A Fa Tulajdonságai: Mekkora A Keménysége? Technológiai Tulajdonságok és Páratartalom. Melyek A Fa Hasznos Tulajdonságai?

2024 Szerző: Beatrice Philips | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 05:42

Ha mindent tud a fa tulajdonságairól, és nem csak arról, hogy milyen a keménysége, hasznos az általános fejlődéshez és a különböző iparágak közvetlen szervezéséhez. Feltétlenül figyelni kell a technológiai tulajdonságokra és a páratartalomra. De azt is érdemes előre elképzelni, hogy a fa milyen hasznos tulajdonságokkal rendelkezik.

Fizikai tulajdonságok áttekintése

Szín

A fa színe nagymértékben függ a tanninokkal való telítettség mértékétől. Ezért egyértelműen kötődik a különböző helységek éghajlati és talajjellemzőihez. A fő szabály egyszerű: minél nagyobb az ásványi sók oldhatósága, annál sötétebb lesz az anyag. De az, hogy milyen színű egy adott fa, attól is függ:

• ásványi sók bevitele;
• feldolgozási jellemzők a gyártásban;
• páratartalom;
• világítási jellemzők;
• kiégés idővel;
• gombás elváltozások.

Ragyog

Fizikailag ez a paraméter fejezi ki a fényáram irányított elutasításának mértékét. Minél simább egy adott minta felülete, annál magasabb … Nem hiába, a megfelelően csiszolt deszkák és panelek, szinte az eredeti fajtától függetlenül, különösen erősen ragyognak. De mégis, a fajta jellemzői mindig nyomot hagynak az ilyen ragyogás természetében.

És ismét figyelembe kell venni egy ilyen paraméter egyenlőtlen megnyilvánulását különböző megvilágítási szinteken.

Struktúra

Sok szempontból ez a tulajdonság határozza meg a fa megjelenését a végén. A textúra egy meghatározott mintára utal. Általában nem a felszínen, hanem a vágáson található. A textúrát a következők befolyásolják:

• már említett szín;
• a szálak jellemzői és elhelyezkedése;
• fagyűrűk;
• pigmentek belül.

Szag

A fa különleges aromája talán a legkellemesebb tulajdonsága . A legerősebb illat a magra jellemző, mert az aromás anyagok koncentrációja a legmagasabb. Az újonnan kivágott fa erősebb, majd halványabb szagú. Egy idő után szinte lehetetlen elkapni ezt a szagot. Az ilyen példányok számára a legvonzóbb:

• boróka;
• citromfa;
• ciprus;
• tíkfa;
• őszibarack;
• sárga fa.

Makrostruktúra

Ez a fa szerkezetének neve, amelyet szabad szemmel nézve észlelnek, vagy enyhe növekedéssel, például nagyítóval. A törzs bármely vágásán észreveheti a makrostruktúrát. A mag, a kambium és maga a fa mind a makrostruktúra részei.

Ide tartoznak a növekedési gyűrűk is, amelyek lehetővé teszik a fa korának megítélését, milyen körülmények között nőtt és fejlődött.

páratartalom

Ez a mutató általában negatívnak tűnik, mert minél kisebb, annál könnyebb a fával dolgozni, annál kiszámíthatóbbak a többi paraméterei és annál megbízhatóbb a késztermék . A frissen vágott fa meglehetősen magas nedvességtartalmú. Normál körülmények között - 20 fokos hőmérsékleten - egy fa abszolút értékben akár 30% -át is felveheti a külső környezetből. Ez természetesen nem haladhatja meg ezt a mutatót, kivéve, ha vannak olyan különleges körülmények, amelyek a folyadékkal való telítettséget akár 50, vagy akár 100%-ra is növelik. Figyelemre méltó, hogy alig függ a fajtától, sőt a származási régiótól is.

A GOST szerinti szabvány egyszerű: ha a víztartalom 22%alatt van , akkor ez száraz fűrészáru, és nagyobb koncentrációban nedves kategóriába tartozik. Gyakorlati okokból azonban természetesen lehetetlen ilyen szabványos szintre korlátozni magunkat. Ezenkívül emlékezni kell arra, hogy a GOST szerint a 4. osztályú fa víztartalma nincs szabványosítva. Ennek a mutatónak a meghatározása többféleképpen történik. Professzionális célokra speciális eszközzel - elektromos nedvességmérővel - mérik.

A tapasztalt asztalosok és ácsok azonban meglehetősen nagy pontossággal képesek szemmel meghatározni a nedvességtartalmat. Természetesen ez nem elegendő a tétel minőségére vonatkozó dokumentáció elkészítéséhez, de elegendő az építőipari vagy bútorgyártási fűrészáru kiválasztásához.

A nedvességet súlyvizsgálattal is ellenőrizheti . Általában a levegőn szárított fát tekintik normálisnak, amelynek nedvességtartalma nem haladja meg a 15-20%-ot. Leggyakrabban ennek az eredménynek az eléréséhez többé -kevésbé hosszú szárításra van szükség.

A 100 százalékot meghaladó nedvességtartalmú fát nedvesnek kell tekinteni .(a nedvesség miatti súlynövelési együttható szerint). De ez csak hosszabb vízzel való érintkezés esetén lehetséges. A páratartalom normálisnak tekinthető 30-80% között , bár természetesen nem a felső határ elérésére törekszenek, hanem a lehető legszárazabb fűrészárut próbálják használni, ideális esetben legfeljebb 12%-ot. A számítás meglehetősen egyszerű képlet szerint történik.

A kezdeti nedvességindexet úgy határozzuk meg, hogy a kezdeti tömegből kivonjuk azt a tömeget, amely abszolút száraz állapotban lesz, majd ezt elosztjuk az abszolút száraz tömeggel, és megszorozzuk 100%-kal . Meg kell érteni, hogy még akkor is, ha a felület száraz, még mindig kellő mennyiségű nedvesség lehet benne. Bizonyos esetekben hallhat a fa úgynevezett egyensúlyi nedvességtartalmáról. Ilyen állapotot jelent, amikor a külső környezetből származó nyomást teljesen kiegyensúlyozza a pórusokban és a sejtekben található folyadék oldali nyomás. Ez a mutató, mint más típusú víztelítettség, közvetlenül befolyásolja a nyersanyagok alkalmasságát bizonyos gyakorlati célokra.

A nedvességtartalom növekedésével a fűrészáru:

• jelentősen szélesebb lesz;
• kissé meghosszabbodik;
• a hőmérséklet növekedésével együtt plaszticitást szerez;
• hosszú időn keresztül (összehasonlítva a normál élettartammal) gyorsabban elhasználódik és lebomlik, gyakrabban és aktívabban rothad.

Nedvesség felszívódása

De a víz nem csak eredetileg tartalmaz, hanem kívülről is érkezik a termékek teljes használati ideje alatt. Az abszorpció intenzitását pontosan nedvszívónak nevezik. A víz adszorbeálódásakor némi hő keletkezik.

De ez a folyamat fokozatosan lelassul. A telítettségi határhoz közeledve általában rendkívül lassan halad.

Nedvességvezető képesség

Az úgynevezett kötött víz áthaladásáról van szó. A nedvességvezetési együttható figyelembe veszi mind a folyadék, mind a gőzfázis mozgását. Ez keresztül történik:

• sejtüregek;
• sejtközi terek;
• sejtmembránok kapilláris rendszerei.

Zsugorodás és duzzanat

Amikor a szakemberek kiejtik a zsugorodás szót, az nem tartalmaz ironikus konnotációt . Ez elég komoly kifejezés, vagyis azt, hogy a fa vagy a belőle készült termék mérete mennyire csökken az ott lévő nedvesség eltávolításával. Ez a mutató minden fajtánál, sőt egy adott sűrűségi szintnél is jelentősen eltérhet. Különböző geometriai irányokban a zsugorodás nem egyenletes. A duzzanat fizikai jelentése abban rejlik, hogy a vízmolekulák behatolnak a sejtfalakba, és eltávolítják a cellulózszálakat, ez a jelenség elsősorban a túlszárított fára jellemző, vagy a nedvességtartalom szezonális változásainak van kitéve.

Belső feszültségek

Természetes állapotában minden fatörzs kiegyensúlyozottan nő, még akkor is, ha görbe módon kell fejlődnie. De amikor ugyanazt a törzset kivágják, a fa "vezet", mert ezek a feszültségek kiszabadulnak az irányításból, elveszítik a harmóniát. A legerősebbeket azonnal megtalálják, amint a törzset fűrészelik. Néha azonban a probléma sokkal később derül ki, miután a táblák megszáradtak és a létrehozott szerkezethez rögzültek.

Vizuálisan ez a különböző repedések megjelenésében nyilvánul meg, a helyes ipari szárítás a probléma megoldásának bizonyul, és ezért nem tekinthető úgy, hogy csak az árat emeli, ahogy azt gyakran gondolják.

Sűrűség

Ez egy fa térfogatának egy egységének tömegét jelzi. Fontos: úgy számítják ki, hogy szándékosan figyelmen kívül hagyják az üregek és a nedvesség tömegét, csak a szárazanyag nettó súlya számít . Minden fajta esetében a sűrűség szigorúan egyéni. Ez a mutató szorosan összefügg a következő paraméterekkel:

• porozitás;
• páratartalom;
• felszívódási arány;
• erő;
• érzékenység a biológiai károsodásokra (minél sűrűbb a minta, annál nehezebb károsítani).

Áteresztőképesség

Nem szabad alábecsülni a fa folyadékok és gázok átvitelének képességét . Közvetlenül befolyásolja a szárítási és impregnálási módok kifejlesztését, valamint az ilyen módok megvalósíthatóságának értékelését. A vízáteresztő képességet nemcsak a fafajok határozzák meg, hanem a törzsben való elhelyezkedés, valamint a folyadékok és gázok mozgásának iránya is. A szemcsék mentén az áteresztőképesség jelentősen eltér a szemcséken való áthatolás mértékétől. Érdemes figyelembe venni a víz és más folyékony anyagok áramlását zavaró gyantás anyagok fontos szerepét is.

A gázáteresztő képességet az áthaladó levegő mennyiségének határozzák meg. 1 köbméterben mérik. lásd a minta felületét. Ezt a mutatót határozzák meg:

• nyomás;
• a fa tulajdonságai;
• gőzök vagy gázok tulajdonságai.

Termikus

Őket említik leggyakrabban a természetes anyagok hasznos tulajdonságai között .… De a valóságban a helyzet valamivel bonyolultabb, mint a „jó hővisszatartás”. A fajlagos hőkapacitás nem annyira függ a kőzettől és a sűrűségtől. Elsősorban a környezeti hőmérséklet határozza meg. Minél magasabb, annál nagyobb a hőkapacitás, a függőség szinte lineáris.

Érdemes figyelni a termikus diffúzióra és a hővezető képességre is . Mindkét tulajdonság közvetlenül összefügg az anyag sűrűségével, mivel minden levegőt tartalmazó üreg fontos szerepet játszik. Minél sűrűbb a fa, annál nagyobb a hővezető képessége. De a hővezetési index, éppen ellenkezőleg, meredeken csökken a minta fajlagos tömegének növekedésével.

A sejtek és rostok hosszirányban több hőt engednek át, mint keresztirányban.

De néha fát is használnak üzemanyagként. Ebben az esetben a fűtőérték kritikus . Egy teljesen száraz fa esetében 19,7 és 21,5 MJ / 1 kg között mozog. A nedvesség megjelenése, még kis mennyiségben is, drámaian csökkenti ezt a mutatót. A kéreg a nyír kivételével ugyanolyan hőmérsékleten ég, mint maga a fa.

Amikor a fát tüzelőanyagként használják, a fő fontosságot a fa olyan termikus tulajdonsága kapja, mint az égési hő (fűtőérték), amely az abszolút száraz fa esetében 19,7-21,5 MJ / kg. A nedvesség jelenléte nagymértékben csökkenti annak értékét. A kéreg fűtőértéke nagyjából megegyezik a faéval, kivéve a nyírfakéreg külső rétegét (36 MJ / kg).

Hang

Az építők túlnyomó többsége csak és kizárólag a fa képességében érdekli az idegen hangokat. Minél magasabb, annál jobb az anyag védi a házat az utcai zajtól. A hangszerek gyártásában azonban fontos szerepet játszik az olyan tulajdonság, mint a rezonancia.

A szakemberek még tanulmányozzák a sugárzási állandót, ez is az akusztikus állandó. Elmondása szerint egy adott fajta vagy akár egy konkrét minta gyakorlati használatra való alkalmasságát értékelik.

Elektromos

Ez mindenekelőtt az, az elektromos ellenállásról és az elektromos szilárdságról … Az árammal szembeni ellenállás mértékét a szálak típusa és iránya határozza meg. A hőmérséklet és a páratartalom azonban előre láthatóan fontosak. Az elektromos erősség alapján szokás megérteni a szükséges elektromos térerőt, amely elegendő a meghibásodáshoz. Minél jobban hevítik a fát, annál magasabb a hőmérséklete, annál kisebb az ellenállás az ilyen meghibásodással szemben.

Sugárzásnak kitéve nyilvánul meg

Infravörös sugárzás esetén a fa felülete nagyon felforrósodhat. Az ilyen jellegű nagyon erős hatás azonban szükséges ahhoz, hogy egy vastag fa törzse a teljes mélységig módosuljon . Érdekes módon a látható fény behatolása sokkal mélyebben - 10-15 cm -rel történik - A fényvisszaverődés jellemzői lehetővé teszik az anyag hibáinak jó megítélését. Az ultraibolya fény rosszul hatol be a fába.

De sajátos ragyogást vált ki - lumineszcenciát . A röntgensugarak még kisebb szerkezeti hibákat is észlelhetnek. Gyakran használják professzionális diagnosztikára. A béta -sugárzást a növekvő fák tanulmányozására használják. A gamma -sugarak nagyon mélyen rejtett hibákat, rothadást stb.

A mechanikai tulajdonságok leírása

Erő

Ez a neve annak a képességnek, hogy ellenálljon a rombolásnak, amikor terhelést alkalmaznak .… A szilárdság mértéke a megkötött nedvesség mennyiségétől függ. Minél magasabb, annál kisebb a mechanikai igénybevételnek való ellenállás. A higroszkóposság küszöbének (kb. 30%) túllépése után azonban ez a függőség megszűnik. Ezért a minták szakítószilárdságának összehasonlítása csak azonos nedvességtartalom mellett megengedett.

Az ellenállást szükségszerűen nemcsak a szálak mentén kell mérni, hanem sugárirányú és érintőleges irányban is.

Keménység

Szinte mindenki tudja, hogy a fa különböző keménységű lehet, és ez ez az egyik fő mutató, amikor meghatározott célokra választja ki . A szakértők a keménységet úgy határozzák meg, mint az idegen tárgyak, köztük a hardverek behatolásával szembeni ellenálló erőt. A tűlevelű és lombhullató fafajok listáján vagy skáláján kívül ott van a keménységi terület szerinti osztályozása is. Vége keménységét úgy határozzuk meg, hogy egy bizonyos átmérőjű és alakú végű fémrudat egy adott sugarú mélységbe simítunk 120 másodpercen belül. A becsléseket négyzetcentiméterenként kilogrammban adják meg.

Különbséget is tenni radiális és tangenciális keménység . Mutatója a keményfa deszka oldalsó síkjában majdnem 30% -kal alacsonyabb, mint a végétől, és tűlevelű tömegek esetében a különbség általában 40%. De sok függ az adott fajtától, állapotától és tárolási jellemzőitől. Bizonyos esetekben a keménységet a Brinell rendszer szerint mérik. Ezenkívül a szakemberek mindig figyelembe veszik, hogy a keménység hogyan változhat a feldolgozás és a használat során.

A legerősebb fa a világon:

• jatoba;
• szukupira;
• Amazóniai yarra;
• zavarosság;
• Dió;
• merbau;
• hamu;
• tölgy;
• vörösfenyő.

Minőségi tényezők

De csak kitalálni, hogy melyik fa bírja ki a terhelést a legjobban összeomlás nélkül, messze nem elég. Figyelni kell más jelentős szempontokra. Először is a mechanikai paraméterek és a térfogatsűrűség kapcsolatáról. Minél nehezebb a fa, annál jobb a mechanikája .… A megfelelő összefüggést számos összetett képlet írja le. De bizonyos feltételek és növekedési helyek figyelembevétele érdekében további korrekciós tényezőket vezetnek be.

A súly jövedelmezőségét az együtthatók tükrözik:

• Általános minőség;
• statikus minőség;
• sajátos minőség.

A technológiai tulajdonságok jellemzői

A fa fő műszaki tulajdonságai a már említett keménységgel együtt a következők:

• ütésállóság;
• a hardver megtartásának hatékonysága;
• hajlíthatóság;
• szétválásra hajlamos;
• kopásállóság.

A viszkozitás jellemzi az ütés során elnyelt munkát, ami nem vezet az anyag megsemmisítéséhez.

A vizsgálatot speciális mintákon végzik. Ennek elvégzéséhez inga másolókat használnak.

Az inga a felemelt állapotban tárolja a potenciális energiát. A zökkenőmentes mozgásban való elengedés után egy magasságba emelkedik, és az impulzus egy részét a minta megsemmisítésére költötte, egy másik magasságba, ez lehetővé teszi számunkra az erőfeszítések kiadásának meghatározását.

Az eszközök általában speciális mérleggel vannak felszerelve. A leolvasott értékeket behelyettesítik a képletekbe, és így kapják meg az ütésállóság -mutatót. Meg kell érteni, hogy a minták minőségének összehasonlításáról beszélünk, és nem a fa szerkezetek számításáról. Kiderült, hogy a lombhullató fajok viszkózusabbak, mint a tűlevelűek . Ami a hardver megtartását illeti, az az anyag és a belehelyezett rögzítőelemek közötti súrlódási erőtől függ.

Ezenkívül meghatározzák az úgynevezett kihúzási ellenállás értékét. A sűrűség mellett azt is meghatározza a fa típusa, és az, hogy a vasalat a szál végébe vagy áthalad -e. A fa nedvesítésével egyszerűsíteni lehet a körmök azonos meghajtását, de a szárított anyag rosszabbul tartja őket. A hajlítóerővel szembeni ellenállást elsősorban azokban az esetekben kell értékelni, amikor a hajlítás technológiailag szükséges egy bizonyos termék előállításához. Ennek a mutatónak az értékelésére nincs szabványosított módszer.

A kopásállóságot szinte mindig úgy határozzák meg, mint a súrlódásállóságot. Csak ritka esetekben játszik fontos szerepet az egyéb kopással szembeni ellenállás. Fontos megérteni, hogy a felszíni réteg méri. Ha a pusztítás elérte a magot, nincs értelme tovább tanulmányozni a témát - a következmények már egyértelműek. A kopásállóság értékelésének standard módszerét az 1981 -es GOST 16483 tartalmazza.