Propietats De La Fusta: Quina és La Seva Duresa? Propietats Tecnològiques I Humitat. Quines Són Les Propietats útils De La Fusta?

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 05:29

Saber-ho tot sobre les propietats de la fusta, i no només sobre què és en termes de duresa, és útil per al desenvolupament general i per a l’organització directa de diverses indústries. És imprescindible prestar atenció a les propietats tecnològiques i a la humitat. Però també val la pena imaginar per endavant quines propietats útils té la fusta.

Visió general de les propietats físiques

Color

El color de la fusta depèn en gran mesura del grau de saturació amb tanins. Per tant, està clarament lligat a les característiques climàtiques i del sòl de diverses localitats. La regla principal és simple: com més gran sigui la solubilitat de les sals minerals, més fosc serà el material. Però del color que tingui un arbre concret també depèn de:

• ingesta de sals minerals;
• característiques de processament en producció;
• grau d'humitat;
• característiques de la il·luminació;
• esgotament al llarg del temps;
• lesions per fongs.

Brilla

Físicament, aquest paràmetre expressa el grau de rebuig direccional del flux lluminós. Com més llisa és la superfície d’una mostra concreta, més alta és … No en va, les taules i els panells adequadament polit, gairebé independentment de la raça original, brillen especialment. Però, tot i així, les característiques de la raça sempre deixen empremta en la naturalesa de tal lluentor.

I, de nou, cal tenir en compte la manifestació desigual d’aquest paràmetre a diferents nivells d’il·luminació.

Textura

En molts sentits, és aquesta propietat la que es considera que determina l’aspecte de la fusta al final. La textura fa referència a un patró específic. Normalment no es troba a la superfície, sinó al tall. La textura està influenciada per:

• color ja esmentat;
• característiques de les fibres i la seva ubicació;
• anells d’arbres;
• pigments a l'interior.

Olor

L’aroma específic és potser la propietat més agradable que té la fusta . L’olor més forta és característica del nucli, perquè hi ha la major concentració de substàncies aromàtiques. Un arbre acabat de tallar fa una olor més forta i més feble. Passat el temps, és gairebé impossible agafar aquesta olor. És més atractiu per a aquests exemplars:

• ginebre;
• llimoner;
• xiprer;
• teca;
• préssec;
• fusta groga.

Macroestructura

Aquest és el nom de l'estructura d'un arbre, detectat quan es veu a simple vista, o bé amb un lleuger augment, per exemple, amb una lupa. Podeu notar la macroestructura a qualsevol tall dels troncs. El nucli, el càmbium i la fusta en si són parts de la macroestructura.

Això també inclou els anells de creixement, que permeten jutjar l'edat de l'arbre, en quines condicions va créixer i desenvolupar-se.

Humitat

Aquest indicador sol passar com a negatiu perquè com més petit és, més fàcil és treballar amb fusta, més previsibles són els altres paràmetres i més fiable és el producte acabat . La fusta acabada de tallar té un grau d’humitat força elevat. En condicions normals (una temperatura de 20 graus), un arbre pot absorbir fins a un 30% d’aigua en termes absoluts del medi extern. Naturalment, no pot superar aquest indicador, tret que hi hagi algunes circumstàncies especials que augmentin la saturació amb líquid fins al 50 o fins i tot fins al 100%. Sorprenentment, difícilment depèn de la raça i fins i tot de la regió d’origen.

L’estàndard segons GOST és senzill: si el contingut d’aigua és inferior al 22% , llavors es tracta de fusta seca i, a una concentració més alta, es classifica com a categoria humida. No obstant això, a efectes pràctics, és, per descomptat, impossible limitar-nos a un nivell tan estàndard. A més, cal recordar que, segons GOST, el contingut d’aigua de la fusta de la classe 4 no està normalitzat. La definició d’aquest indicador es fa de diverses maneres. A efectes professionals, es mesura mitjançant un dispositiu especial: un mesurador d’humitat elèctric.

No obstant això, els fusters i fusters experimentats poden determinar el contingut d’humitat als ulls amb una precisió bastant alta. Per descomptat, això no és suficient per elaborar documentació sobre la qualitat del lot, però sí per a la selecció de fusta per a la construcció o la producció de mobles.

També podeu comprovar la humitat mitjançant una prova de pes . Normalment es considera normal la fusta seca a l’aire, la humitat de la qual no supera el 15-20%. Molt sovint, per aconseguir aquest resultat, es necessita un assecat més o menys llarg.

Un arbre amb un contingut d’humitat superior al 100% es considera humit .(segons el coeficient d’addició de pes per humitat). Però això només és possible amb una exposició prolongada a l’aigua. La humitat es considera normal del 30 al 80% , tot i que, per descomptat, no s’esforcen per assolir el límit superior, sinó que intenten utilitzar la fusta més seca possible, idealment no més del 12%. El càlcul es fa segons una fórmula bastant senzilla.

L’índex d’humitat inicial es determina restant de la massa inicial la massa que estarà en un estat absolutament sec, i després dividint-la per la massa absolutament seca i multiplicant-la per un 100% . Cal entendre que, fins i tot si la superfície és seca, encara hi pot haver una bona quantitat d’humitat a l’interior. En alguns casos, podeu sentir parlar de l’anomenat contingut d’humitat en equilibri de la fusta. Implica aquest estat quan la pressió del medi extern està completament equilibrada per la pressió del costat del líquid contingut en els porus i les cèl·lules. Aquest indicador, com altres tipus de saturació d’aigua, afecta directament la idoneïtat de les matèries primeres per a determinats propòsits pràctics.

Amb un augment del contingut d’humitat, la fusta:

• s’amplia significativament;
• s’allarga una mica;
• en combinació amb un augment de la temperatura, adquireix plasticitat;
• durant un llarg període de temps (comparable a la vida útil normal), es desgasta i es degrada més ràpidament, es podreix més sovint i de forma més activa.

Absorció d’humitat

Però l’aigua no només es conté inicialment, sinó que també prové de l’exterior durant tot el període d’ús dels productes. La intensitat de la seva absorció s’anomena precisament absorció d’humitat. Es genera una mica de calor quan s’absorbeix l’aigua.

Però aquest procés es desaccelerarà gradualment. En aproximar-se al límit de saturació, generalment procedeix d’una manera extremadament lenta.

Conductivitat de la humitat

Es tracta de passar l’anomenada aigua lligada. El coeficient de conductivitat de la humitat té en compte el moviment tant del líquid com de la fase de vapor. Passa per:

• cavitats cel·lulars;
• espais intercel·lulars;
• sistemes capil·lars de membranes cel·lulars.

Encongiment i inflor

Quan els professionals pronuncien la paraula encongiment, no té cap connotació irònica . Es tracta d’un terme força seriós, que significa el grau en què es redueix la mida de la fusta o del producte eliminant la humitat que hi ha. Per a cada raça i fins i tot per a un nivell de densitat específic, aquest indicador pot diferir significativament. En diferents direccions geomètriques, la contracció no és uniforme. El significat físic de la inflor consisteix en la penetració de molècules d’aigua a les parets cel·lulars i en separar-ne les fibrilles de cel·lulosa, aquest fenomen és principalment característic de la fusta massa seca o exposat a canvis estacionals del contingut d’humitat.

Tensions internes

En el seu estat natural, qualsevol tronc d’arbre creix de manera equilibrada, encara que hagi de desenvolupar-se de forma tort. Però quan es talla el mateix tronc, la fusta "condueix", perquè aquestes tensions es descontrolen, perden tota harmonia. Els més poderosos es troben de seguida, tan bon punt es trenca el tronc. No obstant això, de vegades el problema es revela molt més tard, després que les juntes s’hagin assecat i fixat a l’estructura creada.

Visualment, això s’expressa en l’aparició de diverses esquerdes, el correcte assecat industrial resulta ser la solució al problema i per això no es pot considerar que només pugi el preu, com es pensa sovint.

Densitat

Aquest és un indicador de la massa d’una determinada unitat del volum d’un arbre. Important: es calcula ignorant deliberadament la massa de buits i la humitat continguda, només importa la gravetat neta de la matèria seca . Per a cada raça, la densitat és estrictament individual. Aquest indicador està estretament relacionat amb els paràmetres següents:

• porositat;
• humitat;
• taxa d’absorció;
• força;
• susceptibilitat a danys biològics (com més densa és la mostra, més difícil és danyar-la).

Permeabilitat

No s’ha de subestimar la capacitat de la fusta per transmetre líquids i gasos . Afecta directament el desenvolupament de modes d'assecat i impregnació, i l'avaluació de la viabilitat d'aquests modes. La permeabilitat a l’aigua està determinada no només per les espècies de fusta, sinó també per la ubicació al tronc i la direcció del moviment de líquids i gasos. La permeabilitat al llarg del gra és significativament diferent de la velocitat de penetració del gra. També val la pena considerar el paper important de les substàncies resinoses que interfereixen en el flux d’aigua i altres substàncies líquides.

La permeabilitat al gas es defineix com la quantitat d’aire que ha passat. Es mesura en termes d’1 metre cúbic. veure la superfície de la mostra. Aquest indicador es determina:

• pressió;
• les propietats de la pròpia fusta;
• propietats dels vapors o gasos.

Tèrmica

Són els que s’esmenten més sovint entre les propietats útils del material natural .… Però, en realitat, la situació és una mica més complicada que la "bona retenció de calor". El nivell específic de capacitat calorífica no depèn tant de la roca i la densitat. Es determina principalment per la temperatura ambiental. Com més alta és, més gran és la capacitat tèrmica, la dependència és gairebé lineal.

També val la pena parar atenció a la difusivitat tèrmica i la conductivitat tèrmica . Ambdues propietats estan directament relacionades amb la densitat de la substància, perquè cada cavitat que conté aire juga un paper important. Com més densa sigui la fusta, major serà la seva conductivitat tèrmica. Però, per contra, l’índex de conductivitat tèrmica cau bruscament amb un augment de la massa específica de la mostra.

Les cèl·lules i les fibres transmeten més calor en la direcció longitudinal que en la direcció transversal.

Però de vegades la fusta també s’utilitza com a combustible. En aquest cas, el poder calorífic és crític . Per a un arbre completament sec, oscil·la entre 19,7 i 21,5 MJ per 1 kg. L’aparició d’humitat, fins i tot en petites quantitats, redueix dràsticament aquest indicador. L’escorça, a excepció del bedoll, crema a la mateixa temperatura que la pròpia fusta.

Quan s’utilitza la fusta com a combustible, es dóna una importància principal a les propietats tèrmiques de la fusta com la calor de combustió (poder calorífic), que per a la fusta absolutament seca és de 19,7-21,5 MJ / kg. La presència d’humitat en redueix considerablement el valor. El poder calorífic de l’escorça és aproximadament el mateix que el de la fusta, a excepció de la capa externa d’escorça de bedoll (36 MJ / kg).

So

La gran majoria dels constructors s’interessen únicament i exclusivament per la capacitat de la fusta d’absorbir sons estranys. Com més alt sigui, millor el material protegirà la casa del soroll del carrer. No obstant això, en la producció d'instruments musicals, una propietat com la ressonància té un paper important.

Els professionals encara estudien la constant de radiació, també és la constant acústica. Segons ella, es valora la idoneïtat d’una determinada raça o fins i tot d’una mostra específica per a un ús pràctic.

Elèctric

En primer lloc, és sobre la resistència elèctrica i la força elèctrica … El grau de resistència al corrent està determinat pel tipus i la direcció de les fibres. No obstant això, els nivells de temperatura i humitat són previsiblement importants. Per força elèctrica, és habitual entendre la intensitat del camp elèctric requerit, que és suficient per a la ruptura. Com més s’escalfa la fusta, més alta és la seva temperatura, menor serà la resistència a aquesta avaria.

Es manifesta quan s’exposa a la radiació

En cas de radiació infraroja, les superfícies de la fusta poden arribar a ser molt calentes. Tot i això, és necessari un impacte molt fort d’aquest tipus perquè el tronc d’un arbre espès es modifiqui a tota la profunditat . Curiosament, la penetració de la llum visible es produeix de manera molt més profunda (entre 10 i 15 cm) Les característiques de la reflexió de la llum permeten jutjar bé els defectes del material. La llum ultraviolada penetra malament a la fusta.

Però provoca una lluminositat específica: la luminescència . Els raigs X poden detectar fins i tot petits defectes estructurals. Sovint s’utilitza per al diagnòstic professional. La radiació beta s’utilitza per estudiar els arbres en creixement. Els raigs gamma poden detectar defectes molt amagats, podridures, etc.

Descripció de propietats mecàniques

Força

Aquest és el nom de la capacitat de resistir la destrucció quan s'aplica una càrrega .… El grau de força depèn de la quantitat d'humitat unida. Com més alta sigui, menor serà la resistència a l'esforç mecànic. Tot i això, després de superar el llindar d’higroscopicitat (al voltant del 30%), aquesta dependència desapareix. Per tant, la comparació de les resistències a la tracció de les mostres només es permet amb un grau d’humitat idèntic.

La resistència es mesura necessàriament no només al llarg de les fibres, sinó també en les direccions radial i tangencial.

Duresa

Gairebé tothom sap que la fusta pot tenir una duresa diferent, i això aquest és un dels principals indicadors a l'hora de seleccionar-lo per a finalitats específiques . Els experts defineixen la duresa com la força de resistència a la introducció d’objectes estranys, inclòs el maquinari. A més de la llista o escala de les espècies d’arbres de coníferes i caducifolis, també hi ha la seva classificació segons l’àrea de duresa. Final la duresa s’estableix mitjançant el sagnat d’una vareta metàl·lica amb un cert diàmetre i forma de l’extrem a una determinada profunditat de radi sense problemes en 120 segons. Les estimacions es fan en quilograms per centímetre quadrat.

També distingeix duresa radial i tangencial . El seu indicador al pla lateral d'un tauler de fusta dura és gairebé un 30% inferior al del final i, per a un massís de coníferes, la diferència sol ser del 40%. Però molt depèn de la raça específica, de la seva condició i característiques d'emmagatzematge. En alguns casos, la duresa es mesura segons el sistema Brinell. A més, els especialistes sempre tenen en compte com pot canviar la duresa durant el processament i durant l’ús.

L’arbre més fort del món és:

• jatoba;
• sucupira;
• Yarra amazònica;
• terbolesa;
• Noguera;
• merbau;
• cendra;
• roure;
• làrix.

Factors de qualitat

Però només esbrinar quin arbre pot suportar més les càrregues sense col·lapsar no és prou. Cal parar atenció a altres aspectes significatius. En primer lloc, sobre la relació entre paràmetres mecànics i densitat aparent. Com més pesada sigui la fusta, millor serà la seva mecànica .… La relació corresponent es descriu mitjançant una sèrie de fórmules complexes. Però, per tenir en compte certes condicions i llocs de creixement, s’introdueixen factors de correcció addicionals.

La rendibilitat del pes es reflecteix en els coeficients:

• qualitat general;
• qualitat estàtica;
• qualitat específica.

Característiques de les propietats tecnològiques

Les principals propietats tècniques de la fusta, juntament amb la duresa ja esmentada, són:

• força d’impacte;
• eficiència de retenció de maquinari;
• flexibilitat;
• propens a dividir-se;
• resistència al desgast.

La viscositat caracteritza l’obra absorbida per l’impacte, que no condueix a la destrucció del material.

La prova es realitza amb mostres especials. Per dur-la a terme s’utilitzen copiadores de pèndol.

El pèndol en estat elevat emmagatzema energia potencial. Després d’alliberar-se en moviment sense impediments, s’eleva a una alçada i, després d’haver gastat part de l’impuls per destruir la mostra, a una altra alçada, això ens permet determinar la despesa dels esforços.

Els dispositius solen equipar-se amb una escala especial. Un cop comptades les lectures, se substitueixen a les fórmules i d’aquesta manera s’obté l’indicador de força d’impacte. Cal entendre que estem parlant de comparar la qualitat de les mostres i no dels càlculs d’estructures de fusta. Es va trobar que les espècies de fulla caduca són més viscoses que el massís de coníferes . Pel que fa a la retenció de maquinari, depèn de la força de fricció que es produeix entre el material i els elements de subjecció inserits al mateix.

A més, es determina l'anomenat valor de resistència a l'extracció. A més de la densitat, també està determinat pel tipus de fusta i si el ferrocarril entra al final o a través de la fibra. En mullar la fusta, serà possible simplificar la mateixa conducció de les ungles, però el material sec les manté pitjor. La resistència a la força de flexió s'ha d'avaluar principalment en els casos en què la flexió és tecnològicament necessària per obtenir un determinat producte. No hi ha cap mètode estandarditzat per avaluar aquest indicador.

La resistència al desgast es defineix gairebé sempre com la resistència a la fricció. Només en casos rars la resistència a altres influències del desgast té un paper important. És important entendre que es mesura per la capa superficial. Si la destrucció ha arribat al nucli, no té sentit estudiar més el tema; les conseqüències ja són clares. A GOST 16483 de 1981 es proporciona un mètode estàndard per avaluar la resistència al desgast.