Zginanie statyczne Najczęściej stosowana próba obok ściskania podłużnego. Zleżnie od sposobu działania sił zginających wyróżniamy:

-zginanie belki umocowanej na jednym końcu (siła na drugi koniec)

-zginanie belki podpartej w 2 punktach (siła skupiona na środku długości belki)

-zginanie belki obciążonej równomiernie

-zginanie belki podpartej w 2 punktach obciążonej 2 naporami.

Miarą odkształcenia jest strzałka ugięcia. Osiąga maksimum beszpośrednio przed złamaniem. Stanowi wskaźnik sztywności drewna.

Badanie:

Wyniki zależą od gatunku, jakości drewna i wymiarów próbki (powyżej 6x6cm niższe wyniki o 20-40%), odległości punktów podparcia od siebie, oraz stosunku l/h gdzie l to rozstaw podpór a h to wysokość belki (stosunek 10-15). W czterotonowej uniwersalnej maszynie wg PN stosujemy próbki 2x2x30cm z rozstawem podpór 24cm o wilgotności 10-20%. Napora i podpory powinny mieć zaokrąglenie o promieniu krzywizny r=15mm. Przy badaniu miękkiego drewna wgnioty likwidujemy stosując 5mm podkładki ze sklejki. Stosujemy siłę skupioną w środku długości próbki.

Wzór na naprężenie jakie może przenieść materiał poddany zginaniu:

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.

Fałszywa twardziel Powstaje na podłożu czynników patologicznych lub pod wpływem czynników zewnętrznych (działanie mrozu lub wnikanie powietrza do wnętrza tkanek). Zależy od zaistnienia czynników, które powodują jej rozwój, nie jest natomiast wynikiem konieczności życiowej. Związane jest z gatunkiem i wiekiem drzewa.

Powstawanie:

-Komórki miękiszowe tworzą wcistki wnikające przez jamki do wnętrza naczyń i zamykają ich światło

-Tworzą się substancje twardzielowe

Barwa: od jasno popielatego przez różowy do ciemnobrunatnego (zależnie od gatunku, zaawansowania procesu twardzielowania i stopnia rozwoju zgnilizny). Zarys: 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:

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

-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.

Metody określania wilgotności drewna Metody bezpośrednie: zaleta: 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. 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. 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.

>oporowe - pomiar oporności rzeczywistej drewna; drewno i woda wykazują bardzo duże różnice w oporności rzeczywistej i stałej dielektrycznej.

>oparte na zasadzie pomiaru przenikalności dielektrycznej drewna.

-Radiacyjne.

-Mikrofalowe.

-Jądrowego rezonansu magnetycznego.

-Higrometryczne.

-Kolorymetryczne.

Budowa chemiczna drewna

-węgiel, tlen, wodór, azot, składniki mineralne

-wielocukry (celuloza, hemiceluloza), kwasy poliuronowe (związki pektynowe, gumy drzewne), lignina

Twardość

Zdolność materiału do przeciwstawienia się odkształceniom plastycznym przy nacisku dwóch ciał stykających się małymi częściami powierzchni. Odporność na powstawanie odkształceń trwałych. Opór stawiany przez materiał przy wciskaniu w niego obcego ciała lub zarysowaniu. Wartości liczbowe twardości zależą od metody pomiaru, gatunku, przekroju anatomicznego i wilgotności.

Próba twardości Janki. Wciskanie stalowej kulki na głębokość jej promienia (5,64mm). Odczytuje się siłę użytą do wciśnięcia [MPa].Próbka 50x50x50mm. Wilgotność 12%. W przypadku rozłupywania się drewna zmniejsza się o połowę głębokość wgniatania (2,82mm). 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 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.

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.

Gęstość - metody pomiaru, zależności

Stosunek masy do objętości drewna wyrażony w g/cm³ lub kg/m³. Wartość ta określa gęstość z uwzględnieniem 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

-wilgotność, gatunek i rodzaj drewna, wiek drzewa, słoistość i udział drewna późnego, umiejscowienie drewna w pniu drzewa (czynniki wewn.);

-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 zmniejszanie się szerokości słojów powoduje spadek gęstości.

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

- w drewnie rozpierzchło-naczyniowych nie ma prawidłowego 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.

Sinizna, brunatnica - znaczenie, 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.

-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.

Proces twardzielowania, wpływ twardzielowania 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.

Udarność. Metody pomiaru, czynniki

Stopień kruchości; odporność materiału na działanie obciążeń dynamicznych (stosunek pracy zużytej na złamanie próbki do jej przekroju). wartości udarności wnioskujemy z wyglądu przełomu:

-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.

Czynniki wpływające na właściwości mechaniczne.

-Kształty, wymiary próbek.(nierównoległy przebieg włókien, udział drewna późnego, małe próbki - zbyt wysokie wyniki)

-Prędkość obciążania

-Wilgotność drewna (wzrost wilgotności 0-30% obniża wytrzymałość; wilgotność graniczna błon)

-Temperatura drewna i otoczenia

-Sposób przenoszenia obciążeń

-Dopuszczalne wady drewna (rozmieszczenie i rodzaj sęków, stare drzewa-niższa wytrzymałość)

-Budowa chemiczna i submikroskopowa (długość łańcuchów celulozy, ilość ligniny bezpostaciowej, układ micel błonnika)

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

Drewno galaretowate

Drewno reakcyjne - napięciowe w drzewach liściastych, odpowiednik twardzicy. Występuje wzdłuż części pnia poddanej naprężeniom rozciągającym, rozmieszczone w drewnie wczesnym; charakterystyczne dla mimośrodowych.

Odmienna budowa względem włókien normalnych, wewnętrzna warstwa wyścielająca jest wyraźnie zwiększona, mniejsze światło włókien i niezdrewniała zbudowana z celulozy warstwa wyścielająca. Włókna te rozmieszczone są w drewnie wczesnym pojedynczo bądź zwartymi skupieniami pomiędzy naczyniami. Inny układ fibryl. Po wyschnięciu drewno napięciowe ciemnieje.

Podzakresy wilgotności. Ich praktyczne zastosowanie.

Woda wolna. Wypełnia cewki, naczynia. Powyżej 30% Rola rozpuszczalnika i środka transportowego

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%. Umożliwia utrzymanie plazmy w stanie koloidalnym.

Rodzaje jamek

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).

Wyrzymałość na ściskanie opór jaki stawia materiał działaniu sił ściskających dążących do odkształcenia lub niszczenia badanego elementu w MPa.

Wytrzymałość na ściskanie podłużne wynosi średnio 30-70 MPa (40-50%)wytrzymałości na rozciąganie podłużne. Próbka 2x2x3cm. Wilgotność 10-20%. Przy ściskaniu 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)

Ściskanie w poprzek włókien jest bardziej niszczące. 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

Wzory przeliczeniowe wilgotności. 3 zasady.

Sposoby przeliczania wilgotności

1 Wzór Baushingera:

R₁₂=R_w[1+α(W-12)]

Określa wilgotność w przedziale od 9-15%

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=Rcw20/(32-W)

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%

k_w=R₁₅/R_w R₁₅=R_w*k_w

k_m=R₁₅/R_M R₁₅= k_m * R_M

k- przelicznik ustalany empirycznie dla całej partii

Pęknięcia mrozowe.

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).

Współczynnik jakości wytrzymałościowej.

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

WJW Przy zginaniu statycznym nazywamy mianem wartości właściwej - długość pręta o przekroju 1cm², który się załamie pod własnym ciężarem.

Metody dynamiczne, statyczne obliczania wł. mech drewna.

Dynamiczne: udarność, ścieralność, zginanie dynamiczne; patrz wzory R_gd=3lP_gd/2bh²

Statyczne: ściskanie, rozciąganie, zginanie statyczne, ścinanie, łupliwość, twardność,

Wady budowy drewna i ich wpływ na zastosowanie drewna

-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.

Formuła Naviera i jej zastosowanie przy zginaniu statycznym.

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). Jeżeli sumy pól w powierzchniach naprężeń mają być równe to część przekroju objęta działaniem naprężeń ściskających musi być większa od rozciąganej. W drewnie występuje przesunięcie powierzchni obojętnej w kierunku warstw rozciąganych. Większe, im większa różnica między wytrzymałością na rozciąganie - ściskanie.

Mimo niedokładności formuły Naviera stosuje się ją do obliczania wytrzymałości na zginanie (nie ma dokładniejszych wzorów). R_gd=3P_gl/2bh². [kg/cm²].

Wilgotność

Wilgotność drewna - w drewnie drzew żywych woda stanowi główny składnik soku wypełniającego żywe komórki, występuje w przestrzeniach międzymicelarnych błony komórkowej oraz wypełnia cewki i naczynia bielu, którymi odbywa się przemieszczanie wody z korzeni do korony. W świeżo ściętym lub mokrym drewnie wyróżnia się: 1- Wodę wolną wypełniającą cewki i naczynia (pory mikroskopowe)

2- wodę związaną (imbibicyjną, higroskopijną), która nasyca błonę komórkową i wypełnia przestrzenie międzymicelarne( pory submikroskopowe) błony komórkowej

3- Wodę konstytucyjną, która wchodzi w skład występujących w drewnie związków chemicznych

Wody konstytucyjnej nie da się usunąć z drewna metodami fizycznymi (np. przez suszenie drewna)

Świeżo ścięte drewno zawiera zawszę wodę wolną i wodę związaną.

Najwięcej wody występuje w zewnętrznej warstwie bielu, najmniej najmniej twardzieli drzew twardzielowych

twardzielowych drewnie spławianym i składowanym w wodzie ilość wody wolnej jest większa niż w drewnie świeżo ściętym. W drewnie powietrznosuchym nie ma wody wolnej

Wilgotność drewna - Jest to stosunek masy zawartej w drewnie wody do masy drewna wyrażonej w g/g lub w % . Zależnie od przyjętego poziomu odniesienia wyróżnia się wilgotność bezwzględną i wilgotność względną

Wilgotność bezwzględna jest to stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy drewna całkowicie suchego, określamy wzorem

w₀=(G_w-G₀/g₀)*100%

wo- bezwzględna wilgotność drewna wyrażona w liczbach niemianowanych

Wo- bezwzględna wilgotność drewna wyrażona w % ciężaru drewna całkowicie suchego.

Gw- masa próbki wilgotnej w g

Go- masa próbki całkowicie suchej w g

Wilgotność względna jest to stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy drewna wilgotnego

W_w=(G_w-G₀/g_w)*100%

ww- wilgotność względna drewna wyrażona w liczbach niemianowanych

Ww- wilgotność względna wyrażona w %

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.

Pomiar wilgotności i woda w drewnie drzew ściętych.

Informuje o aktualnym stanie zawilgocenia drewna. Rozróżniamy względną i bezwzględną. Patrz pytanie 3.

Woda w drewnie drzew ściętych. Wilgotność dochodzi do 250%.

Mokre - 50-150%

Załadowczosuche 25%

Powietrznosuche 13-22%

Drewno młodociane.

Pod wpływem hormonów w koronie drzewa usytuowane wewnątrz pnia. Równoległe fibryle. Pomiędzy młodocianym a dojrzałym jest drewno przejściowe. Drewno wytworzone jako młodociane zawsze pozostanie młodocianym, naokoło drewna młodocianego przyrośnie drewno dojrzałe.

Cechy, których wartości są niższe niż w drewnie dojrzałym:

-gęstość

-długość cewek

-grubość ścian

-udział drewna późnego

-kurczenie poprzeczne

-zawartość celulozy

Cechy wyższe:

-kąt ułożenia fibryli

-kurczenie podłużne

-wilgotność

-zawartość ligniny

-zawartość hemicelulozy

Zgnilizny- podział, znaczenie, wpływ.

Zgnilizna- drewna drzew żywych Jest następstwem rozwoju grzybów pasożytniczych a w drewnie ściętym rozkładowej działalności roztoczy( grzyby saprofityczne)

Zgnilizna twarda- Niezależnie od końcowej postaci zgnilizny początkowym objawem porażenia drewna przez grzyby jest zmiana barwy, początkowe objawy korozji lub destrukcji błon kom. stają się widoczne dopiero przy zastosowaniu mikroskopu, a pogorszenie mech. Właściwości drewna jest nieznaczne.

Zgnilizna jasna- nadaje drewnu barwę jaśniejszą od barwy normalnej głównie w drewnie liściastym

Zgnilizna ciemna- nadaje drewnu zabarwienie brunatne lub czerwonawe ciemniejsze od normalnej barwy drew. W drew. Iglastym występuje częściej niż w liściastym

Zgnilizna pstra(marmurkowa)- powoduje niejednolite zabarwienie drewna, na ściemniałym tle występują jasne plamy. W iglastym częściej niż liściastym

Ważną odmiana zgnilizny twardej jest czerwień występująca jako czerwień bielu i twardzielu

Drewno ze zgnilizną twarda nadaje się do produkcji niektórych wyrobów pod warunkiem, że barwa drewna nie odgrywa w nich większej roli.

Zgnilizna miękka- Dalsze stadium zgnil. twardej powoduje duże obniżenie wytrzymałości i twardości drewna a badanie mikroskopowe wykazuje daleko posuniętą korozje lub destrukcje błon kom. Takie drewno traci swą normalną strukt. i użyteczność. Zależnie od zmian zachodzących w strukturze drewna wyróżnia się zgniliznę miękką jamkowa(korozyjna - lignina), kostkowa lub płytkową(destrukcyjną - celuloza) oraz jednolitą lub mieszaną (korozyjno-destrukcyjna - lignina i celuloza). Zgnilizny powstałą za życia drzew to huba np.huba So w końcow stadium rozkładu jest włóknistą lub proszkową masą.

Brak większego wpływu tylko na drewno opałowe (zgnilizna twarda).

Met. pomiaru i czynniki zgnilizn.

Zgnilizna twarda:

-zewnętrzna - pierścień. Mierzymy szerokość w cm. Na ogół zajmuje biel.

-wewnętrzna - na czole mierzymy średnice strefy w cm i odnosimy do średnicy czoła

-rozproszona - szacunkowo w stosunku do powierzchni

Wywołane przez grzyby pasożytnicze, początkowe stadium rozkładu komórek.

Zgnilizna miękka - nie tylko zmiana barwy, także zniszczenie drewna. Widoczne na czole, pobocznicy. Pomiary jak u zgilizn twardych (zew, wew, rozp).

Pęknięcia podział znaczenie.

-Czołowe - widoczne na czole w postaci szczeliny. Obniża wydajność materiałową i wł. mechaniczne.

>Rdzeniowe -przechodzą przez rdzeń w kierunku promieniowym, najszersze przy rdzeniu (proste, załamane, gwiaździste)

>Okrężne - szczelina przebiegająca wzdłuż granicy słoja na znacznej długości pnia (łukowe - mniej niż ½ obwodu słoja; pełne - powyżej ½ obwodu)

-Boczne - widoczne na pobocznicy w postaci szczeliny.

>Pękanie z przesychania

>Pęknięcia mrozowe Mierzymy długość i największą szerokość pęknięcia.

-Czołowo-boczne - przebiegające przez część średnicy i pobocznicy.

>Niegłębokie - o średnicy do 70cm, nie więcej niż 1/10, powyżej 70cm średnicy - nie więcej niż 7cm

>Głębokie - przekracza powyższe

>Przechodzące (rozłup - przez średnicę, odłup - po cięciwie)

Badania wilgot. drewna i sorpcja, desorpcja, histereza.

Adsorpcja jest to pochłanianie powierzchniowe, polegające na tym że na wewnętrznej pow.ciała czyli adsorbenta, tworzy się warstwa substancji adsorbowanej. Adsorpcja przebiega intermicelarnie, adsorbowana substancja nie wnika do wnętrza lecz gromadzi się na ich powierzchni oraz wiąże się z celulozy w procesie wchłaniania przez drewno wyróżnia się trzy fazy :

1Adsorbcja jednocząsteczkowa,

2Adsorbcja wieloczą steczkowa

3Kondensacja kapilarna

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.

Pomiary - patrz pyt 3.

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 %.

Pęcznienie i kurczenie się drewna.

Pęcznienie - zwiększenie wymiarów liniowych i objętości przy sorpcji pary lub wody. Wchłaniana woda wnika między micele celulozy, pokrywa otoczką i powoduje rozsunięcie. Zjawisko obserwowane w przedziale higroskopijnym (0-30%). Wilgotność graniczna błon określa maksymalną ilość wody imbibicyjnej, jaką może wchłonąć pęczniejąca substancja drzewna (u naszych gatunków drzew ok. 30%). Woda wolna, wchłaniana powyżej wilgotności granicznej błon, wnika w mikroskopowe pory drewna (światło komórek), nie powodując pęcznienia - ścisły związek z adsorpcją. Na zewnątrz drewno szybciej pęcznieje, gdyż łatwiej pobiera parę wodną, która trudniej przenika w głąb i tam drewno pęcznieje wolniej. Zdarza się, że zewnętrzne warstwy wykazują wilgotność graniczną błon i są całkowicie spęczniałe natomiast wewnętrzne wykazują niedobór wilgoci i pęcznieją w dalszym ciągu.

W drewnie zanurzonym w wodzie proces pęcznienia trwa jeszcze w przedziale 30-50%, ale pęcznienie jest już minimalne.

Wielkość pęcznienia zależy od rodzaju cieczy - im większa stała dielektryczna tym większe pęcznienie drewna.

Objętość drewna spęczniałego = objętość drewna suchego + objętość związanej wody. (pęcznieją pentozany).

Pęcznienie charakteryzują takie wartości jak: ciepło pęcznienia (całkowite, cząskowe, ciepło zwilżenia) - wiązanie wody jest reakcją egzotermiczną (wydziela się pewna ilość ciepła).

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.

Kurczenie - polega na zmniejszeniu się wymiarów 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:

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

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

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

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

Wytrzymałość drewna na rozciąganie.

Jest to opór jaki stawia materiał poddany działaniu sił rozciągających powodujących odkształcenie lub zniszczenie. Oznaczane wzdłuż i w poprzek włókien (kierunek promieniowy i styczny). Wytrzymałość wzdłuż wykazuje najwyższe wartości liczbowe, wynika z chemicznej, submikroskopowej i mikroskopowej budowy ścian komórkowych (w poprzek włókien najniższe - 5-10 wartości wzdłuż włókien). Jest 2,5 razy większa od wytrzymałości na ściskanie. Ograniczają ją sęki, zawoje oraz podatność na ścinanie. Ma 9cm przewężenie na środku o grubości 4mm. Szerokość całej listewki - 2cm, długość 35cm. Rozciąganie do momentu zerwania.

Do rozciągania w poprzek stosujemy próbkę 5x6x2cm z wcięciami jak puzzle.

Włóknistość złomu ma identyczne wskazania jak przy badaniu udarności (krótko, długowłoknisty).

Zginanie dynamiczne, zmęczenie drewna

Badanie przeprowadzane jednocześnie z badaniem udarności, pod jedną z podpór, zakończoną stalową kulką, umieszczamy pręt aluminiowy o znanej twardości Brinella uzależnionej od wytrzymałości drewna. Pod naporem, w pręcie aluminiowym następuje wgniecenie, którego średnca zależy od wielkości siły dynamicznej potrzebnej do zniszczenia próbki i twardości pręta. Średnicę wcisku odczytujemy mikroskopem - dokładność 0,01mm.

R_gd=3lP_gd/2bh²

Drewno oraz inne maeriały przy długotrwałym obciążeniu wykazują zmęczenie - obniżenie wytrzymałości, przy którym zostają zniszczone pod wpływem niższej siły.

-Drewno poddane długotrwałym obciążeniom, zbilożnym do obciążeń niszczących ulega po krótkim czasie zniszczeniu

-Wytrzmałość dzieli się na 2 przedziały:

>Przedział wartości od P do P_trw, w którym wytrzymałość drewna nie ulega obniżeniu (nie męczy się). Jest to przedział wytrzymałości trwałej.

>Przedział wartości od P_trw do P_krytyczne, w którym po upływie pewnego czasu musi nastąpić zniszczenie drewna.

Wytrzmałość doraźna - maksymalne naprężenie jakie drewno może wytrzymać przez krótki czas

Wytrzymałość trwała - maksymalne naprężenie jakie drewno może wytrzymać bez zniszczenia przez długi okres czasu. Miernik rzeczywistej, dającej się praktycznie wykorzystać wytrzymałości (50-75% doraźnej).

Wytrzymałość na zmęcznie - maksymalne naprężenie, które próbka bez odkształcenia wytrzymuje w powtórzeniach 10⁶-10⁷ razy.

Zmęczenie możemy tłumaczyć tym, że wielokrotnie powtarzane obciążenia o zmiennym kierunku powodują drobne, stopniowo narastające odształcenia i pęknięcia.

Submikroskopowa budowa drewna

Micelarna budowa celulozy

Krystality - dla odróżnienia od kryształów. Celuloza układa się w łańcuchy połączone siłami międzycząsteczkowymi (van der Waalsa), tworzy submikroskopowy, przestrzennie uporządkowany obszar określany mianem miceli frędzlowej. Końce łańcuchów są częściowo zamknięte w micelach, częściowo wystają. Uporządkowane przestrzennie micele przetkane są przestrzeniami amorficznymi (celuloza nieuporządkowana).

Lignina nie wykazuje budowy mieclarnej, jest wypełniaczem w szkielecie. Micele łączą się w mikrofibryle, te splatają się w fibryle, które z kolei tworzą włókno celulozowe.

Blaszka środkowa skleja błony pierwotne sąsiadujących komórek. W młodych - pektyny, w starszych lignina; są izotropowe (nie ma celulozy).

Błona pierwotna - cienka, elastyczna, celulozowa, otacza młodą komórkę. Dwie sklejone sąsiadujące błony wraz z warstwą wewnątrz nazywa się blaszką środkową. Może chłonąć duże ilości wody (duże odstępy pomiędzy micelami celulozy) - wpływ na pęcznienie. Inkrustacja tej błony powoduje powstawanie błony wtórnej, która jest nakładana warstwami na błonę pierwotną. Zawiera do 95% celulozy i hemiceluloz (anziotropia):

-warstwa zewnętrzna 5-10% grubości błony komórkowej,; 60% celulozy, fibryle ułożone poziomo lub ukośnie

-warstwa środkowa 70-80% grubości błony; dużo celulozy - łatwo atakowana przez grzyby. Odmienne ukierunkowanie fibryl, różnorodna zawartość wody. Powoduje kurczliwość promieniową i styczną.

-warstwa wewntrzna błony wtórnej (błona wyścielająca) ok. 15% grubośći błony; otacza światło komórki, celuloza lignina pektyny; odporna na grzyby; w drewnie napięciowym warstwa wewnętrzna ma postać grubej warstwy żelatynowej.

Fizyczne i mechaniczne właściwości drewna zależą w dużym stopniu od rozmieszczenia jego submikroskopowych elementów składowych.

Mikroskopowa budowa drewna.

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.

Jamki: przez nie odbywa się przenikanie wody, roztworów wodnych i gazów.

Miękisz drzewny:cienkościenne kom. żywe. W ciągu okresu weget. przewodzą materiały pokarm do miejsc zużycia, w czasie okr. spoczynkowego przechowują mat. zapasowe w formie skrobi,cukrów.

Włókna drzewne:gł. element składowy liściastych, brak ich u igl. Martwe grubościenne komórki, wydłużone. Drzewa o włoknach grubościennych(Bk,Gr,DbJs)mają drewno ciężkie, twarde i dużej wytrzymałości. Włókna cienkie(Tp,Lp) miękkie o małej wytrz.ymałości.

Naczynia:tylko u liściastych, przewodzą wodę wzdłuz pnia, to elementy martwe,wielokom., o zdrewniałych ścianach.

Wcistki:obniża się ciśnienie wody w głębiej położonych naczyniach, a komórki miękiszu przynaczyniowego pod wpływem ciśnienia osmotycznego wnikają przez jamki w śwaitło naczyń-tak powst. wcistki. To przesunięcie przewodzenia wody na Zew Warstw

Cewki:martwe Kom U igl. Przewodzą Wodę. Ustawione Równolegle.

Prom.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.

Przewody żywiczne:uIgl.SąPionowe i poziom. ToKanałZbudZ4-6kom. żywicorodnych. Wszystkie powiązane są w jedną całość, tworzą siatkę.

Tkanki: twórcza (stożki wzrostu, miazga), okrywająca (skórka, korowina), miękiszowa (asymilacyjna w liściach, zapasowa, wydzielnicza), przewodząca(łyko, drewno), wzmacniająca (szkielet mechaniczny - włókna grubościenne).

Surowiec drzewny jako naturalny surowiec odnawialny.

Bezcenną cechą drewna jest możliwość produkowania go w sposób ciągły. Osiąga się to prze prawidłowe pozyskiwanie, bez naruszania potencjału produkcyjnego - ciągłość użytkowania zasobów leśnych. Wysoka wartość wiąże się z budową - stosunek lekkości do wytrzymałości (wyrzymałość/ ciężar właściwy).

Surowiec obrabiany mechanicznie:

-budownictwo 50% tarcicy, konstrukcje dachowe, budynki, wykończenia wnętrz, stolarka; wysoka wartość izolacyjna. Cechy estetyczne

-górnictwo: kopalniak, obudowy górnicze, słupy, stropnica, okorek, tarcica, podkłady kolejowe, prowadnice,

-kolejnictwo - podkłady kolejowe - elastyczne, izolacyjne. Budowanie taborów kolejowych

-teletechnika, energetyka. Coraz rzadziej - słupy teletechniczne.

-Meblarski;

-Przemysł sklejki, oklein - produkcja opakowań ekologicznych (skrzynie, łubianki itp.)

-Lotnictwo, szkutnictwo, kołodziejstwo, zapałczanka, muzyczny, sportowy, produkcja ołówków i galanteria drzewna- drobne wyroby frezowane.

Drewno jako surowiec chemiczny:

-Przemysł celulozowo-papierniczy

-Odpady drzewne metodą hydrolizy rozkładane na cukry proste - pożywka dla drożdży stosowanych jako dodatek do paszy.

-Węgiel drzewny - piroliza

-Ekstrahowanie drewna - terpentyna i kalafonia

Drewno jako surowiec energetyczny.

Wady kształtu. Zastosowanie.

zastosowanie:

-Zbieżystość- obniża jakość i wydajność tarcicy, pozorny skręt włókien; zwiększa ilość odpadów przy przecieraniu, łuszczeniu; wzrasta ilość opołów i zrzynów. Nie ma wpływu na drewno rozdrabniane.

-Spłaszczenie - jw. Ale nie ma skrętu włókien tylko mimośrodowość jest przyczyną odmiennej wytrzymałości w obu średnicach. Paczenie, pękanie tarcicy. Twardzica utrudnia obróbkę.

-Zgrubienie odziomkowe - jak zbieżystość tylko jaskrawiej widać.

-Napływy korzniowe - więcej odpadów

-Rakowatość - obniża jakość sortymentów. Splątany układ włókien, ujemny wpływ zgnilizny.

-Obrzęk - niepożądany przy tartacznym i innych; poszukiwany przy okleinach. Ciekawy rysunek.

Zależności między gęstością a wilgotnością.

Zmiany wilgotności powodują zmiany gęstości:

-W przedziale 0-30% gęstość rośnie powoli - w miarę wzrostu masy rośnie objętość (pęcznienie)

-Powyżej 30% wilgotności gęstość rośnie szybko gdyż nie zwiększa się (lub nieznacznie) objętość drewna.

Przy wysychaniu odwrotność zjawiska.

Związek pomiędzy gęstością a wilgotnością drewna można przedstawić w postaci nomogramów, z których znając gęstość drewna suchego można odczytać gęstość przy dowolnej wilgotności. Drewno porowate o małej gęstości może wchłonąć więcej niż drewno o dużej gęstości (pojemność wodna zmniejsza się ze wzrostem gęstości).

wzory: do obliczania masy drewna wilgotnego m_w=m₀(1+w)

Do objętości wilgotnego V_w=V₀*(1+a_v*w) ;a_v-współczynnik pęcznienia objętościowego

Gęstość wilgotnego = m/V

Drewno reakcyjne

Drewno reakcyjne - tkanka o zmodyfikowanej budowie i zwiększonej wytrzymałości przystosowana do aktywnego przeciwdziałania odkształceniom, duży udział elementów mechanicznych, powodujących rozszerzenie strefy drewna późnego w słojach rocznych. Powstają naprężenia skierowane odwrtonie w stosunku do naprężeń wywołanych działaniem sił zewnętrznych (powolne wyprostowanie zgniętego pnia - tkanka wyprostowująca).

Wyróżniamy: twardzica. i drewno napięciowe (a w nim włókna galaretowate)

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.

Zginanie statyczne- wyprowadzić wzór.

R_g=M/W [Mpa]

M=(P_g*l)/4 [Nm]

I=bh³/12 [mm⁴]

E=h/2 [mm]

W=I/e=(bh³/12): (h/2)=bh2/6 [mm³]

R_gW=M/W=(P_gl/4)/(bh²/6) [MPa]

R_gw= (3P_gl)/2bh² [MPa]

M - maksymalny moment zginający [Nm]

W - wskaźnik wytrzymałości przekroju [mm³]

I - moment bezwładności przekroju [mm⁴]

e - odległość skrajnych włókien od powierzchni obojętnej [mm]

l - rozstaw podpór [mm]

P_g - siła niszczaca [N]

b - szerokość podpór [mm]

h - wysokość podpór [mm]

Pektyny Substancja międzykomórkowa tworząca blaszki środkowe w młodych tkankach zbudowana głównie z substancji pektynowych. W starszych komórkach udział pektyn maleje, wzrasta udział ligniny. Przypuszcza się, że w miarę dojrzewania drewna pektyna przchodzi w hemicelulozę a te w ligninę. Skład: kwas galakturonowy, heksozy, kwasy uronowe.

Zawierają hydrofilowe grupy karboksylowe - duża zdolność wchłaniania wody i duże pęcznienie (Frey-Wyssling twierdzi, że anizotropia kurczliwości wynika z nierónomiernie rozmieszczonych w drewnie pektyn). W produkcji papieru rozpuszczone pektyny sklejają masę papierniczą - zwiększenie wytrzymałości i jakości papieru.

Wpływ sęków na wytrzymałość.

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.

Zaparzenie

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.

Wpływ W na R.

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.

Sprężystość, wzór R na zginanie statyczne.

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.

Ściana komórkowa.

Składa się z celulozy, hemicelulozy i ligniny. Przy czym od błony pierwotnej do światła komórki zawartość celulozy i hemicelulozy wzrasta a ligniny malej.

Budowa: blaszka środkowa z pektyn - lepiszcze, skleja ściany 2 sąsiednich komórek. Jest izotropowa, niezależnie od kierunku pomiaru. Do niej przylegają 2 ściany pierwotne zbudowane z ligniny (70%), pektyn i hemiceluloz (25%) i celulozy (5%), która decyduje o anizotropowych właściwościach. Silnie pęcznieje, od wnętrza komórki na ścianę pierwotną nałożona jest (wzrost przez apozycję) ściana wtórna. Zbudowana z celulozy i hemiceluloz; słoista budowa; dzieli się na 3 warstwy

Promienie rdzeniowe pierwotne i wtórne

Pierwotne - od rdzenia w kierunku łyka, przewodzą wodę i asymilaty.

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

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.

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

Jak wpływa twardzica na objętość?

Twardzica ma wpływ na udział drewna późnego w słojach. Twardzica szeroka jednostronnie zwiększa szerokość słojów - mimośrodowść i eliptyczny kształt przekroju poprzecznego. Nic więcej się nam nie nasuwa.

Komórki odporne na proces twardzicowania.

Promienie rdzeniowe i miękisz są obumarłe. Ich komórki wypełnione powietrzem a nie wcistkami. Tak naprawdę to odporne na twardzicowanie jest tylko młody biel za życia drzewa.

Rdzeń.

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.

Obliczanie słoistości

Dla celów naukowych: średnią arytmetyczną średnic dzielimy przez podwojoną liczbę słojów.

Dla celów praktycznych mniej dokładnie: na przeciętnym promieniu oznacza się środek, od niego odmierza się po 5 cm w kierunku rdzenia i obwodu, na tych 10 cm liczymy słoje. Wyliczamy ile mm przypada na 1 słój (100mm/liczba słoi).

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.

Wł. fizyczne, zapach, barwa i wł. cieplne.

Określa się cechy drewna uwydatniające się pod działaniem takich czynników zewnętrznych, które nie powodują ani zmiany chemicznego składu ani naruszenia całości materiału.

Barwa - następstwo selektywnego odbijania i rozpraszania promieni o różnej długości fal. Zależne od gatunku, wad, warunków klimatycznych, zawartością gum, barwników, garbników

Zblizona do białej, żółta, brunatna, zbliżona do czerwonej, zielonawa, zbliżona do czarnej.

Zapach - wrażenie zmysłowe wywołane przez niektóre lotne substancje: olejki eteryczne, żywice, latexy, garbniki, tłuszcze, związki aromatyczne. Wydzielanie kwaśnej woni towarzyszy procesom rozkładu (fermentacji drewna).

Właściwości cieplne:

-rozszerzalność cieplna - zmiana wymiarów na skutek zmiany temp

-ciepło właściwe - ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednostki masy materiału (kg,g) o 1 st.

-przewodnictwo cieplne - zdolność przenoszenie temp bardzo niska u drewna, świetny izolator termiczny

Trwałość drewna

Odporność na działanie czynników rozkładających - okres przez jaki drewno stawia opór działaniu czynników rozkładowych i zachowuje właściwości w stanie pozwalającym na użytkowanie. Zależy od: rodzaju (gatunek, wiek, biel, twardziel, gęstość, zawartość garbników, żywic,), stanu drewna, czynników zewnętrznych (chemicznych - ligniny zwiększają, ujemnie obecność materiałów pokarnmowych i zapasowych; fizyczne; biologiczne).

Utrzymanie temp i względnej wilgotności powietrza na stałym poziomie- długowieczna trwałóść.

-drewno bardzo trwałe: Md, Db,Wz,Cedr, Cis, Dg, Rb,

-średnio trwałe : Jd, So, Św, Js

-mało trwałe :Brz, Bk, Jw, Lp, Ol, Tp, Wb

Wady drewna, przyczyny powstawania, jak je eliminować i im zapobiegać.

Przyczyny zależą od grupy wad. Zapobieganie wadom zależy od rodzaju wady, a eliminacja : stosowanie redukcji na kłodach i też zależy rodzaju wady.

Defektroskopia (wykrywanie wad).

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.

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 %.

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.

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

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.

Właściwości mechaniczne 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

---