Самые твердые породы дерева

Лес – легкие планеты

Примерно треть всей суши занимают леса. Растениям необходима энергия света, чтобы синтезировать органические вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. Побочным его продуктом является кислород.

Только благодаря растениям мы можем дышать, т.к. именно они производят 99% кислорода, и лишь 1% поступает из мантии нашей планеты. Ночью, когда процесс фотосинтеза невозможен, деревья и другие растения начинают потреблять кислород, но расходуют они его в меньших количествах, чем производят.

Выработкой кислорода занимаются не только деревья, но и все растения, населяющие нашу планету, в том числе и микроскопические водоросли, образующие фитопланктон.

Самые твердые породы дерева

Бразильская вишня, по-научному называемая ятоба, находится на втором месте по твердости. Надо отметить, что с растениями рода «вишня» это дерево не имеет ничего общего. В Южной Америке растет сукупира. Ее древесина не только практична, но еще и декоративна, так как имеет вкрапления светлых прожилок, которые контрастируют с красновато-коричневой древесиной. Известно что грибки и вредители сукупире не страшны. Несмотря на то что, древесина плохо поддается обработке, она хорошо шлифуется.

Есть такая древесина из разряда твердых, как африканская мутения. Необычно то, что по структуре она схожа с тиком, а по цвету напоминает орех. В Центральной Америке есть дерево амарант, обладающее плотной, но гибкой древесиной, имеющей красно-фиолетовый оттенок и крупную выразительную структуру. Амарант тяжел в обработке и лакировке, тем не менее из его древесины изготавливают единичные аксессуары и дорогую мебель.

Мербай – еще один вид твердой древесины. Она удобна в обработке, легко поддается полировке и устойчива к влаге. Эти свойства делают ее идеальной для производства паркета, оформления ванных комнат. Всем известный канадский клен, растущий в Северной Америке, по-другому называется клен сахарный. Это твердое дерево является символом Канады.

Ярра – австралийский эвкалипт. По причине схожести его древесины с махагони, дерево называют еще и австралийским махагони. Твердой считается древесина розового дерева. Его родина — Бразилия. Это незаменимый материал для изготовления музыкальных инструментов и мебели для презентабельных объектов.

Твердость пород древесины

Твёрдость лесоматериалов — это их способность сопротивляться внедрению более твёрдых тел, к примеру, гвоздей, саморезов.

Твёрдость дерева различается в разных направлениях среза. Выделяют такие типы твёрдости:

• торцовая. Этот тип твердости определяется при помощи вдавливания металлического штока, который имеет полусферический конец диаметром 11,28 мм. Шток вдавливают на глубину радиуса 5,64 мм постепенно на протяжении 2-х минут. Размер отпечатка равен 1 квадратному сантиметру и, поэтому твёрдость измеряется в кг/см2
• радиальная
• тангенциальная.

Боковая твёрдость у хвойных сортов лесоматериалов, чаще всего, на 40% ниже торцовой, а у лиственных сортов, примерно на 30%. Тангенциальный тип твёрдости, к примеру, дубовых, буковых или ильмовых лесоматериалов выше торцевого почти на 5 -10 %. Большая часть сортов древесины имеет примерно одинаковую тангенциальную и радиальную твёрдость.

Для того, чтобы создать из древесины изделие высокого качества необходимо определить твердость используемого сорта дерева. Чаще всего для определения твердости пользуются методом Бриннеля. Смысл этого способа состоит во вдавливании металлического шарика диаметром 10 мм в поверхность заготовки с силой 100 кг. По типу деформации и диаметру получившегося углубления определяется величина твердости.

Кроме этого опытные мастера обязательно принимают во внимание изменения в твердости, которые могут произойти во время работы с заготовками. К примеру, показатель твердости лесоматериалов изменяется в зависимости от типа его распила

Дерево с самой прочной древесиной

Достоверно известно, что самая прочная, другими словами «железная» древесина у деревьев, которые так и называются — «железные деревья». Она настолько прочна, что порой превышает по этому показателю железо. Из нее можно делать даже гвозди и детали машин. Таких видов деревьев несколько и растут они в разных частях планеты. Вот несколько примеров этих чудо-деревьев.

Береза Шмидта
, чья древесина в полтора раза прочнее чугуна, произрастает в Приморском крае, в Бразилии растет еще один обладатель железной древесины — это амазонское дерево
, в Африке такой представитель называется азобе
. Taxus (или тисс
) тоже относится к железным деревьям, он абсолютно не подвержен гниению, его так же называют «негной-дерево». Азербайджан и Иран — родина железного дерева под названием темир-агач
, а в Северо-Ирландских и Закавказских лесах растет персидская
парротия
.

Деревья являются рекордсменами не только в прочности, но и в размерах. По некоторым данным самое большое дерево в мире достигло в высоту более 150 метров.

В этой статье мы расскажем об уникальных твёрдых породах дерева, которые редко встречаются в природе и ещё реже попадаются в виде изделий. Вы узнаете о прочности и твёрдости этих пород и о том, где их применяют. Также статья содержит сравнительную характеристику свойств древесины.

Продолжая тему экзотических пород дерева , мы расскажем о материале, который ещё совсем недавно был недоступен на территории России. Развитие торговли и транспорта позволило доставлять эксклюзивные изделия и мебель из древесины тропиков, Африки и Океании. Со временем эта продукция завоевала широкую популярность не только как предмет роскоши или экзотики, но и как практичный строительный материал, обладающий уникальными свойствами.

Механические свойства

Каждая из пород располагает определёнными физическими свойствами, среди которых особый интерес представляет их способность активно сопротивляться деформации и другим механическим воздействиям.

Механические свойства древесины традиционно понимаются как её твёрдость, плотность, прочность и упругость к изгибу. От этих качеств зависит сложность обработки дерева и функциональность будущего изделия.

Прочность и упругость

Под показателем прочности понимается способность материала сопротивляться деформационным напряжениям, приводящим к разрыву волокон (для деформации изгиба показатель прочности соответствует модулю упругости древесины).

Прочность материала критически зависит от следующих факторов:

• направление действия внешнего усилия (вдоль волокон или поперёк) и его скорость;
• тип (порода) древесины;
• её плотность, влажность и наличие явных изъянов (сучков и трещин).

Присутствие изъянов на древесных заготовках существенно снижает их прочность, однако в большей степени она зависит от вектора действия внешних нагрузок.

При напряжениях вдоль волокон предельные растягивающие нагрузки для большинства видов древесины составляют 130 мегапаскалей. Тот же параметр для сжимающих нагрузок соответствует 50 единицам, а для деформаций изгиба он имеет значение порядка 100 (отметим, что для скалывающих воздействий он равен всего 0,5 мегапаскаля).

Твёрдость

Этот показатель напрямую связан с предыдущим и понимается как сопротивляемость древесного материала проникновению в него другого плотного тела. Практически установлено, что твердость в продольном направлении (вдоль волокон) всегда превышает тот же параметр в поперечном разрезе примерно на 30-40 %.

Для заготовок древесины, высушенных до состояния 12-процентной влажности, она в 1,5-2,0 раза превышает твердость более сырого материала. С повышением этого показателя увеличивается и сложность обработки изделий.

Твердость конкретной породы устанавливают опытным путем по методу Бринелля, данные заносят в таблицу. В результате получается шкала твердости. В любой момент можно взглянуть на этот показатель и сделать выводы о твердости породы. Существует метод и, соответственно, шкала Янка, а также другие методы, названные именами исследователей, их внедривших, но они менее распространены.

Пластичность

При рассмотрении особенностей структуры древесины учитывается её способность удерживать в теле материала различные образцы металлических креплений и метизов, а также сопротивляемость ударному раскалыванию.

При оценке этого свойства было установлено, что для удаления гвоздей, вбитых в дерево поперек волокон, необходимо приложить усилие, примерно в 1,5 раза большее, чем забитых в его торец.

С пластичностью напрямую связано противодействие раскалыванию, то есть сопротивляемость разделению сырого материала при забивании клина. Сопротивляемость материала к этому воздействию возрастает с повышением вязкости, а наличие изъянов типа сучков, напротив, снижает её.

Дуб

Одним из самых крепких и величественных деревьев является дуб. Этот род насчитывает более 500 видов деревьев. Отличается уникальным строением листьев, высокой продолжительностью жизни. Плодом являются орехи-желуди.

Произрастает в местах с умеренным климатом, выбирая хорошо увлажненную почву.

Древесина дуба считается одной из самых ценных, характеризуется высокой прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям, поэтому часто используется в строительстве.

Кора богата содержанием дубильных веществ, оказывающих противовоспалительное и укрепляющее действие. На ее основе готовятся целебные отвары и настои.

Желуди являются отличным витаминным кормом для лесных и домашних животных.

Дуб, наряду с другими деревьями, играет в жизни людей большую роль. Это отображается в живописи, музыке, литературных произведениях, народных пословицах и поговорках, в которых упоминается великолепное могучее дерево.

Бубинга

Другое название – африканское розовое дерево или уака. Древесина бубинга очень красива, т.к. она плотная и твердая, с ясно различимыми годичными кольцами. Она красно-коричневая, покрыта полосами темного красного или же фиолетового цвета. Ее применяют для создания мебели, особенно красиво смотрятся столешеницы для столов.

Незаменимый материал для изготовления многих музыкальных инструментов: арфы, гитары, т.к. благодаря нему звук получается глубоким и сочным.

Применяют для оформления некоторых автомобилей, как основу для солнцезащитных очков. Стоит около 19 тыс. долларов за кубический метр.

ЛИСТВЕННЫЕ ПОРОДЫ ДЕРЕВЬЕВ (кольцесосудистые)

Дуб. Древесина прочная, плотная, имеет выразительную текстуру, усыхает средне, мало растрескивается и коробится, практически не подвержени гниению. Выдержанный долгое время в воде дуб приобретает черный цвет и становится очень твердым. Из мореной древесины дуба в прошлом делали дорогую мебель. Дуб легко поддается крашению и тонированию в протравах, отделке мастиками. Обработка дубовой древесины требует большой силы и отлично заточенного инструмента. Дуб широко применяется для резьбы, точения, облицовывания, мозаичных работ.

Ясень. Древесина отличается высокой прочностью и вязкостью, малой склонностью к растрескиванию, хорошей способностью к изгибу. Легко обрабатывается, незначительно изменяется в объеме при высушивании, отлично полируется. Широкая заболонь имеет прекрасный светло-желтый цвет, красивый рисунок волокон. В сочетании с темно-бурым ядром она смотрится очень эффектно. Древесина ясеня ценится наравне с красным деревом. Ясеневой фанерой отделывают мебель, музыкальные инструменты. Наросты на ясене — капы — используют для изготовления небольших по размерам, но ценных поделок.

Вяз. Древесина его с желтовато-белой заболонью и темно-бурым ядром имеет красивую структуру, крепка, тверда, упруга, хорошо поддается изгибу, вязка и долговечна. Применяется в столярных работах. Высоко ценятся для токарных поделок наплывы на вязах — капы.

Акация белая. Ядровая порода с очень узкой заболонью желтоватого цвета, резко отграниченной от зелено-серого или желтовато- серого ядра. Зона ранней древесины занята кольцом крупных сосудов; мелкие сосуды в поздней древесине образуют группы в виде точек, черточек или коротких извилистых линий. Древесина с красивой текстурой и цветом. По физико-механическим свойствам значительно превосходит дуб и ясень. Стойка к гниению.

Шелковица. Древесина с очень узкой и желтовато-белой заболонью, резко отделяющейся от красновато-бурого ядра; на свету темнеет и становится темно-бурой. Сосуды образуют на срезе группы светлых точек, сердцевинные лучи узкие, но хорошо заметные. Древесина твердая, тяжелая, с красивой текстурой, цветом и блеском.

Яблоня. Древесина твердая, тяжелая, однородного строения, достаточно вязкая, обладает высокой прочностью и износоустойчивостью. Высушить ее не просто, так как она сильно усыхает, но зато изделие потом никогда не трескается и не коробится. Древесина хорошо окрашивается, прекрасно шлифуется, полируется и поддается лощению. Пропитанная льняным маслом или олифой, приобретает большую прочность и глубокий темно-коричневый цвет. Оригинальной текстурой отличается древесина яблонь, растущих винтообразно, комлевой части ствола и корней. Режущие инструменты оставляют на древесине гладкий глянцевый срез. Особенно хороша древесина яблони для тонкой резьбы миниатюрной скульптуры.

Рябина. Древесина красновато-бурого цвета, трудно обрабатывается, но обладает высокой прочностью, тяжелая, твердая

Свежесрубленную рябину следует сушить осторожно, в щадящем режиме, так как она сильно усыхает. Изделия из рябины хорошо окрашиваются, протравливаются, шлифуются и полируются, приобретая красивый шелковистый блеск

Плотная и однородная древесина рябины — отличный материал для токарных и резных работ. Прочная, с выразительной свилеватой текстурой древесина рябины раньше широко применялась для резных и долбежных изделий (детали ткацкого станка, чаши, ложки, ковши). Корень рябины — прекрасный материал для скульптуры, ветви — достаточно гибкие для плетения.

Черемуха. Древесина тяжелая, крепкая, плотная и гибкая, боится влаги и при высыхании не коробится и не растрескивается. Хорошо протравливается, окрашивается, полируется. Молодая древесина белого цвета, старая — красно-бурого, имеет запах миндаля

Хотя древесина черемухи усыхает мало, сушить ее следует осторожно, тогда она не будет растрескиваться и коробиться. Благодаря однородности строения отлично режется во всех направлениях, при лощении приобретает стекловидный блеск

Всегда пользовалась успехом у столяров, токарей, резчиков по дереву.

Орешник. Издавна использовался для мелких токарных, столярных, резных работ. Из него вытачивали и вырезали шахматы, пеналы, карандаши, челноки, чубуки трубок, рукоятки инструментов. Тонкие, гибкие витви шли на плетение, обруча, удилища.

Сирень. Древесина с красивой текстурой, при окраске слабым раствором соляной кислоты приобретает пурпурный цвет.

Древесина крушины, жимолости, боярышника твердая, похожая на кость, не растрескивается, хорошо полируется.

Сосна

Одним из деревьев-символов России является сосна. Это вечнозеленое дерево насчитывает около 125 видов. Сосны имеют большой ареал обитания, образуют смешанные и сосновые леса.

Данные вечнозеленые хвойные деревья могут быть представлены как карликовой породой, так и видами, вырастающими более 40 метров в высоту. Цвет иголок, как и их размер, зависит от рода. Чаще всего это темно-зеленый и голубой оттенки.

Сосны являются долгожителями среди других деревьев, способными прожить от нескольких сотен до тысячи лет.

Древесина очень ценится за свое высокое качество, прочность и устойчивость к изменениям. Ее часто используют в строительстве, мебельном производстве.

Сосна славится также большим содержанием смол, из которых в ходе переработки получают различные вещества. Примером может послужить получение натурального ароматизатора.

Сосновые иголки, почки и шишки очень богаты целебными свойствами, эфирными маслами, дубильными веществами. Рецепты лечебных отваров, настоев, мазей, приготовленных на основе этих ресурсов, передаются из поколения в поколение.

Эти деревья, наряду с русской березкой, часто изображались на картинах разных художников, упоминались в произведениях авторов.

Породы дерева по цвету

Традиционно породы делят на светлые, темные и красные.

Светлые породы древесины можно также разделить на группы по оттенку: древесина, имеющая беловатый оттенок, розовую древесину, древесину с сероватым оттенком и желтую древесину.

Беловатую древесину имеют осина, липа, ель, пихта, дуб, бук, ясень, клен, береза, граб, гевея, лиственница, акация желтая.

Розовую древесину имеют вишня, ольха, груша, олива, клен, черешня, бук.

Сероватую древесину имеют грецкий орех, хурма, ясень, белая акация.

Желтую древесину имеют карельская береза, сосна, олива, каштан, карагач, дару, платан, самшит.

Шкафы, столы и стулья, выполненные из древесины светлых пород, будут великолепно выглядеть в интерьере гостиной. Розовая древесина прекрасно подойдет для изготовления предметов мебели для спальни. Светлый гарнитур для кухни создаст хорошее настроение даже в пасмурный день. Мебель из древесины светлых оттенков подойдет для небольших по размерам помещений – например, в прихожей будут хорошо смотреться светлые комод, тумба для обуви, шкаф для верхней одежды.

Мебельную обстановку из темных пород лучше размещать в просторных и довольно светлых помещениях в сочетании со светлыми тонами других предметов интерьера.

Темную древесину имеют эбеновое дерево, венге, мореный дуб.

Корпусная мебель из темных пород древесины прекрасно подойдет в качестве мебели для гостиных, гарнитуров в кабинет. Шкафы для одежды, комоды, тумбы темных оттенков хорошо будут смотреться в спокойной обстановке спальни.

Мебель из древесины красных пород, имеющая красный или коричневый оттенок, всегда считалась изысканной и эффектной.

Предметы обстановки кабинета выполнены из красного дерева
mebson.ru/ kabinet_carpenter

Красную древесину имеют махагон, кемпас, падук, вишня и некоторые другие редкие породы.

Коричневую древесину имеют орех, эвкалипт, мербау, палисандр, лиственница, абрикос, тик.

Предметы обстановки из этих пород дерева украсят любой интерьер. Шкафы для книг в кабинет, письменные столы, шкафы в спальню или сервант в гостиную особо хорошо смотрятся в сочетании со светлой обивкой мягкой мебели, светлыми обоями и шторами.

Мебель из акации. Физико-механические свойства

Физико-механическими свойствами древесины является плотность, прочность, твердость и ударная вязкость.

Тик относится к породам высокой плотности. В высушенном состоянии его плотность составляет 640 кг/м³. Плотность акации выше, чем у тика, в сухом виде она достигает 750 кг/м³. Плотность древесины влияет на ее вес, прочность и обрабатываемость.

Прочность показывает, насколько материал способен противостоять прилагаемым нагрузкам. Важными показателями являются прочность на изгиб и сжатие. Для тика их величины соответственно равны 85 МПа и 65 МПа. Прочность акации значительно выше: на изгиб – 145 МПа, на сжатие 71 МПа.

Твердость характеризует способность материала сопротивляться проникновению твердых тел. Этот показатель является первостепенным для определения обрабатываемости материала: чем он выше, тем труднее материал фрезеровать, пилить. В то же время твердые материалы хуже поддаются истиранию. И акация и тик относятся к классу твердых пород. Для тика твердость по Бринеллю – 30-35 Н/мм², а для акации – 40 Н/мм².

Ударная вязкость определяет, какую нагрузку необходимо приложить к материалу для его разрушения. Чем она выше, тем меньше поверхность деревянной мебели для сада будет содержать вмятин и царапин. И по этому показателю тик уступает акации.

Как выбрать влагостойкие пиломатериалы

Даже те люди, которые никогда не занимались строительством, знают, что влаге лучше сопротивляются хвойные пиломатериалы. Это объясняется тем, что в их древесине содержатся особые смолистые вещества, повышающие устойчивость к появлению грибка и поражению различными микроорганизмами. Кроме того, влага не так быстро проникает вглубь, так что дерево с большим количеством смол меньше разбухает и коробится. Не боятся воды в любых агрегатных состояниях и ценные породы дерева, особенно – красное и железное. Однако их древесина стоит очень дорого, а потому может использоваться лишь в самых престижных проектах.

Чтобы выбрать дерево для отделки ванной комнаты или бани, следует изучить характеристики различных пород и сравнить их между собой. Сравнению подлежат и цены, ведь иногда бюджет семьи не слишком велик. Впрочем, полы выгоднее все же сделать «на века», ведь их ремонт – достаточно трудоемкий процесс.

Не стоит забывать и еще об одном важном моменте: качестве древесины. Даже у одной и той же породы разница между сортами будет довольно существенна

Чтобы не жалеть о потраченных впустую средствах, стоит обратиться к проверенному производителю, располагающему современным оборудованием. Особенно важно соблюдение технологии сушки: если доски высушены недостаточно, их может «повести». Хотя лиственница не слишком склонна к короблению, хорошо высушенные доски будут вести себя в постройке абсолютно предсказуемо, а вот излишне влажные потребуют дополнительных хлопот.

Тополь

Со времен Древней Греции и до наших дней тополя являются одними из главных элементов озеленения ландшафта. Отличаются быстрым ростом и большими размерами: высота до 60 метров, диаметр ствола более метра. Произрастают в умеренных и южных широтах. Средняя продолжительность жизни дерева небольшая, около 70 лет.

Тополь имеет большую ветвистую крону. Цветет в виде сережек. Плодом является коробочка с семенами, окруженными волосками — тополиным пухом.

Высадка тополя в качестве защитных полос очень распространена в нашей стране. Древесина ценится своей мягкостью и легкостью. Используется при производстве фанеры, бумаги, и некоторых других изделий. Применяется также в виде топливного средства.

Род тополиных относится к семейству ивовых. Насчитывается более 90 видов, среди которых одним из самых распространенных деревьев России является осина. Этот вид часто встречается в смешанных лесах, вблизи водоемов и оврагов. Так же используется в качестве озеленения местности, при строительстве и производстве.

Пороки формы ствола

Стволы деревьев также обладают определёнными пороками:

Сбежистость.

Ствол дерева, во время роста, постепенно уменьшается в диаметре от нижней части к кроне. Когда, при каждом метре роста, диаметр ствола убывать больше чем на 1 см, то это — сбежистость.

Лиственные породы больше подвержены такому пороку нежели хвойные породы Сбежистость больше всего проявляется у деревьев растущих на свободе или в мелколесье. Чем гуще лес, тем поменьше на деревьях сбежистости. Данный порок повышает величину отходов и снижает прочность.

Закомелистость.

Если диаметр ствола в нижней части дерева превышает диаметр того же ствола на высоте не менее метра в 1,2 раза, то это называется закомелистостью.

Овальность.

Ствол дерева имеет форму эллипса, а максимальный диаметр больше минимального в 1,5 раза. Овальность вызывает у дерева крен и изменяет строения древесины.

Локальное утолщение появляется в результате негативного воздействия:

• грибковых заболеваний;
• микобактерий;
• вирусных инфекций;
• химических факторов;
• радиоактивности;
• различных повреждений.
• Кривизна.

Все древесные породы страдают искривлением стволов. Простая кривизна имеет один изгиб, сложная — несколько изгибов ствола.

Кривизна относится к отрицательным свойствам древесины.