什麼是木頭,它是什麼樣的?

內容
  1. 這是什麼?
  2. 基本屬性
  3. 查看概覽
  4. 惡習的描述
  5. 應用
  6. 回收

這棵樹有很多功能——他們建造房屋並用它製作家具,他們為房屋供暖,它無處不在。但是在物理或力學方面,木材是什麼?如何使用它,它有什麼缺點?

這是什麼?

木材是用於生產各種產品和結構的天然原材料。 如果我們從物理學的角度來談論這種材料,那麼木材就是一種植物組織,由彼此相鄰且密度很高的細胞組成。 正因為如此,樹的結構是密集和有彈性的。樹細胞(像任何其他活細胞一樣)有一個外殼。它含有纖維素,因此樹如此耐用。細胞的形狀像一個管子——又長又窄,所以它們被命名為纖維。

木材具有保溫的特性。 這是由於電池之間存在空隙 - 它們保留熱量並積累熱量。可變強度和重量值與纖維的大小有關。它們越厚,木材就越耐用。

沿著纖維所在的方向切割一棵樹更容易。 更容易處理它們平行分佈的那些物種的木材。 楓樹更難加工,因為楓樹結構中的纖維細胞緊密交錯。但木細胞中不僅含有纖維素。它們還含有一種非常複雜和神秘的物質,叫做木質素。多虧了他,這些纖維是相互連接的。科學家們還不能推導出木質素的化學式,它是如此復雜。

這棵樹有一種獨特的陰影和氣味,使其與其他材料區分開來。 兩者都是由於樹脂,油,針葉樹 - 膠和其他物質的成分中存在的。這些相同的元素有助於木材抵抗腐爛。木材分為兩種類型 - 落葉樹和針葉樹。兩個群體都非常大。一個單獨的組脫穎而出 - 單子葉樹,它們包括棕櫚樹、竹子。

有些品種比其他品種更有價值。該值因強度、耐用性和原始紋理(圖案)的存在等特性而增加。有價值的樹種包括橡木、櫻桃木、山毛櫸木等。

基本屬性

木材的所有特性都分為三大類:物理、技術和機械。

身體的

在測試期間不會導致木材化學成分變化的那些特性稱為物理特性。 這些包括以下特徵:

  • 外貌;
  • 濕度水平以及與其變化相關的一切;
  • 導熱性和保溫性;
  • 電導率;
  • 隔音以及與之相關的一切;
  • 材料在暴露於電磁輻射後獲得的變化。

外觀是由顏色、光澤、質地和宏觀結構等組成的。 顏色是一束光被樹反射後留下的視覺感覺,或者更確切地說,是在這種反射的光譜成分上留下的視覺感覺。顏色對木材極為重要。他們以它為指導,選擇完成房間的品種,製作家具、樂器、裝飾和應用類型的作品等。

一棵樹的顏色取決於許多因素——它生長的地區的品種、年齡、地區和氣候。 在風、太陽、真菌感染以及水分的影響下,顏色可能會發生變化,特別是如果樹在水中很長時間。 但許多品種都有獨特的音調,專家很容易識別。閃光是樹木反射光線的特性。有些品種有更強的光澤,有些則較弱。在俄羅斯生長的樹種中,橡木、山毛櫸木以及刺槐等樹木的光澤最強。

紋理不過是木頭的圖案。 它在解剖元素被切割後變得可見(年輪、核心射線、血管)。用年輪的寬度和晚材的含量來評價它的質量。年輪的寬度是指在一厘米內包含的層數,沿徑向沉積在木材的末端。

為了了解木材中含有多少水分,引入了水分含量等特性。它以百分比表示:木材中的水質量與完全乾燥木材的質量之比。

它是通過直接或間接方法測量的。 測量木材水分含量的最簡單、最可靠的方法是將其乾燥。 這需要時間,但答案是準確的。至於間接方法,它們明顯更快。例如,使用電導式電子濕度計進行測量可以顯示一棵樹含有多少水以及它的電導率是多少。但是這種方法的準確度很低——最高為 30%,然後只在插入測量針的地方。

樹上的水可以是自由的,也可以是束縛的。 第一個可以在纖維的空腔和細胞之間的空間中找到。第二個是在細胞的結構中,它是由物理化學鍵保持的。如果自由水很容易從木材中去除,那麼結合水就更難去除。如果木材在乾燥、鋸切或儲存過程中改變形狀,這稱為翹曲。不管是什麼原因造成的,都會導致木材出現缺陷,所以必須按照工藝進行儲存和加工。

木材具有吸濕和膨脹等特性(因此)。 與他合作時應考慮到這一點。它並不總是負面的,例如,在大桶或桶中,樹的膨脹和尺寸增加的特性,因為這增加了木製元件彼此之間的緊密度。

木材的密度以千克每立方米(或克每立方厘米)為單位。 不同種類的木材,其木質物質的密度相同(為1.53克/立方厘米),但完全乾燥後的木材密度不同。有幾個密度指標——濕木有一種密度,乾木有另一種。一棵樹具有孔隙度這樣的特徵,即空腔的空氣填充程度。不同岩石的孔隙率在 40-80% 之間變化。

滲透指數是指木材在壓力作用下能夠通過多少液態或氣態物質。另外,在木材的物理特性中,熱特性是不同的,包括熱容量、傳導熱量和在其影響下膨脹的能力以及傳導溫度的能力。 一棵樹具有導電性,即有電流通過它。 木材越乾燥,導電性越差,反之亦然。

技術

此類木材特性包括硬度、耐磨性、衝擊強度、各種類型緊固件的保持力以及使用切削工具加工材料的能力等參數。 衝擊強度是木材在衝擊過程中吸收施加在其上的力而不改變材料結構的特性。 高粘度意味著需要很大的力來破壞樣品。

硬度是指木材在縮進時抵抗較硬體的能力。 用於木材和硬度測量的較硬材料是鋼。使用測力計的刻度確定硬度。木材的耐磨性通過其在與具有研磨塗層的表面摩擦期間的耐磨性來表示。計算磨損指數有一個特殊的公式。

木材的彎曲能力因樹種而異。白蠟木、橡木、山毛櫸彎曲最好,針葉樹更差。木頭不僅可以彎曲,還可以劈開。如果你把釘子釘得太靠近邊緣,那麼屬性將是負的,如果你砍木頭,那麼它將是正的。

機械的

木材在作用於其上的力的作用下具有抵抗力,即具有機械性能。這些包括強度、抗變形性、技術和操作性能。 木材的機械性能在拉伸、壓縮、彎曲和剪切等測試中確定。 木材被歸類為各向異性材料,這意味著它在不同方向上具有不同的特性。

抗拉強度——樣品失效前的最大允許應力水平。 必須在沒有缺陷、小而乾淨的樣品上確定。為了確定木材的抗壓強度,需要一個棱柱形的樣品。

變形能力是在不改變原始形狀的情況下承受短期載荷的能力。 由於其彈性,木材在短期負載後能夠恢復其原始形狀。彈性模量使用特殊公式計算。木材的結構使得在恆定載荷下可以變形。準確了解強度指數和附加阻力極限以及耐久性極限(對於承受可變載荷的樣品)非常重要。

為了將一個物種與另一個物種進行比較,有必要了解不同類型木材的機械性能所固有的特定特徵。例如,軟木比硬木具有更高的比強度。它們還具有較高的硬度指數,但所有其他特定特性都較低。

查看概覽

木材種類繁多,在選擇建築或加工材料時,應考慮到每種木材的個性和特性。 木材不僅分為眾所周知的落葉和針葉樹種。 例如,有一種按顏色對木材進行分類的方法。根據樹種的不同,木材的顏色也不同。樹的顏色取決於幾個因素。這是樹的品種、年齡、生長速度,以及它含有多少染料。

亮度也與最後一個因素直接相關。 在樹的邊材(其外部,包含活細胞)處,音調總是比核心的輕。單寧和樹脂集中的聲音部分有更深的陰影。因此,心材顏色較深,邊材顏色較淺。

第一種包括落葉松、松樹、灰燼。到第二個,有一個狹窄的核心 - 樺木,梨,菩提樹,榿木。 在列出的樺木中,木色完全是白色的,其餘的都是很淺的木質。 這也是由於澱粉存在於邊材中。邊材用於製作鑲木地板。

軟木用於製造木材和其他建築部件。 它們具有輕巧且易於操作的結構。俄羅斯種植了大量針葉樹。至於硬木,它們用於製作家具和室內裝飾。

某些樹種具有更高的價值,它們被稱為有價值的。 價值在於這些岩石具有更高的強度,它們的使用壽命更長並且具有獨特的圖案。這些品種用於製作精美的豪華家具、鑲木地板、門和其他裝飾品。它們都比同類別的傳統產品貴得多。從國內有價值的樹種中,可以命名為櫻桃木、橡木、梨木、花梨木,以及白楓木或冬青楓木。

木材還以流動性和流動性不足的跡象而著稱。

  • 液體木材 - 用於家庭用途。液態木材由工業木材和木柴組成。反過來,工業木材包括圓形木材和劈開木材,但不包括木柴。在工業木材的成分中,工藝木屑和樹樁樹脂也有所區別。
  • 非流動木材 - 一種由於自然缺陷或加工缺陷而失去其技術質量而不能用於經濟目的的產品。

紙漿木是用於生產紙漿或木漿的圓形或碎屑品種。這種木材的質量取決於品種(其中三種)以及新鮮度。

惡習的描述

木頭的缺陷是它所具有的缺陷。這適用於整個樹乾及其各個元素。該缺陷必然會惡化木材的質量,從而限制其使用的可能性。 GOST 2140-81 中列出了所有類型的缺陷和缺陷。 任何與木材正常結構有偏差的東西都被視為缺陷。

惡習是自然的,不顧人的意志而發生。 (氣候因素、鳥類、昆蟲、囓齒動物、細菌等的影響),並且存在加工缺陷,包括由於材料加工、儲存或儲存不當而產生的缺陷。

缺陷既可以是有條件的,也可以是無條件的。 這種缺陷被認為是無條件的,這會顯著降低木材的質量,例如腐爛或真菌。 結節是最常見的缺陷,但木材結構的缺陷也並不少見。例如,可以將多節的樹幹用於原始裝飾,但這並不能停止成為惡習。允許的成分包括每米木材長度不超過兩個結,而結必須是健康的。

加工缺陷包括在機械衝擊過程中損壞木材的一切。,即鋸切、收割、倉儲、儲存、運輸等。木材最常受到​​機械作用的影響,產生了原本沒有的缺陷。

應用

木材用於許多行業,是最環保且同時價格低廉的材料之一。

像燃料

最近幾十年表明了使用可再生礦物和資源的重要性。後者包括用作燃料的木柴。 世界各地都記錄了用於取暖的木柴使用量的增長,俄羅斯也不例外。 燃料顆粒(顆粒)和燃料壓塊在該國幾乎所有有森林的地區生產,無論是針葉林還是落葉林。木炭也突然流行起來,儘管它以前被不恰當地遺忘了。現在它被廣泛應用於日常生活和工作中。

但是,沒有任何限制地使用木材作為燃料和能源是不可能的。有大量法律規定和要求,即使是出於個人需要,公民也不能簡單地砍柴。木柴只能從擁有砍伐和伐木等活動許可證的組織購買。

作為原料

今天絕大多數情況下的鄉間別墅都是用木頭建造的。木材的優點是不可否認的:它環保、天然、外觀迷人,並且可以創造出許多設計——從經典的俄羅斯小屋到阿爾卑斯小木屋。 他們不僅用木頭建造房屋,還建造浴室、桑拿浴室、涼亭。 木材用於房屋建築和承重結構、橫梁、天花板。在農村定居點,低層房屋仍在用木頭建造 - 供 2 或 4 個業主使用。

木工行業現在正在努力提高鋸材的耐濕性、耐火性和強度,同時也提高木材和板材對建築規範的遵從性。 但同時,木材必須保持天然、透氣的材料,保留其獨特的圖案和固有的香氣。加工和建築的新技術不斷湧現,例如,使用雙樑技術建造房屋是一種相對較新的現象,僅在俄羅斯才流行起來。

除建築外,木材還被廣泛用作家俱生產的結構材料。 - 沙發、椅子、桌子、櫥櫃等等。花園中的樓梯、欄杆、平台、欄杆、小徑和人行道,景觀設計和建築物中的其他裝飾元素都是用木頭製成的。

作為工藝材料

今天,業餘愛好者和專業人士都從事應用藝術。木材以其最多樣化的形式用於工藝品 - 從鋸末和板坯到酒吧和鑲木地板。 擁有金色雙手的工匠用木箱或託盤製作出一把花園椅——一把看起來不會比工廠椅子差的阿迪朗達克椅。 從鋸切中獲得了花園中原始的人行道和華麗的砧板或用拼圖燒毀的畫作。

回收

雖然樹木是一種可再生的自然資源,但森林需要幾十年才能完全恢復。 砍伐森林和森林火災會對氣候和環境條件產生不利影響,並減少可供使用的資源量。 因此,木材被回收以便在生產中重複使用,以及處理產生的廢物。

如果合理利用木材加工產生的殘渣和廢棄物,可以節約大量森林。

木材可分為商業和非商業。 第一種包括,例如,平板和平板。第二類包括單板和板,更準確地說,它們的殘餘物、鋸切原木、木工的各種碎片和邊角料,樹皮、鋸末、刨花和灰塵也屬於未使用的木材。商業木材用於製造新產品。非業務需要收集、額外處理和後續處置。儘管關於非商業木材,正在開發和尋找加工方法。例如,刨花和鋸末被壓縮,然後用它們製成貓砂。

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