От чего зависит плотность древесины и как ее узнать

Древесину можно назвать одним из старейших материалов, использующихся в строительстве. Испокон веков человек сооружал себе жилье из веток и палок. С тех пор прогресс шагнул далеко вперед, но древесина, как и прежде, остается одним из наиболее распространенных строительных материалов.

Ее экологичность и простота обработки привлекают строителей по всему миру. Но теперь это не ветки, а пиломатериал, получаемый промышленным способом. Поэтому в настоящее время его техническим свойствам уделяется большое внимание, в том числе измеряется плотность древесины. Конечно, это только одна из характеристик, но именно она зачастую является особенно важной.

Что такое плотность материала

Синонимом этого термина является объемный вес, то есть масса сырья, поделенная на единицу объема. А значит, плотность древесины или любого другого вещества – это количество материала в кубическом сантиметре или метре материала. В зависимости от того, какие единицы измерения были приняты при расчете, получают разные значения объемного веса – г/см³ или кг/м³. Оба эти варианта являются верными.

Далеко не все материалы являются однородными по своей структуре. Конечно, сплавы металлов или пластики сразу создаются с определенными техническими характеристиками. Что же касается природных материалов, в том числе древесины, их плотность зависит от многих факторов и может различаться даже в отдельных частях одного образца. Эта особенность также влияет на качество материала – чем равномернее плотность древесины, тем ценнее порода.

Плотность древесного вещества

По мере роста дерево потребляет из окружающей среды влагу, кислород и другие питательные вещества. Конечно, они не пропадают бесследно. Если присмотреться к срубу дерева, можно заметить, что оно не состоит только из так называемого древесного вещества. При ближайшем рассмотрении можно увидеть поры, по которым циркулируют жизненные соки растения. Кроме того, влажность свежеспиленного дерева обычно составляет около 60-80 %, а это значит, что в составе его древесины имеется также вода.

Плотность чистого древесного вещества – это масса единицы объема материала, образующего стенки клеток. Иными словами – удельная плотность. Для большинства пород ее значение составляет примерно 1,53 г/см³. Плотность воды, для сравнения, – 1 г/см³.

Как рассчитать плотность

Единица измерения объемного веса подсказывает нам, как решить эту задачу. Нужно лишь знать вес образца и его объем, который, как известно, вычисляется перемножением длин сторон объекта.

Наиболее простым примером станет определение плотности абсолютно сухого материала, то есть древесины, в которой полностью отсутствует вода. Формула в данном случае максимально проста:

плотность = масса/объем.

Предположим, что кубический метр абсолютно сухой древесины неизвестного происхождения весит 600 кг. Это значит, что ее плотность составит 600/1 = 600 кг/м³. Эта достаточно простая формула не учитывает дополнительные характеристики материала, такие как влажность. Она не подходит для расчета плотности свежеспиленного дерева. Также стоит отметить, что абсолютно сухая древесина не существует в природе, а создается методом промышленной сушки при высоких температурах.

От чего зависит плотность

По объемному весу различные породы делятся на три категории:

• с высокой;
• со средней;
• с низкой плотностью.

К первому типу относятся дуб, граб, береза и некоторые другие лиственные деревья. Для второй категории характерная средняя плотность древесины. Примерами являются лиственница, вяз, клен, рябина, орех и т.д. Плотность хвойной древесины считается наименьшей, поэтому она относится к третьей категории. Это ель, сосна и кедр. Такое разграничение говорит нам о том, что на объемный вес древесины влияет порода дерева.

Плотность материала может также отличаться в зависимости от климатического района, в котором произрастало дерево. Чем суше климат, тем выше будет объемный вес древесины. Возраст дерева, пористость материала и его влажность также влияют на плотность древесины. Наибольший вес имеет взрослое, увлажненное дерево с наименьшим количеством пор.

Лиственные породы

Мы уже выяснили, что порода дерева влияет на плотность древесины. Таблица ниже включает точные значения объемного веса при различной влажности материала – от 15 до 100 %. Такой подход позволяет наиболее полно оценить изменение плотности древесины в различных условиях.

Порода дерева	Влажность древесины, %
	15	30	60	100	Свежеспиленное дерево, среднее значение
Лиственница	670	710	880	1100	940
Тополь	460	500	610	760	700
Бук	680	720	890	1100	960
Вяз	660	710	880	1100	940
Дуб	700	760	930	1160	990
Граб	810	860	1060	1330	1060
Липа	500	540	660	830	760
Ольха	530	570	700	880	810
Клен	700	760	930	1160	870
Ясень обыкновенный	690	740	920	1150	960
Береза	640	680	840	1050	870
Осина	500	540	660	830	760

Хвойные породы

Как мы уже выяснили, такие деревья относятся к последней категории, поскольку являются наиболее рыхлыми по своей структуре.

Порода дерева	Влажность древесины, %
	15	30	60	100	Свежеспиленное дерево, среднее значение
Ель обыкновенная	450	490	600	750	740
Пихта сибирская	380	410	510	630	680
Сосна обыкновенная	510	550	680	850	820
Пихта кавказская	440	480	580	730	720
Сосна кедровая	440	480	580	730	760

Благодаря приведенным данным легко можно определить плотность древесины. Таблица наглядно показывает, как меняется объемный вес в зависимости от влажности материала.

Знания о том, как различаются по плотности породы дерева, как влажность и район произрастания влияют на объемный вес древесины, могут пригодиться не только профессиональным строителям или народным умельцам. Они будут полезны и тем, кто покупает мебель из массива, планирует возведение пристройки к дому или кровельные работы. От характеристик материала напрямую зависит его качество и долговечность, а от чего зависит плотность пород древесины, вы теперь знаете.