающимся.

Тепловые свойства

Теплопроводность возрастает с увеличением плотности. Тепловое расширение древесины обнаружить весьма сложно, т. к. оно маскируется явлениями усушки и влагопоглощения. По теплоизоляции древесина имеет показатели, существенно превышающие показатели таких материалов, как алюминий (применяемый для производства окон), и несколько более высокие (сравнимые), чем у ПВХ.

Светопроницаемость

Чувствительные приборы позволяют обнаружить проникновение светового излучения через образцы древесины сосны толщиной до 35 мм. Рентгеновское излучение практически не оказывает влияния на структуру и прочностные свойства древесины, поэтому его используют для дефектоскопии сортиментов.

В настоящее время установлено, что древесина может быть весьма эффективно использована для экранирования нейтронного излучения. Сосновое покрытие толщиной 100 мм заменяет полиэтиленовую защиту, обеспечивая при этом большую термостойкость и долговечность.

Механические свойства сосны

Наилучшими прочностными свойствами обладает древесина сосен, произрастающих в северных районах европейской части России. Сосна по прочности уступает только кавказской пихте.

Предел прочности:

  • При статическом изгибе – 70 — 92 МПа;
  • При сжатии вдоль волокон – 40 — 49 МПа;
  • При растяжении вдоль волокон – 100 — 116 МПа;
  • При скалывании вдоль тангенциальной плоскости – 6,6-8,1 МПа.

Модуль упругости при статическом изгибе – 8,0 – 13,1 Гпа.

Технические и эксплуатационные свойства

Ударная вязкость – 28 — 51 кДж/кв. м.

Твердость:

  • Торцевая – 28 — 33 Н /кв. мм;
  • Радиальная – 21-25 Н/кв. мм;
  • торцевая – 16 — 23 Н/кв. мм.

Сосна относится к мягким породам — до 40 Н/кв. мм (твердые породы – 41-80 Н/кв. мм, очень твердые – более – 80Н/кв. мм.

В силу того, что сосна имеет мягкую древесину, она прекрасно обрабатывается режущим инструментом.

Сосна очень хорошо шлифуется – высота микронеровностей составляет 8-60 мкм, тогда как для ясеня и клена – до 200 мкм (из-за особенностей их анатомических неровностей).

Древесина сосны относится к группе стойких к биологическим воздействиям (поражение грибами).

Дерево — древнейший спутник человечества, являющийся для него источником энергии и традиционным строительным материалом, не имеющим равноценной замены.

Древесина дерева состоит из целлюлозы, лигнина, золообразующих минеральных и органических веществ, изменчивость свойств и сочетания которых, а также различия в клеточной структуре, приводят к тому, что древесина разных пород дерева может быть тяжелой или легкой, жесткой или гибкой, твердей или мягкой. Таким образом, дереву присущи разнообразные характерные особенности, выдвигающие ее на передний край в ряду сырьевых материалов.

Одна из главных особенностей дерева — разнообразие пород, размеров, форм и свойств лесоматериалов. Это позволяет удовлетворить почти любые требования, предъявляемые к дереву. Дерево обладает высокой удельной прочностью, высокими показателями стойкости и эксплуатационных свойств, что важно при применении дерева в качестве строительного материала. Сухая древесина дерева имеет хорошие изоляционные свойства по отношению к теплу, звуку и электричеству. В соответствующих условиях применения дерево имеет тенденцию поглощать и рассеивать звуковые колебания, являясь незаменимым материалом для многих музыкальных инструментов.

Благодаря неповторимой текстуре и цвету, дерево — эстетически привлекательный материал, и его внешний вид можно улучшать с помощью различных видов отделки. Древесине дерева легко придать нужную форму механической обработкой, ее можно соединять клеями, гвоздями, шурупами, болтами и прочими креплениями. Поврежденные элементы дерева в конструкциях легко заменить, а сами конструкции перестроить. Кроме того, дерево стойко к окислению, действию кислот и водных растворов солей. Дерево оказывает хорошее сопротивление ударным нагрузкам, воспринимает пропитку антисептиками и антипиренами, что еще более повышает его ценность. Дерево отлично комбинируется почти с любыми материалами, как для функциональных целей, так и для получения эстетического эффекта.

Исторически сложилось так, что некоторые породы дерева используются для многих целей, в то время как другие породы дерева, менее доступные и не обладающие необходимыми качествами, применялись только в одной-двух областях. Вне конкуренции по широте применения — дуб. Благодаря вязкости, прочности и долговечности высоко ценился в различных областях: судо — и мостостроении, бондарном производстве, строительстве домов и изготовлении инструментов, шпал, и, конечно, пола, лестниц, мебели и панельной обшивки.

В настоящее время в мире используются сотни пород дерева, которые подразделяются на два обширных класса — лиственные (твердые породы дерева), и хвойные (мягкие породы дерева). Различить их просто — хвойные породы отличаются игловидными или чешуевидными листьями (хвоей), которые остаются на деревьях в течение всего года (исключение составляет лиственница), а лиственные породы, опять же за небольшими исключениями, сбрасывают свои листья осенью или зимой.

И те, и другие имеют свои характеристики и широкий круг применения. Пилопродукция хвойных деревьев используется в строительстве для опалубки, строительных лесов, каркасов, обшивки пола, потолков, профильных изделий для внешней и внутренней отделки, обшивки панелями, простой встроенной мебели, оконных переплетов и др.

Лиственные породы дерева востребованы в строительстве для пола, архитектурных, декоративных изделий, профильных изделий для внутренней и внешней отдели, обшивки панелями. Большая часть лиственных деревьев идет на мебель, полы и тару.

Но, перед тем как быть использованным, дерево проходит длительный и сложный технологический процесс, состоящий из грамотной сушки, защитной и декоративной обработки поверхности, раскроя, сортировки по прочности, внешнему виду и качеству отделки, и даже переработки и измельчения древесины. В результате, строительное и мебельное производства получают для своих нужд материалы из цельного дерева — самые ценные, более дешевые клееные деревянные конструкции, или многочисленные виды древесностружечных и древесноволокнистых плит, которые затем грунтуются, красятся, лакируются, или покрываются шпоном и пластиком.

В настоящее время, современные деревообрабатывающие технологии в сочетании с уникальностью и неповторимостью природных свойств древесины позволяют создавать из дерева исключительно долговечные деревянные дома, мебель, инструменты и декоративные конструкции. Их совершенство достигается использованием в производстве изделий из дерева результатов технологического развития. Это позволяет поддерживать характеристики и гарантии на изделие из дерева такие же или даже выше, чем из любого другого материала.

как сделать гипс прочным

названия магазинов список

список названий магазинов

справочник стройматериалов

удельный вес гипса

This entry was posted in Сосна как строительный материал and tagged , , , , . Bookmark the <a href="http://pr21vek.ru/stati/" title="Permalink to Свойства сосны" rel="bookmark">permalink</a>.

Comments are closed.