Изменяется в широких пределах даже для одной породы дерева. Значения величины плотности (удельного веса) древесины - это обобщённые цифры. Практическое значение величины плотности древесины отличается от приведённого усреднённого табличного значения и это не является ошибкой.
Таблица плотности (удельного веса) древесины
в зависимости от породы дерева
| «Справочник по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975 г. | Коломинова М.В., Методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта УГТУ 2010г | |||
| Порода дерева | Плотность древесины, (кг/м 3) |
Предел плотности древесины, (кг/м 3) |
Плотность древесины, (кг/м 3) |
Предел плотности древесины, (кг/м 3) |
| Эбеновое (чёрное) |
1260 | 1260 | --- | --- |
| Бакаутовое (железное) |
1250 | 1170-1390 | 1300 | --- |
| Дуб | 810 | 690-1030 | 655 | 570-690 |
| Красное дерево | 800 | 560-1060 | --- | --- |
| Ясень | 750 | 520-950 | 650 | 560-680 |
| Рябина (дерево) | 730 | 690-890 | --- | --- |
| Яблоня | 720 | 660-840 | --- | --- |
| Бук | 680 | 620-820 | 650 | 560-680 |
| Акация | 670 | 580-850 | 770 | 650-800 |
| Вяз | 660 | 560-820 | 620 | 535-650 |
| Граб | --- | --- | 760 | 740-795 |
| Лиственница | 635 | 540-665 | 635 | 540-665 |
| Клён | 650 | 530-810 | 655 | 570-690 |
| Берёза | 650 | 510-770 | 620 | 520-640 |
| Груша | 650 | 610-730 | 670 | 585-710 |
| Каштан | 650 | 600-720 | --- | --- |
| Кедр | 570 | 560-580 | 405 | 360-435 |
| Сосна | 520 | 310-760 | 480 | 415-505 |
| Липа | 510 | 440-800 | 470 | 410-495 |
| Ольха | 500 | 470-580 | 495 | 430-525 |
| Осина | 470 | 460-550 | 465 | 400-495 |
| Ива | 490 | 460-590 | 425 | 380-455 |
| Ель | 450 | 370-750 | 420 | 365-445 |
| Верба | 450 | 420-500 | --- | --- |
| Орех лесной | 430 | 420-450 | --- | --- |
| Орех грецкий | --- | --- | 560 | 490-590 |
| Пихта | 410 | 350-600 | 350 | 310-375 |
| Бамбук | 400 | 395-405 | --- | --- |
| Тополь | 400 | 390-590 | 425 | 375-455 |
- В таблице указана плотность древесины при влажности 12%.
- Показатели таблицы взяты из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
- Откорректировано 31.03.2014, по методике:
Коломинова М.В., Физические свойства древесины: методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта: УГТУ, 2010
Скачать (cкачиваний: 787)
Общепринято указывать величину плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева. За показатель принимается усреднённое значение величины удельного веса, полученное методом обобщения результатов многократных практических измерений. Фактически - здесь опубликованы две таблицы плотности древесины, взятые из абсолютно разных источников. Небольшая разница в показателях наглядно свидетельствует о переменчивости плотности (удельного веса) древесины. Анализируя значения плотности древесины из вышеприведённой таблицы, стоит обратить внимание на отличия показателей авиационного справочника от университетской методички. Для объективности, приведена величина плотности древесины из обеих документов. С правом выбора читателем приоритета важности первоисточника.
Особое удивление вызывает табличная величина плотности лиственницы - 540-665 кг/м 3 . Некоторые интернет-источники указывают плотность лиственницы, равной 1450 кг/м 3 . Кому верить - не понятно, что лишний раз доказывает неопределённость и неизведанность поднимаемой темы. Лиственница - достаточно тяжёлый материал но, не настолько, чтобы камнем тонуть в воде.
Влияние влажности на удельный вес древесины
Удельный вес сплавной древесины
Примечательно, что с увеличением влажности древесины, уменьшается зависимость величины удельного веса этого материала от породы дерева. Удельный вес сплавной древесины (влажность 75-85%) практически не зависит от породы дерева и равняется, примерно 920-970 кг/м 3 . Объясняется это явление достаточно просто. Пустоты и поры в древесине заполняются водой, плотность (удельный вес) которой гораздо выше плотности вытесняемого воздуха. По своей величине, плотность воды приближается к плотности , удельный вес которого практически не зависит от породы дерева. Таким образом удельный вес раскисших в воде кусков дерева менее зависим от его породы, нежели в случае с сухими образцами. В этом месте не лишне вспомнить, что для древесины существует разделение классических физических понятий . (см. )
Группы плотности древесины
Условно, все породы деревьев делятся на три группы
(по плотности своей древесины, при влажности 12%):
- Породы с малой плотностью (до 540 кг/м3) - ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха чёрная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
- Породы средней плотности (550-740 кг/м3) - лиственница, тис, берёза повислая, пушистая, чёрная и жёлтая, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клён, лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;
- Породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше) - акация белая и песчаная, берёза железная, гледичия каспийская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.
Плотность древесины и её теплотворность
Плотность (удельный вес) древесины выступает главным показателем её отопительной энергетической ценности - . Зависимость здесь прямая. Чем выше плотность структуры древесины у породы дерева, тем больше содержится в ней горючего древесинного вещества и, тем жарче из таких деревьев получаются .
ВЕС 1 КУБИЧЕСКОГО МЕТРА (ОБЪЕМНЫЙ ВЕС) БРУСА, ДОСКИ И ПОГОНАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Вес пиломатериалов (бруса, доски, бревна), погонажных изделий (вагонки, наличников, плинтусов и т.п.) и других изделий из дерева зависит в основном от влажности древесины и от ее породы.В таблице представлены значения веса 1 кубического метра древесины (объемного веса) в зависимости от породы дерева и ее влажности.
Таблица веса 1 куб. м (объемного веса ) бруса, доски, вагонки из древесины различных пород и влажности
В зависимости от показателя влажности, измеряемом в процентом отношении массы воды, содержащейся в древесине, к массе сухой древесины, древесина подразделяется на следующие категории влажности:
Сухая древесина (влажность 10-18%) - это древесина, прошедшая технологическую сушку или долгое время хранившаяся в теплом сухом помещении;
Воздушно-сухая древесина (влажность 19-23%) - это древесина с равновесной влажностью, когда влажность самой древесины уравновешивается с влажностью окружающего воздуха. Такая степень влажности достигается при длительном хранении древесины в естественных условиях, т.е. без применения специальных технологий сушки;
Сырая древесина (влажность 24-45%) - это древесина, находящаяся в процессе высыхания от свежесрубленного состояния до равновесного;
Свежесрубленная и мокрая древесина (влажность более 45%) - это древесина, недавно срубленная или долгое время находившаяся в воде.
ВЕС ОДНОГО БРУСА, ОДНОЙ ОБРЕЗНОЙ И ПОЛОВОЙ ДОСОК, ВАГОНКИ
Вес одного бруса, доски или какого-либо погонажного изделия, также, зависит от влажности древесины из которой они сделаны и ее породы. В таблице приведены данные для наиболее используемой в строительстве древесины - сосны с сырой влажностью для бруса и обрезной доски и воздушно сухой влажностью для половой доски и вагонки.Таблица веса одного бруса, одной доски и вагонки
КОЛИЧЕСТВО БРУСЬЕВ, ДОСОК И ВАГОНКИ В 1 КУБ. М
Количество штук какого-либо пиломатериала или погонажного изделия в 1 кубическом метре зависит от его размеров: ширины, толщины и длины. Данные о количестве пиломатериалов в 1 кб. м представлены в таблице.Удельный вес древесины отличается нестабильностью. Эта величина напрямую зависит от влажности породы. Показатели плотности могут изменяться в широких пределах даже для одной породы дерева. Потому выводимые в таблицах значения всего лишь обобщенные данные. На практике показатели величины плотности древесины отличаются от приведенных усредненных в литературе табличных значений и такую правку не считают ошибкой.
Таблица плотности древесины
Порода дерева | Плотность | Предел |
Эбеновое | ||
Железное | ||
Красное дерево | ||
Лиственница | ||
Орех лесной | ||
Важно! В таблице указаны данные с учетом показателей влажности древесины в 12%. К примеру, удельный вес древесины сосны 520 кг/м 3 .
От чего зависит показатель
Плотность древесины определяется породой. Исходя из этого, вычисляют усредненные общепринятые величины удельного веса древесины, которые получают вследствие многократных практических исследований. В процессе проведения ряда экспериментов с одной породой можно получить отличающиеся друг от друга показатели плотности структуры. Фактически в одной таблице, представленной выше, собраны данные о плотности древесной породы собранные из разных источников, что говорит о переменчивости абсолютного и относительного показателей удельного веса древесины.
Группы плотности древесины
Общепринято вычислять удельный вес древесины разных пород с влажностью не выше 12%. Это нормативный показатель, согласно которому древесину подразделяют на три группы плотности:
- Малоплотные (до 545 кг/м 3). К этой категории относят: ель, сосну, пихту, кедр, можжевельник, тополь, липу, иву, осину, ольху (белую и черную), орех (белый, серый, маньчжурский), бархат амурский.
- Среднеплотные (555-745 кг/м 3) породы представлены: лиственницей, тисом, березой (повислой, пушистой, черной, желтой), буком (восточным, европейским), вязом, грушей, дубом, кленом, лещиной, грецким орехом, платаном, рябиной, хурмой, яблоней, ясенем (обыкновенным, маньчжурским).
- Высокоплотные (свыше 755 кг/м 3), среди которых: акация, береза железная, граб, дуб каштанолистный, железное дерево, самшит, фисташковое дерево, хмелеграб.
На рисунке, изображенном ниже, представлена диаграмма Значения поданы в коэффициентах.
Как плотность породы связанна с горючестью дерева
Теплотворность дров (отопительная энергетическая ценность) определяется исходя из основного показателя - удельного веса древесины. Это объясняется прямой зависимостью: чем выше показатели плотности структуры породы, тем выше процент содержащегося в ней горючего вещества и тем лучше горит топливо.
Показателями плотности активно пользуются в строительстве, подбирая материал для конструирования дома, стропильной системы крыши, проектируя мебель, закупая топливо для производства.
Обойтись без продуктов переработки дерева нереально. Отказавшись от пиломатериалов, человечество не сможет существовать полноценно. Потому исследования, проводимые с древесиной, имеют немаловажное значение, ведь благодаря этому инженерам удается конструировать долговечные жилые дома, выпускать прочную и надежную мебель, закупать качественное сырье для отопления предприятий.
- Группы пород деревьев
- Зависимость от влажности
- Влияние на качество древесины
Плотность древесины – это одна из основных характеристик кубометра материала, которую принимают во внимание при расчете конструкций, выборе сырья для производства различных изделий. Под понятием подразумевают отношение массы материала к измеряемому объему.
Какой может быть плотность леса
У разных пород деревьев примерно одинаковый состав, поэтому в сухом виде абсолютный удельный вес для всех будет условно одинаковым. Его среднее значение – 1,54 (безразмерная величина). Но в таблице плотности древесины для разных пород приведены свои числа. Дело в том, что в совершенно сухом состоянии измерить абсолютный параметр практически невозможно. Для этого необходимо полностью избавиться от влаги в исследуемом образце, устранить воздушные пустоты. На практике, как оказалось, параметр зафиксировать сложно, да и для расчетов он непригоден.
Для определения плотности пиломатериала более подходит расчет его удельного веса .
На него влияют:
- влажность;
- пористость пород.
Удельный вес древесины имеет вид среднего значения расчетов плотности в разных ее состояниях. В источниках этот показатель может незначительно отличаться. Разница обусловлена изменением уровня влаги внутри ствола. Чтобы не возникало путаницы, мы представляем таблицу со средними значениями удельного веса при каждом отдельном уровне влажности разных пород древесины в порядке возрастания показателей.
Таблица плотности дерева различной влажности (кг/м 3)
Группы пород деревьев
Обычно табличное значение плотности бруса и других пиломатериалов измеряется при влажности 12%. В зависимости от полученной величины, породы деревьев делят на 3 группы:
- С малой объемной массой (менее 540 кг/м 3). К ним относятся деревья хвойных пород: сосна , ель , пихта , кедр и некоторые лиственные. Это все виды ольхи , тополь , липа, осина, каштан.
- Со средним удельным весом 550–740 кг/м 3: бук , вяз (карагач), лиственница, все виды клена, рябина, яблоня, ясень.
- С высоким уровнем плотности свыше 750 кг/м 3: береза, дуб (араксинский, каштанолистный), граб, кизил, фисташка.
Разумеется, это неполный список пород. По указанным значениям плотности древесины в таблице можно определить принадлежность вида к группе.
Зависимость от влажности
В любом пиломатериале есть вода. Её количество в основном и определяет плотность бруса и другого сырья: чем больше влаги в изделии, тем выше показатель веса в измеряемом объеме.
Удельный вес древесины в таблице приведен в средних значениях, поскольку количество влаги в одном объеме постоянно меняется – это относительная величина.
Изменения происходят из-за:
- внешних погодных условий (дождь, туман, снег);
- антропогенного фактора (намокание вследствие деятельности человека).
Таким образом, совершенно сухой доска практически не бывает. Влажность древесины всегда выше 0% . Определить этот показатель можно с помощью специального прибора – влагомера.
Влияние на качество древесины
Средний удельный вес является основной характеристикой сырья при проведении расчетов, поскольку величина заключает в себе усредненную оценку испытаний пиломатериала в разных состояниях водонасыщения.
По законам физики, расчетная плотность напрямую связана с прочностью материала: чем выше удельная масса объема изделия, тем большую нагрузку он сможет выдержать. Это правило распространяется и на древесину.
Рассмотрим на примере:
- Дуб обладает большим удельным весом и славится своей надежностью и долговечностью. У него почти отсутствуют пустые поры, весь объем заполнен крепкими древесными волокнами и влагой. Из дуба изготавливают несущие конструкции домов и промышленных объектов. Древесина с высоким удельным весом жесткая, практически не гнется.
- Кедровый и березовый брус отличается малым объемным весом, потому их не используют для создания несущих элементов остова конструкций. Эти породы подходят, скорее, для отделочных работ, где нагрузка на изделия минимальная. Древесина с малой пористостью пластична, поддается изгибу.
Зависимость плотности и теплопроводности
Этот показатель важен для выбора дерева при заготовке дров. Зависимость прямая: чем выше показатель плотности, тем больше в чурках топлива, тем дольше они будут гореть. Древесные породы с высоким значением отношения массы к объему называются твердым топливом. Они долго горят, дают хороший жар, но из-за плотной структуры трудно колются. Преимущество дров и топлива из легких пород деревьев – их податливость в распиле и рубке, но они имеют сравнительно небольшой запас энергии. Гореть поленья будут значительно меньшее количество времени.
- 58.50 КбПроведение расчетов отходов от вырубки деревьев и кустарников
Исходные данные для расчета
Согласно акта обследования, сохранения (сноса), пересадки зеленых насаждений и расчета размера их восстановительной стоимости от 26.07.2011 года, дело 197/11 попадают в зону производства работ и подлежат сносу:
Деревья – ели (до 20 лет) – 13 шт.
Кусты свободно-растущие разных пород (до 15 лет) -172 шт. Согласованный акт УСПХ предоставлен (см. Приложение).
Отходы от корчевки пней составляют от объема ствола ~ 16,0%
Плотность сырой древесины - 0,72 т/м 3
Коэффициент полнодревесности:
- для сучьев, ветвей, и кроны - 0,12;
- для стволов и отходов корчевки пней - 0,57.
Расчетные складочные объемы деревьев объемы надземной фито-массы деревьев (диаметры стволов, высоты деревьев, объем сучьев и ветвей) приняты по ТЕРр-2001-68. Сборник №68. «Благоустройство. Техническая часть» по справочной таблице 1.
Таблица 1
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчет отходов вырубки и корчевания
Отходы сучьев, ветвей от лесоразработок (173 001 01 01 00 5)
Согласно акта обследования, сохранения (сноса), пересадки зеленых насаждений ости подлежат вырубке деревья высотой возрастом от 13 до 20 лет и высотой от 2,0 до 10 м в количестве 13 шт. и кустов различных пород возрастом до 15 лет в количестве -172 шт. Данный вид отходов включает: отходы стволов, сучьев, ветвей и кроны деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора.
1) Отходы от вырубки елей
V = V общ. ´ N, м 3
V = 1,49 м 3 /шт. ´ 13 шт. = 19,37 м 3
B = V ´ ρ ´ (к 1 ´ m 1 + к 2 ´ m 2), т
B = 19,37 м 3 ´ 0,72 т/м 3 ´ (0,178 ´ 0,57+ 0,822 ´ 0,12)= 2,791 т
Где:
V (м 3) –складочный объем отходов, стволов, сучьев, ветвей и кроны деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
B (т) – масса отходов, стволов, сучьев, ветвей и кроны деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
N (шт.) – количество деревьев высотой от 2,0 до 10 м, подлежащих сносу;
V общ. (м 3 /шт.) – объем отходов, стволов, сучьев, ветвей и кроны одного дерева высотой от 2,0 до 10 м, подлежащего сносу сносу;
к 1 (доли ед.) – доля стволов в общем складочном объеме деревьев, подлежащих сносу;
к 2 (доли ед.) – доля сучьев, ветвей и кроны в общем складочном объеме деревьев, подлежащих сносу;
m 1 (доли ед.) – коэффициент полнодревесности для стволов и отходов от корчевки пней;
M2 (доли ед.) – коэффициент полнодревесности
для сучьев, ветвей, и кроны.
2) Отходы от вырубки кустарников
V = V общ. ´ N, м 3
V = 0,15 м 3 /шт. ´ 172 шт. = 25,8 м 3
B = V ´ ρ ´ к 2 ´ m 2 , т
B = 25,8 м 3 ´ 0,72 т/м 3 ´ 0,822 ´ 0,12= 1,832 т
Где:
V (м 3) –складочный объем отходов, сучьев, ветвей и кроны кустов, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
B (т) – масса отходов, сучьев, ветвей и кроны кустов, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
N (шт.) – количество кустов, подлежащих сносу;
V общ. (м 3 /шт.) – объем отходов, сучьев, ветвей и кроны одного куста, подлежащего сносу сносу;
ρ (т/м 3) - плотность сырой древесины;
к 2 (доли ед.) – доля сучьев, ветвей и кроны в общем складочном объеме кустов, подлежащих сносу;
m 2 (доли ед.) – коэффициент полнодревесности для сучьев, ветвей, и кроны.
Общее
количество отходов
сучьев, ветвей от лесоразработок
составит 45,17 м
3
или 4,623 т.
Отходы корчевания пней (173 001 02 01 00 5)
Данный вид отходов включает отходы от корчевки пней деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора.
V = V ств.д ´ к 3 ´ N д + V ств.к ´ к 3 ´ N к, м 3
V = 0,304 м 3 /шт. ´ 0,16 ´ 13 шт. + 0,15 м 3 /шт. ´ 0,16 ´ 172 шт. = 4,76 м 3
B = V ´ ρ ´ к 1 ´ m 1 , т
B = 4,76 м 3 ´ 0,72 т/м 3 ´ 0,57 = 1,953 т
Где:
V (м 3) – складочный объем отходов от корчевки пней деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
B (т) – масса отходов, от корчевки пней деревьев, подлежащих сносу, без их селективного сбора;
N д (шт.) – количество деревьев высотой от 2,0 до 10 м, подлежащих сносу;
N д (шт.) – количество кустов, подлежащих сносу;
V ств.д (м 3 /шт.) – объем ствола одного дерева высотой от 2,0 до 10 м, подлежащего сносу сносу;
V ств.к (м 3 /шт.) – объем ствола одного куста, подлежащего сносу сносу;
ρ (т/м 3) - плотность сырой древесины;
к 1 (доли ед.) – доля отходов от корчевки пней в общем складочном объеме деревьев или кустов, подлежащих сносу;
к 3 (доли ед.) – доля отходов от корчевки пней составляют от объема ствола, подлежащего сносу;
m 1 (доли ед.) – коэффициент полнодревесности для отходов от корчевки пней.
Краткое описание
Согласно акта обследования, сохранения (сноса), пересадки зеленых насаждений и расчета размера их восстановительной стоимости от 26.07.2011 года, дело 197/11 попадают в зону производства работ и подлежат сносу:
-деревья – ели (до 20 лет) – 13 шт.
- кусты свободно-растущие разных пород (до 15 лет) -172 шт. Согласованный акт УСПХ предоставлен (см. Приложение).
Отходы от корчевки пней составляют от объема ствола ~ 16,0%
