Щільність (питома вага) деревини — дуже нестабільна величина.
Вона може змінюватися в широких межах, навіть для однієї породи дерева.
І навіть для одного шматка деревини — різні його ділянки можуть мати різну щільність.
Тому, всі значення для величини щільності (питомої ваги) деревини — це узагальнені та усереднені цифри, які на практиці, в ряді випадків, можуть відрізнятися від свого приведеного (табличного) значення і це не буде помилкою.
Щільність (питома вага) — це відношення маси матеріалу до його об’єму.
Стандартні одиниці виміру щільності — г/см3 або кг/м3
Відрізняють щільність деревинної речовини і щільність самої деревини
Щільність (питома вага) деревинної речовини
Деревинна речовина — це матеріал, з якого складаються стінки клітин деревини.
Деревинна речовина — це тверда деревна маса без пустот.
Щільність деревинної речовини — це щільність матеріалу, що утворює стінки клітин.
Щільність деревинної речовини визначається в лабораторних умовах, оскільки товщина стінки клітки несумірно мала і неможливо провести її виміри звичайними засобами. Питома вага деревинної речовини мало залежить від породи дерева, тому що елементарний кількісний хімічний склад стінок деревних клітин практично завжди однаковий.
У середньому, щільність деревинної речовини приймають рівною 1540 кг/м3 для деревини всіх порід.
Щільність (питома вага) деревини
Щільність (питома вага) деревини — звична фізична величина, яка легко визначається звичайними засобами в звичайних умовах. Для цього достатньо зважити шматок деревини, визначити його об’єм та зробити арифметичне обчислювання.
Відношення маси шматка деревини до займаного ним об’єму і буде шуканою величиною щільності деревини.
Питома вага деревини залежить від будови її клітинної структури та ступеня її вологості
Клітинна структура деревини
Клітинна структура деревини — об’єктивний визначальний фактор її щільності (питомої ваги).
Деревина має волокнисту багатоклітинних структуру, в якій стінки клітин виступають в ролі несучого каркаса. Клітинна структура деревини визначається розмірами деревних клітин, їх формою та орієнтацією в просторі. Матеріал для клітинних стінок — деревинна речовина, щільністю 1540 кг/м3. Щільність матеріалу клітинних стінок практично однакова для всіх порід дерева. А ось клітинні структури, розміри і форми деревних клітин, в кожному випадку — різні. Зі зменшенням розмірів клітин і більш щільним розміщенням їх у просторі — клітинна структура деревини ущільнюється і зростає кількість деревинної речовини в одиниці об’єму. Відповідно, збільшується вага одиниці об’єму деревини і зростає його щільність (питома вага). І навпаки, деревина з більш «пухкою» та «рихлою» клітинною структурою завжди буде менш щільна.
Відмінностями в будові клітинної структури пояснюється різниця в щільності деревини для різних порід дерева і різних шарів деревини в межах однієї породи.
Додатково, на будову клітинної структури деревини впливають кліматичні, географічні та інші локальні умови зростання дерева, а також — його вік. У межах однієї породи, питома вага деревини може змінюватися залежно від зазначених причин.
Наприклад, у межах однієї породи:
- деревина дерева, що виросло в посушливому районі, буде щільніше, ніж деревина дерева, що виросло в болотистій місцевості
- щільність пізньої деревини в 2-3 рази більше, ніж раньої, тому, чим старше дерево, чим краще розвинена пізня деревина — тим вище буде її сумарна щільність
Вологість деревини
Наповнення вологою внутрішньоклітинного і навколоклітинного простору деревини —
суб’єктивний визначальний фактор її щільності. Зі збільшенням вологості, щільність деревини збільшується. Цілком очевидно, що наповнення порожнин і пустот деревини водою, тягне за собою збільшення сумарної ваги шматка деревини і, як наслідок — збільшення її питомої ваги. Оскільки, вологість деревини — це легко змінюваний показник, то таблиці і довідники приводять значення питомої ваги деревини при фіксованому значенні показника вологості. При цьому, величина цього значення показника вологості обов’язково вказується в поясненні до таблиці.
Таблиця питомої ваги деревини
Загальноприйнята систематизація питомої ваги деревини знаходиться в залежності від породи дерева. За показник, кожен раз, приймається усереднене значення величини питомої ваги, отримане, як правило, методом узагальнення результатів багаторазових практичних вимірювань.
| Порода дерева | Щільність деревини, (кг/м3) |
Межі щільності деревини, (кг/м3) |
| Ебенове (Чорне) |
1260 | 1260 |
| Бакаутове (Залізне) |
1250 | 1170-1390 |
| Дуб | 810 | 690-1030 |
| Червоне дерево | 800 | 560-1060 |
| Ясень | 750 | 520-950 |
| Горобина (дерево) | 730 | 690-890 |
| Яблуня | 720 | 660-840 |
| Бук | 680 | 620-820 |
| Акація | 670 | 580-850 |
| В’яз | 660 | 560-820 |
| Модрина | 660 | 470-560 |
| Клен | 650 | 530-810 |
| Береза | 650 | 510-770 |
| Груша | 650 | 610-730 |
| Каштан | 650 | 600-720 |
| Кедр | 570 | 560-580 |
| Сосна | 520 | 310-760 |
| Липа | 510 | 440-800 |
| Вільха | 500 | 470-580 |
| Осика | 470 | 460-550 |
| Іва | 460 | 490-590 |
| Ялина | 450 | 370-750 |
| Верба | 450 | 420-500 |
| Горіх лісовий | 430 | 420-450 |
| Ялиця | 410 | 350-600 |
| Бамбук | 400 | 395-405 |
| Тополя | 400 | 390-590 |
Прим.
- У таблиці вказана середня щільність деревини при вологості 12%.
- Показники таблиці взяті з книги
«Довідник по масам авіаційних матеріалів»
Вид. «Машинобудування» Москва 1975р
Аналізуючи значення вищеприведеної таблиці, можна отримати середнє значення для щільності деревини.
Середня питома вага | Щільність деревини
(Виключно для дров середньої смуги Росії та прилеглих регіонів)
- Середня величина значення щільності деревини
620-670 кг/м3 - Межа щільності деревини
390-1030 кг/м3