Плотность древесины — физическая величина, определяемая отношением массы древесины к ее объему, она зависит от ее влажности и строения. Для сравнения плотностей разных пород деревьев принимают стандартную влажность, равную 12 %. Плотности древесины разных пород колеблются в широких пределах, их разделяют на три группы: малой плотности (до 510 кг/м>3 — сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ольха), средней плотности (550–740 кг/м>3 — береза, дуб, вяз, груша, яблоня, клен, ясень, рябина) и высокой плотности (750 кг/м>3 и выше — кизил). Чем плотнее древесина, тем труднее забить гвоздь в нее и тем лучше держится он в ней.
Плотность древесины имеет большое практическое значение. Например, кольцесосудистые лиственные породы, имеющие высокую плотность, чисто обрабатываются, хорошо полируются, лакируются и находят широкое применение.
Теплопроводность древесины — это способность проводить тепло через свою толщу от одной поверхности к другой. Она зависит от ее влажности, плотности, породы и направления теплового потока. Теплопроводность сухой древесины невысокая. Это объясняется пористостью ее строения, в которой полости и межклеточные пространства заполнены воздухом, являющимся плохим проводником тепла. Влажная древесина имеет повышенную теплопроводность, так как вода, заполняющая ее полости, по сравнению с воздухом является хорошим проводником тепла. Плотная древесина проводит тепло несколько лучше, чем рыхлая. Поэтому в качестве материалов оконных переплетов и дверей берут высушенную сосну и ель и при изготовлении их тщательно покрывают поверхности влагостойкой краской или лаком.
Теплопроводность древесины еще зависит от направления ее волокон (например, она вдоль волокон в два раза больше, чем поперек).
Механические свойства древесины
Механические свойства древесины характеризуют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок), под действием которых в ней нарушаются связи между отдельными ее частицами и изменяются формы и размеры, то есть происходит деформация. Деформации, исчезающие после прекращения действия силы, называются упругими, а сохраняющиеся после снятия нагрузки — остаточными.
К механическим свойствам древесины относятся прочность, твердость, ударная вязкость, упругость и удерживание металлических крепежей, забитых в нее.
Прочностью древесины называется ее способность сопротивляться разрушению под действием нагрузки. Прочность зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, ее плотности и влажности. Само собой понятно, что плотные породы деревьев (дуб, ясень, береза, клен) прочные. Существенное влияние на прочность оказывает только связанная влага, и при ее увеличении прочность древесины уменьшается. Еще на прочность древесины оказывает влияние и продолжительность воздействия нагрузок.
Способность древесины под действием клина разделяться на части вдоль волокон называется раскалываемостью. Это свойство древесины имеет практическое значение при подготовке заготовок спиц и ободов в телегах, клепки для бочек и паркета, кровельной шепы в строительстве, поленьев и пластин для художественных изделий. Хорошо раскалываются прямослойная древесина хвойных пород, а среди лиственных пород — осина и липа. Слегка увлажненная и свежесрубленная древесина раскалывается лучше, чем пересохшая.
Твердостью древесины называется способность сопротивляться проникновению в нее твердых тел, например забиванию гвоздей или закручиванию шурупов. Твердость тангенциальной и радиальной поверхностей различных пород деревьев практически одинакова и меньше твердости торцевой поверхности в среднем на 30 % для лиственных пород и на 40 % для хвойных. На величину твердости оказывает влияние влажность древесины. Например, при изменении ее влажности на 1 % торцевая твердость изменяется на 3 %, а тангенциальная и радиальная твердости — на 2 %. По степени твердости все древесные породы при влажности 12 % можно разделить на мягкие (сосна, ель, кедр, пихта, тополь, липа, осина), твердые (дуб, береза, клен, яблоня, ясень) и очень твердые (кизил).
Твердость древесины имеет существенное значение при ее обработке режущими инструментами, а также в случаях, когда она подвергается истиранию при устройстве полов и лестниц. Чем тверже древесина, тем быстрее затупляются режущие инструменты.
