Opracowanie pytań na egzamin z surowca(pytania na egzamin surowca w ostatniej wiadomości od starszych kolegów) tekst na niebiesko( moja własna wena) tych pytań nie znajdziecie w pliku „Opracowanie surowiec” które zapewne wszyscy już mają.

Oto pytania z egzaminu od starszych kolegów, które zadał „Duce” z surowca: 1. Histereza przy pęcznieniu i suszeniu

Histereza - rozbieżność izoterm i wynikające z niej różnice w higroskopijnej równowadze drewna przy sorbcji/desorbji. Spowodowana zmianami fizykochemicznymi w błonniku (wiązania wodorowe - rozerwanie części przy zwilżaniu). Krzywe desorpcji i adsorpcji zbiegają się przy wilgotności 0 i 30% tworząc pętlę histerezy. Przy wilgotności zbliżonej do 15% różnica wynosi 2-3 %.

2. Kontrakcja Kontrakcja objętości wynika z minimalnej różnicy pomiędzy sumą objętości suchego drewna i wody a rzeczywisą objętośćią spęczniałego drewna. Wynika to z pewnej kompresji - w trakcie wnikania wody znajdujące się w ruchu cząsteczki zostają związane w kapilarach błony komórkowej - uporządkowane zajmują mniejszą przestrzeń.

3. Współczynnik smukłości Smukłość wyraża się stosunkiem długości wyboczeniowej pręta do najmniejszego promienia bezwładności przekroju poprzecznego. Długość wyboczeniowa jest zależna od długości rzeczywistej pręta oraz sposobu jego podparcia.

λ= l_w/i_min

4. Wzór Bauschingera, Kallmana, Leontiewa Sposoby przeliczania wilgotności

1 Wzór Bauszingera:

Określa wilgotność w przedziale od 10-20%

Jest to metoda suszarkowo - wagowa raczej tylko ją stosujemy. Tak długo ważymy aż uzyskamy stałą masę

Alfa - jest współczynnik uzależniony od wytrzymałości drewna, jego rodzaju oraz gatunku i pochodzenia, ustala się go empirycznie dla danej partii materiału.

2 Sposób Kollmanna stosujemy tylko przy ściskaniu gat. Iglastych (wzdłuż włókien)

Rc₁₂=Rcw

Wytrzymałość jest funkcją wilgotności R=f(w)

Gdy Porowatość drewna 8% W≤18%

3 Sposób Leontiewa w Przedziale wilgotności higroskopijnej

0-30% -drewno mokre >30%

R15= km * RM

k- przelicznik ustalam empirycznie dla całej partii

5. Jak sinizna wywołuje destrukcje ścian komórkowych? Badania laboratoryjne wykazują, że przerastanie grzybni następuje nie tylko przez jamki lejkowate ale także bezpośrednio przez ściany komórek cewek z naruszeniem struktury drewna

6. Zginanie statyczne - wyprowadzić wzór, formuła Naviera R_g=M/W [MPa]

M- maksymalny moment gnący [Nm];

W- wskaźnik wytrzymałości przekroju poprzecznego próbki [mm³].

R_gw= (3*P_max*l)/2bh² [MPa]

P- siła niszcząca; l - rosztaw podpór; b- szerokość próbki; h- wysokość

Jeżeli wilgotność próbki jest różna od 12% (ale mieści się w przedziale 9-15%) stosuje się odpowiednie przeliczenie. Wychodzi z założenia równych i symetrycznie rozłożonych naprężeń ściskających i rozciągających (słuszne dla materiałów jednorodnych). Zgodnie z tym górna ściskana płaszczyzna belki skróci się o tyle o ile wydłuży się rozciągana płaszczyzna dolna. Warstwy pomiędzy wykazują wartości pośrednie. Powierzchnia obojętna przechodzi przez ½ wysokości zginanej belki. W przypadku niejednorodnych zakres spełnienia założenia jest ograniczony. Rozkład naprężeń ulega zmianie (wytrzymałość na rozciąganie jest 2x większa od ściskania - asymetryczny rozkład naprężeń). Jeżęli sumy pól w powierzchniach naprężeń mają być równe to część przekroju obięta działaniem naprężeń ściskających musi być większa od rozciąganej. W drewnie występuje przesunięcie powierzchni obojętnej w kierunku warstw rozciąganych. Większe, im większa różnica między wytrrzymałością rozciąganie - ściskanie. Można obliczyć wzór Bielankina str. 547 Krzysik.

Mimo niedokładności formuły Naviera stosuje się ją do obliczania wytrzymałości na zginanie (nie ma dokładniejszych wzorów).

Po wyprowadzeniu R_gd=3lP_gd/2bh². Trza umieć go wyprowadzić.

7. Metoda Brinella - wyprowadzić wzór Próba twardości Brinella. Wciskanie stalowej kulki o średnicy 10mm stałym obciążeniem. Twardość to iloraz obciążenia i pola powierzchni czaszy wyciśniętej przez tą kulkę. Próbka 20x20x30 wzdłuż włókien. HB=P/A ; A- pole powierzchni czaszy. Na jednej próbce można zbadać twardość wzdłuż, w poprzek włókien. Obciążenie stosowane dla miękkich - 100N, średnich 500N i twardych 1000N.

8. Jak twardzica wpływa na udarność? Twardzica - reakcyjne iglastych, odmienna struktura (nienormalne rozszerzenie drewna późnego, do 4x większe jak normalnie) - czerwonobrunatna srefa zajmująca znaczną szerokość słoja rocznego, może tworzyć sierpowate powierzchnie słoju. Najczęściej w odziomkowej części drzew o krzywej strzale, sięga 0,2h drzewa, bardzo rzadko wyżej, ewentualnie dolna strona gałęzi. Grubsze ściany i błony komórkowe. Zmienia fizyczne i mechaniczne wł. Zmniejsza wartość sortymentów. Utrudnia obróbkę (twardość), znaczny wzrost kurczliwości powoduje pękanie i paczenie.

Twardzica szeroka - zajmuje dużą część przekroju, kłoda ma kształt eliptyczny.

Twardzica wąska - wąskie sierpowate łuki, 1-kilka słojów rocznych. Kłoda o kołowym zarysie.

9. Sinizna jako wada wtórna

10. Współczynnik wytrzymałości jakościowej J=R/ρ [m,km] ;R-wytrzymałość drewna; ρ- gęstość,

Decyduje o możności zastosowania i przydatności materiału. Określa się go mianem wartości właściwej (przy wytrzmałości na rozciąganie - samozerwalnością). Określa wyrażoną w metrach lub km długość pręta o przekroju 1cm² , przy którym materiał ulegnie znieszczeniu pod pływem własnego ciężaru. Przy tym samym ciężarze konsrukcje drewniane są bardziej wytrzymałe niż metal. Zależy od warunków wzrostu (w ramach tego samego gaunku oczywiście), gęstości właściwej, udziału drewna wczesnego i późnego, wilgotności i innych pomidorów.

11. Komórki odpowiedzialne za proces twardzielowania Proces twardzielowania jest wynikiem ustania przewodzenia wody przez wewnêtrzne słoje drewna, zamierania komórek miękiszowych i przesycania błon komórkowych żywicą, garbnikami, barwnikami itp. substancjami tworzącymi się w drewnie.

12. Rdzeń - funkcje i budowa

Pasmo tkanki miękiszowej, fizjologiczna oś pnia, rzadko pokrywa się z geometryczną. Uwydatnia się w postaci małej ciemniej plamy (1-5mm) kształtu zależnego od gatunku Db-gwiazdka, Ol-trójkąt, Js-czworokąt, Tp -pięciokąt. Zbudowany jest z cienkościennych komórek miękiszowych obumierających pierwszego roku lub dopiero twardzielowaniu. Rdzenie są homo i heterogeniczne (komórki wypełnione powietrzem i komórki z treścią plazmatyczną). Jego budowa sprzyja powstawaniu pęknięć rdzeniowych. Suma związanych z rdzeniem cech ujemnych sprawia, że obecność rdzenia i strefy przyrdzeniowej uważa się za wadę drewna. Dopuszczalna jedynie w sortymentach niskiej jakości lub dużych wymiarów.

13. Sęki zarośnięte Sęki niewidoczne na obwodzie pnia drewna okrągłego. Obecność zdradzają wypukłuści. Guzy, róże, brewki. U wszystkich gat drzew. Wywierają mniejszy wpływ na jakość drewna niż sęki otwarte.

Pomiar guza - długość guza i jego wysokość (różnica średnic drewna okrągłego na i pod guzem).

Róża - pomiar - ocenia się szacunkowo średnicę róży, lub uwzględnia się odległość między okółkami.

Brewki, - pomiar kąta rozwarcia brawek, wielkości blizny i długości brewek.

Im guzy i róże są bardziej wypukłe i im ostrzejszy jest kąt między brewkami tym płyciej zalega sęk.

14. Twardzica - mechanizm powstawania A występuje w drzewach pochylonych i wygiętych pod działaniem jednokierunkowych wiatrów, okiści śnieżnej. Występowanie drewna reakcyjnego jest zjawiskiem powszechnym w gałęziach ustawionych pochyło co powoduje pod działaniem własnego ciężaru- powstanie momentów zginających i wynikających stąd naprężeń ściskających po stronie wklęsłej. Twardzica jest to nienormalne rozszerzenie strefy drewna późnego. B drewno z wyraźnymi cechami anatomicznymi wytworzonymi zwykle w pochylonych lub zakrzywionych częściach strzał lub gałęzi w sytuacji gdy drzewo usiłuje odzyskać pierwotną pozycję gdy została ona zakłócona. Drewno reakcyjne w gatunkach drzew iglastych zwane jest twardzicą (drewnem naciskowym) i wytwarzane jest zwykle w dolnych częściach gałęzi oraz pochylonych lub zakrzywionych częściach strzał. Twardzica jest drewnem odpornym na działanie naprężeń ściskających jakie powstają przy jednostronnym działaniu wiatru, okiści po wklęsłej (zawietrznej) stronie zginanych strzał i gałęzi. Twardzica występuje głównie w drewnie świerkowym w postaci sierpowatych smug o barwie brunatnoczerwonej, często mylona jest ze zgnilizną twardą.

15. Ściskanie wzdłuż włókien - współczynnik wytrzymałości jakościowej Jest to opór jaki stawia materiał działaniu sił sciskających dążących do odkształcenia lub niszczenia badanego elementu w MPa.

Wytrzymałość na ściskanie podłużne wynosi średnio 30-70 MPa (40-50%)wytrzymałości na rozciąganie podłużne. Drewno jest zbudowane ze splecionych klinowanych między siebie włókien silnie połączonych lepiszczem(włókna zbudowane są z łańcuchów celulozowych o dużej wytrzymałości w kierunku podłużnym. Próbka 2x2x3cm. Wilgotność 10-20%.

Do rozciągania należy użyć dużej siły. Przy ściskaniu natomiast istnieje duża możliwość wyboczenia włókien lub wtłoczenia ich ścian występujących na wnętrzu włókien w wolne przestrzenie (zniszczeni ulegają jamki).

- lignina- zwiększenie wytrzymałości na sciskanie(włókna są lepiej sklejone)

- celuloza-zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie J=R/ρ [m,km] ;R-wytrzymałość drewna; ρ- gęstość,

16. Budowa błon komórkowych Błona kom:wytwór plazmy,elastyczna ściana zbudowana z błonnika, czyli celulozy, jest przepuscalna dla wody i roztworów wodnych. W błonie dojrzałej są:-cienka błona pierwotna zbud. z celulozy, -błona wtórna, -wewnętrzna błona wyściełająca.

17. Sorpcja, desorpcja Sorpcją określa się pochłanianie gazów lub pary przez ciało adsorbujące. W układzie drewno-woda wchodzi w grę pochłanianie przez drewno pary wodnej z otaczającego powietrza. Sorpcja stanowi łączny efekt adsorpcji i kondensacji kapilarnej. Przebiega ona tak długo, aż prężność pary wodnej w drewnie zrównoważy się z prężn ością pary wodnej w otaczającym powietrzu. Proces sorpcji zamyka się w granicach przedziału więc między stanem suchym a punktem nasycenia włókien odpowiada to w przybliżeniu przedziałowi wilgotności drewna 0-30%

Desorpcją-określa się zespół zjawisk związanych z wysychaniem drewna w przedziale higroskopijnym w porównaniu z sorpcją jest to zjawisko odwrotne. Przy wysychaniu lub suszeniu drewno oddaje wodę do momentu ,dopóki prężność pary wodnej w submikrosko powych kapilarach błony komórkowej jest wyższa od prężności pary wodnej w powietrzu. Rozerwanie wiązań między drewnem a wodą wymaga dostarczenia energii cieplnej w ilości przewyższającej ciepło parowania (600kcal/kg wody). W miarę obniżania się wilgotności drewna potrzebna jest coraz większa Porow ciepła na oderwanie wody Następstwem desorpcji jest kurczenie się drewna i związane z nim zjawisko w postaci pękania i paczenia się drewna.

18. Właściwości mechaniczne drewna. MECHANICZNE WŁAŚCIWOŚCI DREWNA

Zdolność przeciwstawiania się działaniu sił zewn.

1) CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA MECH. WŁAŚCIWOŚCI DREWNA

-wilgotność - wzrost wilgotności w przedziale od 0 % do 30 % (punkt nasycenia włókien, powoduje spadek wytrzymałości drewna),

-wytrzymałość drewna wzrasta w miarę wzrostu gęstości , w miarę wzrostu udziału drewna późnego

-drewno wolne od wad → wyższa wytrzymałość

-obecność sęków obniża wytrzymałość

2) WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE

-największa wytrzymałość , gdy siła działa równolegle do przebiegu włókien So - 550 kg/cm²

-wytrzymałość na ściskanie wynosi ok.40 % wytrzymałości na rozciąganie

3)MODUŁ SPRĘŻYSTOŚCI

-drewno rozciągane wykazuje małe odkształcenia sprężyste

-odkształcenia są wprost proporcjonalne do siły odkształcającej i dł próbki

-moduł sprężystości określa naprężenie w kg/cm²

4)WYTRZYMAŁOŚC NA ROZCIĄGANIE

-działanie dwóch przeciwnie skierowanych sił

-bada się w kierunku równoległym i prostopadłym do przebiegu włókien

-wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien jest ok. 2,5 razy większa od wytrzymałości na ściskanie

-wytrzymałość na rozciąganie w poprzek włókien jest od 5 do 40 razy mniejsza od wytrzym. wzdłuż włókien

5) WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE

- 2 siły dążą do przesunięcia materiału w kierunku stycznym do danego przekroju

-bada się wzdłuż włókien przy siłach działających równolegle do przekroju promieniowego lub stycznego

-niska wytrzymałość

6) WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE STATYCZNE

-wytrzymałość drewna na rozciąganie jest 2 razy większa od wytrzymałości na ściskanie

-max. Naprężenia ściskające i rozciągające wyst. W zewnętrznych przekrojach (górnym i dolnym)

-wytrzymałość na zginanie statyczne rośnie wraz ze wzrostem gęstości drewna

-max.wytrzymałość : drewno bez wad

7) WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZŁUPANIE

-łupliwość polega na tym, że pod działaniem narzędzi o kształcie klina, drewno ulega rozłupaniu, ostrze klina tnie w I fazie, po czym łupie

-zależy od gat.drzewa, budowy,

-obniżają: skręt włókien , sęki, skupienia żywiczne

• Najw.łupliwość: bambus, Św, Jd, SoWe, Db, Bk, Ol, Lp, So, Md

• Trudno łupliwe: Wz, GB,AK, Brz, Dereń

• Niełupliwe: palmy

-im większa łupliwość tym mniejsza wytrzymałość na rozłupanie i na odwrót

8) TWARDOŚĆ

-to opór jaki stawia materiał ciałom wciskanym w jego powierzchnię kg/cm², kg/mm²,

-metoda pomiaru: wciskanie w drewno stalowej kulki

-metoda :Janki, Brinella

I klasa - b.miękkie < 3.5 kg/mm² : Os, Tp, Wb, Św, Jd

• II klasa -miękkie -3,6-4,9 : Brz, Ol, Jw., Lp, So

• III klasa- śr.twarde - 5,0-5,9 : Wz, orzech

• IV klasa - twarde - 6,0-6,5 : Db, Js

• V klasa - b.twarde - 6,6-14,6 :Bk, Gb, AK

• VI klasa - twarde jak kość > 15 : kokos, heban

9) PRÓBY DYNAMICZNE

- stosowane w badaniu drewna dla celów przemysłowych

-udarność

-wytrzymałość na zginanie dynamiczne

-UDARNOŚĆ - wytrzymałość na uderzenie

-to ilość pracy potrzebna do zniszczenia próbki o przekroju 1 cm²

-bada się przy pomocy młota udarowego

-udarność wzrasta w miarę wzrostu gęstości drewna

-im drewno bardziej sprężyste, tym więcej trzeba pracy na zniszczenie (złamanie) próbki

WYTRZYMAŁÓŚĆ na ZGINANIE DYNAMICZNE

-na podstawie wytrzymałości na zginanie dynamiczne można wnioskować o wytrzymałości na zginanie statyczne

19. Defektoskopia Badania nieniszczące mające na celu wykrywanie powierzchniowych i ukrytych wad. Do powierzchniowych - fotoprzewodnictwo, promienie ultrafioletowe - zjawisko fotoluminescencji drewna,

Inne defektroskopy wykorzystują:

• promienie RTG (D. Rentgenowska) -wew wady w surowcu do 30 cm

• promienie gamma (gamma-defektroskopia) - powyżej 30cm

• promienie podczerwone (defektroskopia termiczna) - wady strukuralne w cienkich sortymentach(wady sklejenia sklejek)

• fale dźwiękowe (D. dźwiękowa) - do płyt rezonansowych na instrumenty muzyczne

• fale ultradźwiękowe (D. ultradźwiękowa) -

• metoda echa - odbija się od wady

• metoda przepuszczania (cienia) - tłumienie fal przez duże wady

• metoda rezonansowa - kontrola dokładności wymiarowej

20. Fałszywa twardziel - wpływ i powstawanie Wady i zalet Powstaje na podłożu czynników patologicznych lub pod wpływem czynników zewnętrznych (działanie mrozu lub wnikanie powietrza do wnętrza tkanek). W ten sposób obecność fałszywej twardzieli zależy od zaistnienia czynników, które powodują jej rozwój, nie jest natomiast wynikiem konieczności życiowej. Związane jest z gatunkiem i wiekiem drzewa.

Powstawanie:

1. Komórki miękiszowe tworzą wcistki wnikające przez jamki do wnętrza naczyń i zamykają ich światło (wyłączanie drewna z procesów przewodzenia wody).

2. Tworzą się substancje twardzielowe - produkt rozkłądu treści obumierających komórek miękiszowych. Mają właściwości antyseptyczne.

Barwa fałszywej twardzieli: od jasno popielatego przez różowy do ciemnobrunatnego (zależnie od gatunku, zaawansowania procesu twardzielowania i stopnia rozwoju zgnilizny). Zarys fałszywej twardzieli na przekroju poprzecznym nie pokrywa się z granicą słoju rocznego, może być kolisty, owalny, gwiaździsty lub całkowicie nieregularny.

Odmianą fałszywej twardzieli jest twardzel mrozowa, powstająca w wyniku niskich temperatur(poniżej -20°C), scukrzenia skrobii, uszkodzenia błon przez zamarznięte soki komórkowe i rozlanie się ich we wnętrzu pnia po rozmarznięciu komórek. Cechuje się dużym zasięgiem, ciemną barwą, występowaniem procesów fermentacyjnych, cuchnącą wonią i szybkim przebiegiem rozkładu drewna.

Podział fałszywej twardzeili zależnie od zmian patologicznych:

1. zdrowa fałszywa twardziel- nie wykazuje znamion zgnilizny; w ograniczonym zakresie w przemyśle

2. zgniła fałszywa twardziel- zaatakowana przez grzyby (Fomes fomentarius i F.igniarius, Stereum purpureum), traktować jak drewno ze zgnilizną.

Fałszywa twardziel występuje u Gb, Jw., Brz, Bk, Ol.

Wielkość i kształt twardzieli decydują w dużym stopniu o przydatności drewna do celów przemysłowych. W wysokowartościowych materiałach bukowych jest niedopuszczalna lub ograniczona co do wymiarów. W podkładach kolejowych nie dopuszcza się fałszywej twardzieli płytko pod górną płaszczyzną (z tego względu bardziej szkodliwa jest o zarysie gwiaździstym od innych postaci fałszywej twardzieli).

21. Twardość - metody pomiaru, wady i zalety Odgrywa istotną rolę w procesach obróbki, wpływa na zachowanie się i trwałość elementów drewnianych narażonych na ścieranie i ściskanie. Zależy od gatunku i rodzaju przekroju (przekrój poprzeczny wyższa twardość), wilgotności. Wyraźny związek z gęstością właściwą. Próba twardości Janki. Wciskanie stalowej kulki na głębokość jej promienia (5,64mm) - powierzchnia przekroju wcisku wynosi 1 cm². Odczytuje się siłę użytą do wciśnięcia [MPa].Próbka 50x50x min50mm wzdłuż włókien. Wilgotność 12%. W przypadku rozłupywania się drewna zmniejsza się o połowę głębokość wgniatania (2,82mm). Twardość ze wzoru HJ= K*P ;K-współczynnik równy 1 lub 4/3.; P - siła

Próba twardości Brinella. Wciskanie stalowej kulki o średnicy 10mm stałym obciążeniem. Twardość to iloraz obciążenia i pola powierzchni czaszy wyciśniętej przez tą kulkę. Próbka 20x20x30 wzdłuż włókien. HB=P/A ; A- pole powierzchni czaszy. Na jednej próbce można zbadać twardość wzdłuż, w poprzek włókien. Obciążenie stosowane dla miękkich - 100N, średnich 500N i twardych 1000N.

22. Wady budowy kształtu

Wady kształtu

• Krzywizna. Jedno-, dwu-, wielostronna;

Odchylenie osi podłużnej pnia od lini prostej. U wszystkich gatunków, zmniejsza wydajność surowca; mierzona w cm/m(strzałka wygięcia w największej krzywiźnie odnoszona do dł odcinka);powodowana przez wiatry, okiść czynniki genet i owady

• Zbieżystość

Stopniowe zmniejszanie się średnicy dr okrągłego; u wszystkich gat; obniża wydajność (przecieranie, skrawanie); brak wpływu w przemyśle celulozowym lub płytowym; uwarunkowana genetycznie, umiejscowieniem w d-stanie, wiekiem, gatunkiem, dł strzały, siedliskiem, zwarciem.; najwyższa w górnej i dolnej częsci strzały.

• Spłaszczenie

Zbliżony do eliptycznego kształt przekroju poprzecznego występujący na całej lub części dł pnia; wszystkie gat; w jednej płaszczyźnie lub skręcona spiralnie; zwiększa ilość odpadów; powoduje paczenie i pękanie; uwarunkowane genami, wiatrem, przechyleniem; ścisły związek z mimośrodowością.

• Zgrubienie odziomkowe

Miejscowe zwiększenie grubości pnia w odziomkowej części; wszystkie gat, głównie liściaste; obniża wydajność, w tarcicy pozorny skręt włókien; wiatr, umiejscowienie w d-stanie, wiek, gat, zwarcie, patogeny)

• Napływy korzeniowe

Podłużne wypukłości w odziomkowej części pnia, nadziemny wzrost systemu korzeniowego - zanikają w pewnej odległości od szyi korzeniowej; przekrój poprz ma zarys falisty; wszystkie gat; obniża wydajność, zwiększa nakład robocizny; w tarcicy pozorny skręt włókien; uwarunkowanie - wiek, gat;

• Rakowatość

Zniekszatałcenie pnia w postaci zgrubień, narośli lub ubytków spowodowane przez grzyby pasożytnicze, bakterie, i inne biotyczne; pokryte korą - zamknięte (Jd,Brz), bez kory i z ubytkami i wydęciem po przeciwnej stronie - otwarte (obwar So); niekiedy pokryte warstwą żywicy; wszystkie gat; zmniejszaa wydajność, obniża jakość;

• Obrzęk

Zniekszatłcenie pnia w postaci narośli; zdrowe drewno odmiennej budowy; wszystkie gat, częściej liściaste; obniża wytrzymałość i przydatność do konstrukcji; cenione do oklein; powodują bodźce zewnętrzne, rozwój pączków śpiących

Wady budowy

• Nierównomierna szerokość słojów rocznych - odmienna kurczliwość drewna wąsko i szerokosłoistego - powstawanie pęknięć. Głównie okrężnych.

• Skręt włókien - spiralny przebieg włókien widoczny na pobocznicy- ukośne bruzdy korowiny. Zmniejsza mechaniczne wł, im większy kąt nachylenia włókien.

• Zakorek - wrośnięte w drewno płaty kory w wyniku zrośnięcia się 2 drzew; zakłóca jednorodną budowę drewna z powodu zawoju.

• Martwica - zabitka - warstwa obumarłego drewna z odpadającą korą lub przykryta narastającymi słojami. Narusza jednorodność budowy, obniża jakość zależnie od rozmiarów i wad towarzyszących.

• Rdzeń mimośrodowy - poza środkiem geometrycznym przekroju pnia. Skłonność do paczenia tarcicy, zmniejsza wydajność przy skrawaniu obwodowym.

• Wielordzenność - dwa lub więcej rdzeni z własnym usłojeniem w pewnej odległości przechodzące w spólny system. Często zakorek. Zakłóca budowę, obniża wydajność z powodu wad towarzyszących - zakorek, spłaszczenie.

• Twardzica - reakcyjne iglastych, odmienna struktura - czerwonobrunatna srefa zajmująca znaczną szerokość słoja rocznego, może tworzyć nieregularny pierścień. Zmienia fizyczne i mechaniczne wł. Zmniejsza wartość sortymentów. Utrudnia obróbkę (twardość), znaczny wzrost kurczliwości powoduje pękanie i paczenie.

• Drewno ciągliwe - reakcyjne u liściastych. Brunatna strefa wczesnego drewna słoja rocznego. Zwiększa skłonność do paczenia, mechowata po przetarciu.

• Pęcherz żywiczny - soczewkowata szczelina z żywicą pomiędzy dwoma wygiętymi słojami rocznymi. Przy obfitym występowaniu zmiejszają wartość niektórych sortymentów. Utrudniają obróbkę drewna, zmniejszają wytrzymałość drobnych elementów.

• Przeżywiczenie- miejscowe nadmierne przesycenie żywicą. Ciemniejsze szkliste drewno. Obniża solarskie i łuszczarskie (kleje, impregnaty), zależy od rozmiaru porażenia i stopnia zażywiczenia.

23. Wpływ sęków na wytrzymałość drewna Zakłócają jednorodność budowy drewna przez:

• Odmienne ukierunkowanie włókien niż w otaczającym drewnie

• Większa twardość

• Odchylenie włókien otaczającego drewna

Obniżenie wytrzymałości na rozciąganie podłużne, na ściskanie mniejszy wpływ sęka ale za to zawój wokół sęka działa ujemnie. Wytrzymałość na zginanie jest mniejsza (zależy od wymiarów i rozmieszczenia sęków). Wpływ otworów po sękach podobny jak wpływ sęków, obniża udarność utrudniając zastosowanie w konstrukcjach drewnianych. Zwiększają wyrzymałość na łupanie, ścinanie w kierunku stycznym i ściskanie w kieunku równoległym do sęka.

24. Sinizna i brunatnica - wpływ i powstawanie Sinizna - przebarwienie drewna wynikające z działalności grzybów drewna iglastego na kolor od niebieskiego do zielonoczarnego. Powodowana przez grzyby 100 gatunków a najcześciej spotyka się rodzaj Ophiostoma. Występuje w drewnie obumierających drzew oraz tarcicy głównie bielu iglastych. Rzadko zewnętrznie w nie do końca wykszatałconej twardzieli. Grzyby wnikają przez rany oraz przekrój czołowy.

Podział:

• Sinizna odkryta

• Sinizna ukryta

* sinizna surowcowa ( w dr okrągłym): posuszowa, składnicowa i spałowa

* sinizna tarcicowa (po przetarciu):zewnętrzna, wewnętrzna, płytka(do 2mm), głęboka

* sinizna podpowłokowa- w dr pokrytym powłokami malarskimi

Optimum temperatur 20-27^oC, wilgotność 40-120%.

Znaczenie: nie wpływa na mechaniczne właściwości, obniża walory estetyczne - wada w stolarskich - trudności w klejeniu, grzyby mogą rozkładać klej; dotkliwie obniża cenę surowca.

Brunatnica - kawowobrunatne zabarwienie bielu iglastych (Discula bruneotingens) w czasie składowania, często łącznie z sinizną. Brak zmian wł. mechanicznych, PN traktuje tak samo jak sinizny.

25. Zaparzenie albo zapaczenie;

Mianem zaparznienia określa się zmiany w świeżo ściętym drewnie beztwardzielowych liściastych powstające w okresie letnim wskutek wysychania oraz aktywności zamierających komórek miękiszowych. Fazy:

1. wysychanie drewna

2. wytwarzanie wcistek

3. rozkład treści komórkowej i zmiana barwy

W okrągłym rozwija się od czoła w postaci klinowatych smug zwężających się wgłąb kłody (do 1m). Czoła zaparzonych kłód wykazują słabe zmiany barwne, w miarę wysychania plamy zanikają (o zaparzeniu można się przekonać po przecięciu kłody). Rozwija się też od pobocznicy w miejscach gdzie została uszkodzona kora - stymulatorem jest wysychanie i wnikanie powietrza. Powstaje w czasie składowania drewna w ciepłych i wilgotnych warunkach (w zimie nie występuje). Zapobieganie: parowanie tarcicy bukowej. W zaparzelinach rozwija się zgnilizna - pstra zgnilizna składowa przybierająca postać zgnilizny mozaikowej (w Bk miesiąc od zaparzenia). Pierwsze stadium nie wpływa na właściwości mechaniczne. Późniejsze dyskwalifikują drewno do: obróbka gnięciem, na płyty wiórowe (grzyby), obciążenia dynamiczne. W drewnie okrągłym stwierdza się obecność.

26. Wewnętrzny biel Warstwa jasno zabarwionego drewna. Obejmuje kilka-kilkanaście słojów rocznych w strefie zabarwionej twardzieli. W odziomkowej części pnia, wyżej zanika. Na przekroju poprzecznym- kilka pierścieni rzadziej niezamkniętych łuków, a na przekroju podłużnym jasno zabarwione pasma.

Stanowi warstwę tkanki nie przekształconej w twardziel. Nie ma związków twardzielowych, podobny charakter do komórek bielu, powstaje w wyniku zabicia przez mróz komórek miękiszowych w głębiej położonych warstwach bielu. Komórki miękiszu przeżywają w zewnętrznym słoju rocznym (większa ilość soku komórkowego) a w uszkodzonej warstwie bielu nie mogą zaistnieć procesy twardzielowania - brak wcistek, nie następują zmiany barwne. Stanowi strefę małej odporności na zgniliznę, często występuje opuklina. Nie nadaje się na bednarskie (przesiąkliwość). Pomiar w cm odnoszony do średnicy.

27. Kurczliwość Kurczenie - polega na zmniejszeniu się wymiaró przy wysychaniu, desorpcji, w przedziale higroskopijnym. Przyjmuje się, że kurczenie i pęcznienie są to równe co do wielkości zjawiska odwracalne. W rzeczywistości ich krzywe nie pokrywają się (histereza, patrz 29). Pęcznienie i kurczenie ogólnie nazywamy kurczliwością. Kurczliwość wykazuje anizotropię. Najmniejsze zmiany występują w kierunku równoległym do włókien, pośrednie - w promieniowym i największe w kierunku stycznym (przyczyna paczenia drewna). Tłumaczy się to tym, że wzdłuż włókien są silne wiązania tlenowe w łańcuchach celulozy - utrudnia zmiany wymiarów. Natomiast w kierunku stycznym następują duże zmiany wymiarów kolisto ułożonych warstw drewna późnego - rozciąganie światła komórek (komprescji przy wysychaniu).

Stosuje się próbki 2x2x3cm do objętościowego, a do skurczu liniowego 3x3x1cm.

Kurczliwość cechą techniczną:

1. Drewno o małej skłonności do paczenia (5-10% kurczliwość)

2. Drewno o średnich rozmiarach paczenia (10-15%)

3. Drewno silnie paczące się przy wysychaniu (15-20%)

4. Drewno paczące się bardzo silnie (20-30%)

28. Wpływ wilgotności na wytrzymałość drewna Wilgotność drewna (wzrost wilgotności 0-30% obniża wytrzymałość; wilgotność graniczna błon) W przedziale 0-30% wzrost wilgotności powoduje spadek wytrzymałości (woda wnikająca w błonę rozsuwa micele, zwiększa odległości - zmniejsze sił kohezji, w ślad za tym zmniejszenie wytrzymałości). Z chwilą nasycenia błon siły kohezji osiągają najniższy poziom. Woda wolna nie ma wpływu na wytrzymałość. Z wykresu zależności wynika, że w przedziale 10-20% jej przebieg jest zbliżony do prostoliniowego (wytrzymałość a wilgotność = stosunek odwrtonie proporcjonalny - spadek wilgotności=wzrost wytrzymałości).

Wzór Bauschingera.

29. Moduł Younga Moduł Younga czyli moduł sprężystości E, to współczynnik proporcjonalności między odkształceniem jednostkowym ε a wywołującym je naprężeniem σ (naprężenie przy którym materiał rozciągany o przekroju 1cm² wydłuży się o 100%). Sprężyste właściwości drewna uwarunkowane są anizotropią, zróżnicowane wartości w różnych kierunkach anatomicznych (różne moduły sprężystości dla kierunku podłużnego, promieniowego, stycznego). Określa się przy ściskanieu, rozciąganiu, ścinaniu i zginaniu. Służą do tego tensometry. Próbka minimum 50mm długości.

Próbka przy zginaniu statycznym 2x2x30cm; siła skupiona w połowie długości próbki. Stopniowo zwiększa się siłę co 30 sekund; E_g=(P_i-P₁)l³/4bh³*(f_i -f_l) [MPa].

l-rozstaw podpór; b- szerokość; h-wysokość próbki; P₁-obciążenie wstępne; P_i- kolejne obciążenie; f - strzałki ugięcia.

30. Twardość, udarność, rozciąganie, zginanie dynamiczne

31. Promienie rdzeniowe Łącznik między łykiem a wewnętrznymi warstwami drewna i rdzeniem. Na poprzecznym przekroju w kierunku promieniowym (pierwotne i wórne). Jednoszeregowe i wieloszeregowe. Makroskopowo:wąskie, szerokie, pozornie szerokie. Jednorodne i niejednorodne ze względu na budujący je miękisz. Przewodzą asymilaty z łyka wgłąb drewna, gromadzą materiał odżywcze. Pierwotne - od rdzenia w kierunku łyka, przewodzą wodę i asymilaty.

Wtórne - zaczynają się w warstwach drewna i dochodzą do łyka. Znaczenie jw.

32. Gęstość substancji drzewnej i drewna Gęstość substancji drzewnej - gęstość błon komórkowych po wyeliminowaniu porów i zawartej w nich wody. Wielkość dla wszystkich gatunków drewna w przybliżeniu stała - 1,46 - 1,56g/cm³.

33. Porównanie twardzieli i twardzieli fałszywejTWARDZIEL nie uczestniczy w przewodzeniu bowiem jego œciany zosta³y zaimpregnowane substancjami twardzielowymi (¿ywicami, gumami, garbnikami). Naczynia s¹ pozatykane przez wcistki.

Jest to drewno starsze i bardziej odporne na czynniki atmosferyczne, które s¹ wydêciami œcian komórkowych miêkiszu drzewnego s¹siaduj¹cego z naczyniami. Wcistki zostaj¹ wessane przez jamki, dostaj¹c siê do naczyñ i zamykaj¹ je. Z kolei zaczynaj¹ obumieraæ ¿ywe komórki miêkiszu drzewnego, których zawartoœæ ulega przemianie na substancje twardzielowe, a wymyte produkty przemiany, w szczególnoœci ³atwo wymywane substancje garbnikowe, inkrustuj¹ œciany komórkowe. Utlenione substancje twardzielowe s¹ przyczyn¹ ciemniejszego zabarwienia drewna twardzieli.

Powstanie twardzieli zale¿y od:

- wieku drzew np. u sosny mo¿e powstawaæ w wieku 20-30 lat, u jesionu w wieku 60 lat

- ¿yznoœci gleby (na ¿yŸniejszych glebach drzewa wytwarzaj¹ póŸniej twardziel i w mniejszych rozmiarach, a na ubogich wytwarzaj¹ wczeœniej)

- klimatu (w klimacie ciep³ym twardziel powstaje wczeœniej ni¿ w zimnym) np. u naszej sosny twardziel pojawia siê miêdzy 20 a 30 rokiem ¿ycia, w œrodkowej Szwecji ok. 40 roku, a w strefie ko³a podbiegunowego ok. 70 roku.

Proces twardzielowania jest wynikiem ustania przewodzenia wody przez wewnêtrzne s³oje drewna, zamierania komórek miêkiszowych i przesycania b³on komórkowych ¿ywic¹, garbnikami, barwnikami itp. substancjami tworz¹cymi siê w drewnie. Powstaje na podłożu czynników patologicznych lub pod wpływem czynników zewnętrznych (działanie mrozu lub wnikanie powietrza do wnętrza tkanek). W ten sposób obecność fałszywej twardzieli zależy od zaistnienia czynników, które powodują jej rozwój, nie jest natomiast wynikiem konieczności życiowej. Związane jest z gatunkiem i wiekiem drzewa.

Powstawanie:

1. Komórki miękiszowe tworzą wcistki wnikające przez jamki do wnętrza naczyń i zamykają ich światło (wyłączanie drewna z procesów przewodzenia wody).

2. Tworzą się substancje twardzielowe - produkt rozkłądu treści obumierających komórek miękiszowych. Mają właściwości antyseptyczne.

Barwa fałszywej twardzieli: od jasno popielatego przez różowy do ciemnobrunatnego (zależnie od gatunku, zaawansowania procesu twardzielowania i stopnia rozwoju zgnilizny). Zarys fałszywej twardzieli na przekroju poprzecznym nie pokrywa się z granicą słoju rocznego, może być kolisty, owalny, gwiaździsty lub całkowicie nieregularny.

Odmianą fałszywej twardzieli jest twardzel mrozowa, powstająca w wyniku niskich temperatur(poniżej -20°C), scukrzenia skrobii, uszkodzenia błon przez zamarznięte soki komórkowe i rozlanie się ich we wnętrzu pnia po rozmarznięciu komórek. Cechuje się dużym zasięgiem, ciemną barwą, występowaniem procesów fermentacyjnych, cuchnącą wonią i szybkim przebiegiem rozkładu drewna.

Podział fałszywej twardzeili zależnie od zmian patologicznych:

3. zdrowa fałszywa twardziel- nie wykazuje znamion zgnilizny; w ograniczonym zakresie w przemyśle

4. zgniła fałszywa twardziel- zaatakowana przez grzyby (Fomes fomentarius i F.igniarius, Stereum purpureum), traktować jak drewno ze zgnilizną.

Fałszywa twardziel występuje u Gb, Jw., Brz, Bk, Ol.

Wielkość i kształt twardzieli decydują w dużym stopniu o przydatności drewna do celów przemysłowych. W wysokowartościowych materiałach bukowych jest niedopuszczalna lub ograniczona co do wymiarów. W podkładach kolejowych nie dopuszcza się fałszywej twardzieli płytko pod górną płaszczyzną (z tego względu bardziej szkodliwa jest o zarysie gwiaździstym od innych postaci fałszywej twardzieli).

34. Gęstość umowna jest to stosunek masy drewna suchego do jego objętości w stanie maksymalnego spęcznienia. Umowna gęstość drewna określa ile kg suchego drewna przypada na 1m3 drewna przy największej jego objętości, a więc przy wilgotności przekraczającej wilgotność graniczną błon. a więc przy wilgotności równej lub większej od wilgotności granicznej błon.

35. Wiązanie pierwotne i wtórne przy przesuszaniu

36. Mechanizm pęknięć mrozowych Są to pęknięcia szersze na obwodzie i zwężające się ku rdzeniowi. Mogą docierać aż do rdzenia i występować na znacznej długości strzały.

Pęknięcia mrozowe powstają w rosnących drzewach wskutek gwałtownych zmian temperatury, ponieważ oziębione, zewnętrzne warstwy drewna kurczą się silniej niż warstwy głębiej leżące( niski współczynnik przewodnictwa cieplnego - izolacyjna rola zewnętrznych warstw).

Mogą powstać także w czasie długotrwałych stopniowo nasilających się mrozów. Anizotropia rozszerzalności cieplnej - zewnętrzny pierścień staje się zbyt ciasny i pęka („trzaskający mróż” haha).

Pęknięciom towarzyszy zwykle listwa mrozowa tj. podłużna wypukłość zakrywająca pęknięcie. Powstaje ona w wyniku zabliźniania pęknięcia przez tkankę przyranną - callus.

Występuje wgłównie w drewnie liściastych twardych drzew (Bk, Db, Js, Lp,Gb).

Sprzyja wnikaniu grzybów, obniża wartość, szczególnie pęknięcia ukośne (wskutek skrętu włókien).

37. Udarność - formuła Naviera Stopień kruchości; odporność materiału na działanie obciążeń dynamicznych (stosunek pracy zużytej na złamanie próbki do jej przekroju). Poza tym wartości udarności wnioskujemy z wyglądu przełomu:

• Przełom długowłóknisty - duża udarność

• Krótkowłóknisty - średnia jakość

• Gładki - podrzędna jakość, niska udarność

Udarność mieści się w przedziale od 3,4 do 9,1 J/cm²

Próbkę o wymiarach 2x2x30cm łamiemy jednym uderzeniem młota udarowego wahadłowego w połowie długości (rozstaw podpór - 24cm) i odczytujemy ze skali pracę zużytą na złamanie próbki. Udarność jest równa U_w= L/bh [J/cm2, kJ/m²]; jeżeli wilgotność inna niż 12% to przeliczamy wg wzoru: U₁₂=U_w*[1+α(W-12)] ; α - współczynnik przeliczeniowy równy 0,02.

Czynniki: stosunek rozstawu podpór do boku przekroju (l/h) - najniższa udarność l/h=12, skośny przebieg włókien wydatnie obniża udarność.

38. Wilgotność - wzory i ich wyprowadzanie1 Wzór Bauszingera:

Określa wilgotność w przedziale od 10-20%

Jest to metoda suszarkowo - wagowa raczej tylko ją stosujemy. Tak długo ważymy aż uzyskamy stałą masę

Alfa - jest współczynnik uzależniony od wytrzymałości drewna, jego rodzaju oraz gatunku i pochodzenia, ustala się go empirycznie dla danej partii materiału.

2 Sposób Kollmanna stosujemy tylko przy ściskaniu gat. Iglastych (wzdłuż włókien)

Rc₁₂=Rcw

Wytrzymałość jest funkcją wilgotności R=f(w)

Gdy Porowatość drewna 8% W≤18%

3 Sposób Leontiewa w Przedziale wilgotności higroskopijnej

0-30% -drewno mokre >30%

R15= km * RM

k- przelicznik ustalam empirycznie dla całej partii

39. Kontrakcja wilgotności

40. Powstawanie słoja rocznego Warunkuje przyrost na grubość. Pierścienie umieszczone współśrodkowo dookoła rdzenia. Najstarszy słój otacza rdzeń, najmłodszy leży na obwodzie, bezpośrednio pod miazgą. Stanowi roczny przyrost drewna na całym drzewie od korzeni po pączek szczytowy oraz na wszystkich gałęziach. Ich powstawanie jest następstwem okresowych zmian temperatury lub zmieniających się okresów suszy i deszczu (okres wegetacyjny i spoczynkowy). Składa się z drewna wczesnego i późnego różniących się od siebie wyglądem (wczesne duże naczynia/cewki, późne - naczynia/cewki o małym świetle - ciemniejsze). W strefie umiarkowanej 1 rok 1słój. Wyjątkowo zjawisko zanikania słojów lub wytwarzania 2 słojów pozornych. Zanikający - słój występujący w górnej części, natomist w wyniku nieodboru materiałów odżywczych w dolnej części słój zanika (formowanie słojów zaczyna się w górnej części pnia, od pączka ku dołowi). Pozorne - powstają gdy drzewo w czasie okresu wegetacyjnego utraciło i reaktywowało ulistnienie.

Liściaste mają mniej wyraźne słoje niż iglaste; najmniej wyraziste mają rozpierzchłonaczyniowe.

Szerokość słojów. Od czego zależy, zmienia się na wysokościach strzały, wyróżnianie wąsko i szerokosłoistych, ustalana do celów praktycznych i naukowych.

41. Metody określania wilgotności Metody bezpośrednie: zaletą tych metod jest możliwość pomiaru wilgotności drewna z dużą dokładnością w całym zakresie jej występowania. Wada- długi czas pomiaru oraz konieczność pozyskania próbek z większych elementów drewna.

• Suszarkowo-wagowa. Nie stosuje się jej dla drewna przeżywiczonego i zaimpregnowanego cieczami oleistymi oraz tłuszczami. Próbka o wymiarach 2x2x2,5cm(-/+ 5mm). Masa próbek nie powinna być mniejsza niż 5g. Aparatura: wagi, suszarki, eksykatory, naczynka wagowe. Próbki należy zważyć, umiejścić w suszarce w temp. ok. 103^oC i suszyć do stanu całkowicie suchego. Proces należy kontrolować przez ważenia sprawdzające co 2 godziny. Pierwsze ważenie nie wcześniej niż po 6 godzinach w przypadku drewna miękkiego, lub po 10 godzinach - dla drewna twardego. Próbki po wyjęciu schłodzić w eksykatorze z substancją higroskopijną do temp ok. 20^oC i zważyć próbki. Dokładność do 0,01g. wilgotność 0,1%.

• Destylacyjna. Do oznaczania wilgotności drewna zawierającego dużo substancji lotnych oraz nasyconego preparatami oleistymi, tłuszczowymi i mineralnymi. Do badań rozdrobnić drewno do postaci trocin, masa 20-50g. Metoda polega na odparowaniu wody z badanego materiału w środowisku cieczy wrzącej w temp ok. 150^oC i niemieszającą się z wodą, przedestylowaniu obydwóch cieczy do kalibrowanego odbieralnika i zmierzeniu objętości wody. Aparatura skłąda się z kolby szklanej(500ml), chłodnicy zwrotnej i kalibrowanego odbieralnika. W=[m_sw/(m_w-m_sw)]*100% ; m_sw masa skroplonej wody[g], m_w- masa drewna wilgotnego [g] ~ 0,1%

Metody pośrednie:

• Elektromeryczna. Do szybkiego i nieniszczącego pomiaru wilgotności drewna, wyróżnia się 2 rodzaje wilgotnościomierzy elektrycznych: oporowe - pomiar oporności rzeczywistej drewna; oraz oparte na zasadzie pomiaru przenikalności dielektrycznej drewna. Zasada działania oparte na tym, że drewno i woda wykazują bardzo duże różnice w oporności rzeczywistej i stałej dielektrycznej. Zarówno opór dielektryczny drewna, jak i jego przenikalność dielekryczna zależą od zawartości wody higroskopijnej. Metoda sosowana w przemyśle, budownictwie i technice.

• Radiacyjne.

• Mikrofalowe.

• Jądrowego rezonansu magnetycznego.

• Higrometryczne.

• Kolorymetryczne.

42. Chemiczna budowa drewna Podsawowe składniki strukturalne:

• Celuloza (C₆H₁₀O₅)_n - podstawowy składnik ścian komórkowych zbudowany w postaci łańcuchów polimerowych. Wiązania typu β(14) i liniowa budowa umożliwia formowanie się wiązek (mikrofibryli) z cząsteczek celulozy zespolonych z licznymi wiązaniami wodorowymi, która zapewnia spójność ścian komórkowych. Dzięki wiązaniom tlenowym łańcuchy wykazują dużą wytrzymałość w kierunku podłużnym. Cząsteczki łańcuchowe mają zdolność do tworzenia krystalitów (miejsca w których łańcuchy celulozy przebiegają równolegle do siebie i są poprzecznie powiązane mostkami wodorowymi). Pomiędzy krystalitami występują obszary amorficzne - w których łańcuchy celulozy przebiegają bezkształtnie. Iloraz postaci krystalicznej do całej masy celulozy nosi nazwę stopnia krystaliczności. Odgrywa on decydujące znaczenie w zakresie mechanicznych właściwości i reakcyjnych zdolności celulozy. Z powyższego wynika, żę wzajemne oddziaływanie między celulozą i cieczami możę odbywać się wyłącznie w obszarach amorficznych oraz jedynie na powierzchni krystalitów, których wiązania nie są wysycone. Stopnień krystaliczności celulozy w różnych gatunkach drewna wynosi od 69 do 71%.

• Hemicelulozy. Niecelulozowe polisacharydy utworzone z pentoz oraz heksoz. Występują wraz z celulozą tylko w zewnętrznych częściach mikrofibryli. Nierozpuszczają się w wodzie lecz ulegają hydrolizie podczas gotowania z rozcieńczalnikami oraz kwasami mineralnymi. Zawartość w drewnie iglastych 23-25%, liściastych 26-35%.

Podstawowe składniki wypełniające:

• Lignina. 20-40%. Polimer utworzony z jednostek fenylopropanowych. Funkcja: wypełnianie przestrzeni międzykomórkowych oraz celulozowych ścian dojrzałych funkcjonalnie komórek drewna - nadaje sztywność. Procentowy udział ligniny w poszczególnych warstwach ściany komórkowej 10-70%.

43. Gęstość - metody pomiaru i zależności Stosunek masy do objętości drewna wyrażony w g/cm³ lub kg/m³. Wartość ta określa gęstość z uwględnieniem porowatości i zawartej w drewnie wody. Gęstość substancji drzewnej - gęstość błon komórkowych po wyeliminowaniu porów i zawartej w nich wody. Wielkość dla wszystkich gatunków drewna w przybliżeniu stała - 1,46 - 1,56g/cm³.

Zależy od gatunku i budowy drewna, wilgotności, położenia drewna w pniu, warunków siedliskowych, warunków wzrostu drzew i innych czynników.

Metody pomiaru.

• Stereometryczna. Dokonuje si­­­­­­­­­­­­ę badając gęstość minimum 15 próbek o wymiarach 2x2x3cm i oblicza się wg wzoru V= lba/1000 [cm³] ; lba- dł, szer, grub próbki. Masę próbki określa się przez ważenie, z dokładnością do 0,001g. Objętość z dokładnością do 0,01cm³. Gęstość obliczamy ze wzoru: g=m/v [g/cm³]

• Za pomocą objętościomierza rtęciowego Breuil'a. Można oznaczać objętość próbek i nieokreślonym kształcie. Próbkę waży się ~0.01g, umieszcza się ją w pionowym cylindrze i zakręca pokrywę. Obracamy rękojeścią i dokonujemy odczytu na podziałce poziomego cylindra i śrubie mikrometrycznej. Objętość próbki obliczamy ze wzoru V=(Z₂-Z₁)*a [cm³] Z₁ - wskazanie objętościomierza bez próbki; Z₂ - z próbką. a - wartość na skali mikrometrycznej. Gęstość ze wzoru ρ=m/v.

• Metoda ważenie hydrostatycznego. Objętość próbki wyznaczana jest za pomocą wagi hydrostatycznej z różnicy 2 ważeń. 1 - masa naczynia z wodą; 2 - naczynie z wodą i zanurzona próbka. Objętość wypartej wody przez próbkę całkowicie w niej zanurzoną. Z różnicy mas określa się objętość próbki. V_max=M₂-M­₁. Próbkę o znanej objętości suszymy do stanu zupełnie suchego i określamy masę.

• Metoda hydrostatyczna. Szybki pomiar gęstości. 10x10x100mm lub 20x20x300mm. Próbkę podzielić na 10 równych częsci np. ołówkiem. Próbkę zanurza się w cylindrze. Im głębiej się zanurza tym większa gęstość drewna. Nie stosować do drewna świeżo ściętego, o dużej wilgotności oraz drewna o gęstości większej niż 1g/cm³.

Zależności gęstości od czynników wewnętrznych i zewnętrznych: poza wilgotnością należy tu zaliczyć gatunek i rodzaj drewna, wiek drzewa, słoistość i udział drewna późnego oraz umiejscowienie drewna w pniu drzewa(czynniki wewn.); oraz czynniki zewn., tj siedlisko, warunki wzrostu drzew, wpływ przemysłu i techniki oraz zabiegi leśno-gospodarcze wykonywane przez człowieka.

- im więcej drewna późnego(grubościenne) tym większa gęstość

- w drewnie iglastym w miarę zmniejszania się szerokości słojów gęstość drewna rośnie do pewnej granicy. Dalsze zniejszanie się szerokości słojów powoduje spadek gęstości.

- u liścistych pierścieniowonaczyniowych (Db,Js,Wz,Rb) w miarę wzrostu szerokości słoju gęstość rośnie do pewnej granicy, osiąga max i zaczyna spadać.

- w drewnie rozpierzchłonaczyniowych nie ma prawidłoego związku między słoistością a gęstością.

- wysoką gęstość wykazuje drewno z odziomkowej części pnia, zwłaszcza z szyi korzeniowej i ze zgrubień korzeniowych

- na przekroju poprzecznym iglastych gęstość drewna wzrasta w miarę posuwania się od rdzenia ku obwodowi

- maksymalna gęstość u liściastych jest związana ze strefą przyrdzeniową i obniża się stopniowo w stronę od rdzenia ku obwodowi.

- na podłużnym przekroju pnia gęstość drewna maleje w miarę posuwania się od odziomka ku nasadzie korony.

- obecność żywicy powoduje tym większy wzrost gęstości im większy jest jej udział w drewnie

- drewno twardzicy iglastych o mimośrodowym przekroju poprzecznym ma gęstość wyższą niż drewno normalne

- największą gęstość ma drewno gałęzi i sęków, zwłaszcza drewno z dolnej części gałęzi u nasady korony. Drewno korzeni ma gęstość niższą niż drewno normalne; gęstość maleje w miarę wzrostu odległości od szyi korzeniowej.

-drewno drzew z gleb żyznych ma na ogół większą gęstość niż tych z siedlisk ubogich

-drewno drzew przygłuszonych jest gęstsze niż drzew górujących, i ma wyższe właściwości mechaniczne.

44. Proces twardzielowania i wpływ twardnieli na właściwości drewna Po przekroczeniu pewnej granicy wieku (So 20-70lat) w starszych przyrdzeniowych warstwach drewna obumierają komórki miękiszu i promieni rdzeniowych. Naczynia w drewnie niektórych liściastych zostają zamknięte przez wcistki, cewki iglastych przez zatyczjki (torusy). Wewnętrzne warstwy drewna przestają przewodzić wodę i wysychają. W wyniki różnic wilgotności między słojami zew i wew zatyczki w jamkach wychylają się z centralnego położenia, zostają przyssane do okienka jamki i przyklejone lepiszczem do otoczki - zamknięta droga dla przepływu wody i przenikania grzybów.

Następnie zachodzą biochemiczne zmiany treści żywych komórek i przesycanie błon komórkowych nowopowstającymi substancjami twardzielowymi (żywiczne garbniki, barwniki) powstającymi w żywych komórkach wypełniając wnętrze sąsiednich, martwych.

U iglastych zamierają przewody żywiczne, a przeobrażona żywica odgrywa rolę czynnika impregnującego błonę oraz wypełniającego wolne przestrzenie. Obok związków żywicznych są tu jeszcze rozpuszczalne w wodzie garbniki, alkaloidy, węglowodany i wielocukry - wypełniają przestrzenie międzymicelarne zmniejszając kurczliwość twardzieli.

U liściastych duże ilości garbników przesycają drewno twardzieli zwiększając jego odporność. Poza tym powstają barwniki (u naszych gatunków w nieznacznych ilościach).

Wpływ: Ciężar właściwy twardzieli znacznie większy niż bielu. Związki twardzielowe utleniają się na powietrzu (ciemnienie po ścięciu). Twardziel jest bardziej odporna na działanie czynników destrukcyjnych, rola elementu mechanicznego. Zmniejsza się jej wilgotność ( pochodzi z zewnęrzych warstw bielu). Obumarłe promienie rdzeniowe, miękisz, komórki wypełnione powietrzem, duże naczynia z wcistkami.

45. Podzakresy wilgotności i ich praktyczne wykorzystanie Woda wolna. Wypełnia cewki, naczynia. Powyżej 30%

Woda imbibicyjna (związana, higroskopijna). Nasyca błonę komórkową i przestrzenie międzymicelarne. 4-30% (26-36%); wilgotność techniczna (umożliwia obróbkę) i użytkowa.

Woda konstytucyjna. W związkach chemicznych, nie da się usunąć metodami fizycznymi. 0-4%

?????????????????????????????????????praktyczne zastosowania?????????????????????? Znajomość poziomu wilgotności jest bardzo ważna w praktycznej działalności leśnika, szczególnie po pozyskaniu surowca drzewnego i jego wywozie z lasu. Pozyskane drewno w lesie ma zwykle wilgotność równą stanowi świeżemu i przyjmuje się, że masa 1m3 drewna sosny przed wywozem wynosi oko³o 850 kg.

Wyjątek stanowi drewno pozyskane z posuszu, którego wilgotność jest mniejsza.

Znaczna wilgotność wywożonego drewna wpływa ujemnie na podatność transportową środków wywozowych, a jej nieznajomość przyczynia się często do nadmiernego obciążenia pojazdów i w konsekwencji do nadmiernej ich eksploatacji. Wilgotność drewna ma również duże znaczenie przy jego spływie tylko nieliczne gatunki których gęstość w stanie świeżym jest znacznie niższa od gęstości wody, mogą być w ten sposób przemieszczane. Większość naszych gatunków można spławiać dopiero po podsuszeniu drewna i zabezpieczeniu go przed nasiąkaniem

46. Rodzaje jamek i ich rola Jamka prosta - kanał o okrągłym lub owalnym przekroju, przegrodzona na granicy półprzepuszczalną błoną zamykającą. Ściany prostopadłe w stosunku do przegrody. Licznie w komórkach miękiszowych.

Jamki skośne - różnica polega na skośnym ustawieniu w stosunku do przegrody. Występują w ścianach włókien drzewnych.

Jamka lejkowata - wtórna warstwa błony odchyla isę od pierwotnej - lejkowate wgłębienie skierowane okienkiem ku wnętrzu komórki. Jamki sąsiednich komórek przylegają dokładnie do siebie oddzielone torusem, błona otaczająca torus przenikliwa (u liściastych w jamkach dwustronnie lejkowatych nie ma zatyczek).

• Dwustronnie lejkowate - w ścianach naczyń i cewek.

• Jednostronnie lejkowate - miejsce styku naczyń (cewek) z komórkami miękiszowymi (lejek ku naczyniu).

47. Wytrzymałość na ściskanie Jest to opór jaki stawia materiał działaniu sił sciskających dążących do odkształcenia lub niszczenia badanego elementu w MPa.

Wytrzymałość na ściskanie podłużne wynosi średnio 30-70 MPa (40-50%)wytrzymałości na rozciąganie podłużne. Drewno jest zbudowane ze splecionych klinowanych między siebie włókien silnie połączonych lepiszczem(włókna zbudowane są z łańcuchów celulozowych o dużej wytrzymałości w kierunku podłużnym. Próbka 2x2x3cm. Wilgotność 10-20%.

Do rozciągania należy użyć dużej siły. Przy ściskaniu natomiast istnieje duża możliwość wyboczenia włókien lub wtłoczenia ich ścian występujących na wnętrzu włókien w wolne przestrzenie (zniszczeni ulegają jamki).

- lignina- zwiększenie wytrzymałości na sciskanie(włókna są lepiej sklejone)

- celuloza-zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie

Ściskanie w poprzek włókien jest bardziej niszczące (ok. 10x mniej wytrzymałe). Wynika to ze sprasowania drewna, jednocześnie rośnie opór komprymowango drewna. Próbka 2x2x6cm.

• Wytrzymałość na zgniecenie (siła na całą płaszczyznę próbki). najniższa

• Wytrzymałość na zgniecenie częściowe (objęta część płaszczyzny elementu - podkłady kolejowe).

• Wytrzymałość na docisk (ze wszystkich stron obciążonej powierzchni pozostają nieobciążone warstwy).

Na wytrzymałość na ściskanie wpływ mają:

- miejsce pobrania próbki

- sękatość

- żywiczność

- udział drewna późnego

- temperatura

- gęstość

---