Плотность древесины — это отношение массы древесины к ее объему. Выражается плотность в кг/м3 или г/см3. Плотность влажной древесины pw определяют по формуле р = mw/Vw, где mw — масса образца древесины при влажности W, г или кг; Vw — объем образца древесины при влажности W, см3 или м3.
В древесине имеются пустоты (полости клеток, межклеточные пространства), и если удалось бы спрессовать древесину так, чтобы все пустоты исчезли, то получили бы сплошное древесинное вещество. Плотность древесины вследствие пористого строения меньше, чем плотность древесинного вещества.
В лабораторных условиях плотность древесины определяют на образцах прямоугольного сечения размером. 20 X 20 мм и высотой (по длине волокон) 30 мм (ГОСТ 16483.1—73). Массу образца определяют взвешиванием на рычажных весах с погрешностью не более 0,001 г, линейные размеры — штангенциркулем или микрометром с погрешностью не более 0,1 мм. Объем вычисляют как произведение результатов трех измерений и выражают в долях кубического метра (м3).
Плотность древесины зависит от ее влажности, все показатели физико-механических свойств древесины определяются при стандартной влажности (12%).
Для расчета иногда пользуются плотностью древесины в абсолютно сухом состоянии: массу и объем древесины измеряют после того, как образец высушат до влажности, равной нулю. Для некоторых целей удобно пользоваться величиной, называемой условной плотностью древесины. Вычисляют этот показатель как отношение массы образца в абсолютно сухом состоянии к объему образца при пределе гигроскопичности (Wn.e = 30%). Условная плотность древесины не зависит от влажности. С увеличением влажности плотность древесины увеличивается. Например, плотность древесины бука при влажности 12% составляет 670 кг/м3, а при влажности 25% — 710 кг/м3. В пределах годичного слоя плотность древесины различна: плотность поздней древесины в 2—3 раза больше, чем ранней. Поэтому чем лучше развита поздняя древесина, тем выше ее плотность.
Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется количеством древесинного вещества в единице объема.
Плотность колеблется в очень широких пределах (табл. 1). По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее); со средней плотностью (550—740 кг/м3) и с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше).
Плотность древесины имеет большое практическое значение. Древесину с высокой плотностью (самшит, граб, бук, клен, груша) особенно ценят на производстве за ее прочность и хорошую обрабатываемость.
|
Средние значения плотности древесины, кг/м3
|
Древесина лиственных кольцесосудистых пород имеет неодинаковую плотность, ранняя часть годичного слоя у нее пористая, поздняя — более плотная. Такая древесина труднее поддается лакированию и полированию, но обладает другими ценными свойствами, например хорошо гнется. Древесина хвойных пород обладает малой плотностью, а рассеянно-сосудистых лиственных пород — высокой плотностью, поэтому она чисто обрабатывается, хорошо лакируется и полируется.