Достоинства и недостатки древесины как материала
Достоинства и недостатки древесины как материала
1. Достоинства древесины как материала, учитываемые при конструировании
- Малая плотность при относительно высокой прочности. Прочностные характеристики древесины приведены в таблице:
Материал | Плотность (объемная масса), кг/м3 | Коэффициенты качества при | |
| сжатии | растяжении | |
Ель | 445 | 2,315 | 1,000 |
Лиственница | 660 | 1,894 | 0,977 |
Дуб | 690 | - | 0,833 |
Бук | 670 | 1,836 | 0,828 |
Ясень | 680 | 2,132 | 0,868 |
Береза | 630 | 2,667 | 0,873 |
- Малая теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности (ккал/м * ч * град):
Сталь | 50 |
Железобетон | 1,33 |
Стекло оконное | 0,65 |
0,44 | |
Древесина сосны: | 0,30 |
поперек волокон | 0,15 |
Плиты древесноволокнистые изоляционные | 0,09 - 0,13 |
Опилки древесные | 0,08 |
Вата минеральная | 0,036 - 0,042 |
Теплопроводность древесины возрастает с увеличением плотности и влажности.
- Хорошая обрабатываемость режущими инструментами.
- Возможность склеивания.
- Легкая гвоздимость.
Средние показатели сопротивления древесины выдергиванию гвоздей
Порода древесины | Плот- | Размеры гвоздей, мм | |||||
оцинко- | не оцинкованных | ||||||
1,2 х 25 | 1,6 х 25 | 2 х 4 | |||||
Средние показатели сопротивления в направлениях | |||||||
ради- | танген- | ради- | танген- | ради- | танген- | ||
Сосна | 500 | 38 | 27 | 19 | 23 | 35 | 29 |
Ель | 445 | 33 | 28 | 23 | 18 | 37 | - |
Лиственница | 660 | 48 | 39 | 27 | 25 | 39 | 34 |
Дуб | 690 | 57 | 55 | 39 | 39 | 64 | 65 |
Бук | 670 | 57 | 58 | 41 | 48 | 65 | 79 |
Усилие, необходимое для выдергивания гвоздя, забитого в торец, на 10 - 15% меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперек волокон.
- Способность хорошо окрашиваться, лакироваться, полироваться, красивая текстура (рисунок, образующийся на поверхности древесины следствие перерезания анатомических элементов).
- Способность благодаря упругости хорошо поглощать звуки, возникающие при ударе и вибрации. Звукоизоляционные свойства древесины имеют большое значение при использовании в качестве звукоизоляционного строительного материала, а также для улучшения акустики общественных зданий.
Скорость распространения звука в древесине
Направление | Сосна | Береза |
Вдоль волокон | 5030 | 3625 |
В радиальном направлении | 1450 | 1995 |
В тангенциальном направлении | 850 | 1535 |
- Звукоизлучающие свойства (резонанс). Древесина широко применяется для изготовления инструментов.
- Стойкость к действию растворов кислот и щелочей; в связи с этим древесину хвойных пород применяют для изготовления емкостей, труб.
- Способность к изгибу, что имеет существенное значение при гнутье древесины. Более высокой способностью к изгибу отличается древесина лиственных пород.
- Сравнительно большая износостойкость.
- Свойства "предупреждать" (потрескиванием) при критических нагрузках о своем скором разрушении.
2. Недостатки древесины как материала, учитываемые при конструировании
- Анизотропность, т.е. изменение механических характеристик в зависимости от породы, места произрастания, зоны в поперечном сечении ствола (заболонь, ядро, сердцевина), направления волокон, наличия пороков и их расположения, влажности и других факторов; это затрудняет отбор материала для ответственных изделий и сооружений.
- Изменение размеров и формы в результате усушки, разбухания, коробления, особенно под воздействием изменения температуры и влажности воздуха. Из-за неравномерного удаления влаги возникают напряжения, которые приводят к растрескиванию материала.
- Растрескивание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединения (в емкостях, деревянных трубах, судах и т.п.). При закреплении разбухающих деталей из древесины возникает давление разбухания в пределах 8 - 32 кгс/см2.
- Низкое сопротивление раскалыванию. Однако это свойство имеет положительные значения при заготовке колотых сортиментов.
- Загнивание, повреждение насекомыми, возгорание в неблагоприятных условиях службы.