Доски хвойных пород — их свойства и характеристики, применение и назначение
Сегодня сотни миллионов хвойных деревьев создают огромные рощи в разных частях света, а древесину люди используют на протяжении всего периода существования нашей цивилизации. Доска хвойная является прекрасным материалом для строительства и отделки. В данной статье мы поговорим о хвойной древесине, ее положительных и отрицательных качествах.
Доски из древесины хвойных пород
Не учитывая дорогостоящие виды хвойной древесины, к примеру, из туи, тиса, кипариса или можжевельника, на территории России самыми популярными можно назвать пять видов:
- сосна
- ель
- пихта
- кедр
- лиственница.
Пиломатериалы из сосны — самые известные из своего класса. Все дело в том, что этот вид очень распространен, легок заготовке. Изделия из сосны имеют хорошо знакомый многим золотистый оттенок и красивый узор. Этот оттенок высоко ценится специалистами. Сосна отлично ведет себя во всех видах обработки, она экологичная и долговечна, что вдобавок к умеренной цене делает её одним из лучших строительных материалов.
Преимуществами этого материала являются:
- доступная цена
- высокая прочность
- простота обработки
- прекрасные теплоизоляционные показатели
- красивая текстура
- легкость нанесения защитных и декорирующих составов.
Ель является мощным источником биоэнергии. В результате большого количества фитонцидов древесина ели обладает свойством делать воздух почти стерильным. Строения из хвойных пиломатериалов обладают самыми целебными свойствами, потому что запах смолы положительно влияет на органы дыхания, а также дарит чувство уюта и покоя. Доски из ели обработке поддаются немного хуже, чем сосновые, в результате большей сучковатости. Главные достоинства:
- однородность текстуры
- белый цвет
- низкая смолистость.
Этот вид пиломатериалов используется в строительной отрасли для изготовления оконных и дверных блоков, напольного покрытия, плинтусов, наличников, обшивки и раскладки. Также из них изготавливают бытовую мебель.
Кедр представляет собой исключительную, по комбинации физических свойств, древесину. Никакое другое дерево не может сравниться с кедром по пластичности, а также по ступени тепловой и акустической изоляции. Ученые давно доказали лекарственные свойства кедровых пиломатериалов, которые в результате повышенного наличия смол выделяют биологически активные вещества, снимающие усталость. По этой причине из древесины кедра чаще всего строят бани и сауны. Эту древесину не поражают жуки. Доска кедра обладает пористой структурой, благодаря чему идеально держит краску и прочие декорирующие покрытия на протяжении длительного периода. Пол из кедровой древесины поглощает шум, устойчив к гниению и не боится деревогрызущих насекомых. Этот материал мягче, чем другие хвойные породы, поэтому требует обязательного нанесения краски, лака или другого защитного покрытия.
Древесина лиственницы отличается повышенными физико-механическими свойствами: плотность и прочность пиломатериалов лиственницы практически на треть выше, чем сосны. Кроме того доски из лиственницы довольно тяжелые. Древесина лиственницы применяется, если нужна высокая прочность и стойкость к гниению.
Область применения пиломатериалов лиственницы:
- гидротехнические сооружения
- сваи
- столбы связи
- шпалы
- рудничные стойки.
В вагоностроительном производстве древесина лиственницы часто приходит на смену древесине дуба. Востребована она и у мебельных компаний, потому что она отличается привлекательной текстурой.
Пихта – имеет наименьший вес в своем классе, в результате уникального строения её волокон. Низкая плотность объясняется ещё и малой долей смол, что делает пихту незаменимой для эксплуатации в условиях высокой температуры, но в то же время снижает стойкость к гниению. Однако, необычайно красивый красноватый оттенок делает её популярной в мебельном производстве, где пихта является замечательной альтернативой дорогому кедру.
Хвойные породы
Порода дерева | Описание |
Туя западная | Древесина красновато-коричневая с шелковистой поверхностью. Устойчива к гниению и поражению насекомыми. Используют для обшивки, строительства оград и каркасов теплиц. Недостатки: окраска со временем тускнеет, поверхность легко повреждается, а гвозди в такой древесине держатся непрочно |
Лиственница | Древесина твердая, трудная в обработке. Достоинства: хорошо противостоит гниению, хорошо держит гвозди. Используется для столбов и строительства оград |
Ель красная | Используют для наружных работ.![]() |
Ель канадская | Древесина более мягкая и с более мелкой текстурой, чем у ели красной. Светло-желтая окраска со временем не выцветает. Используют для внутренней отделки. Не пропитываются антисептиком, поэтому для наружных работ непригодна |
Доска обрезная хвойная
Пиломатериалы из хвойных пород производят различного ассортимента. По типу раскроя доски могут быть:
- сердцевинные
- центральные
- крайние
- горбыль.
Сердцевинных досок практически не бывает больше одной. Центральных досок две, их выпиливают из центральной части ствола, пропил между ними проводится по сердцевине. Они получаются из тонких бревен. Крайние располагаются между центральными и горбылями. Толстые бревна распускают на брусья, а остальную часть — на планки и доски или рейки.
Доска хвойная может быть обрезная и не обрезная. Обрезная — это доска, с которой во время продольной распиловки бревна срезается кромка покрытая корой. В итоге получается гладкий материал, непокрытый корой. По этой причине она более популярна, чем не обрезная. Главные параметры обрезной доски — это длина, ширина и толщина. Но самым важным для строителей считается толщина. Она может колебаться от 5 до 50 мм. Деревянный брус представляет собой обрезную доску толщиной свыше 50 мм.
Такие пиломатериалы активно применяются на каждом этапе строительных работ. В основе любого дома – фундамент. Для заливки ленточного или монолитного фундамента нужна высококачественная опалубка, самым подходящим материалом для которой являются доски. Опалубку из обрезной доски можно назвать экономным и быстрым решением для создания фундамента.
Не обрезную доску применяют для создания каркаса кровли и чернового пола.
Кроме строительной отрасли доски активно используются в грузоперевозках, чтобы гарантировать безопасность груза. Обрезная и не обрезная доска является материалом для создания ящиков, каркасов, обрешетки.
Для того, чтобы доска обрезная прослужила долгое время ее необходимо правильно изготовить и высушить. Полученный материал будет служить не один десяток лет, не теряя своей формы и прочности.
Помимо того, что хвойные пиломатериалы очень удобные и практичные, они еще и абсолютно экологически чистые. Дом, отделанный деревом, будет теплым, комфортным, он будет оказывать положительное влияние на здоровье. Доска обрезная для пола отличается низкой теплопроводностью, вследствие чего она сохраняет тепло в доме.
Толщина и ширина пиломатериалов хвойных пород древесины в мм
Наименование | Толщина | Ширина | |
Наименьшая | Наибольшая | ||
Доски | 16 | 70 | 180 |
19 | 70 | ||
25 | 70 | 180 | |
30 | 100 | 180 | |
40 | 50 | 180 | |
50 | 50 | 220 | |
60 | 60 | 220 | |
70 | 80 | 220 | |
80 | 100 | 240 | |
100 | 100 | 240 | |
Бруски | 120 | 120 | — |
150 | 150 | 200 | |
180 | 180 | 220 | |
200 | 200 | 260 | |
220 | 280 | 280 |
Обрезная доска хвойных пород
Обрезная доска – основной материал строительства дач и коттеджей. Она совершенно справедливо остаётся на первых позициях благодаря своей небольшой цене и прекрасным основным свойствам: прочность и экологичность. Любая доска – это брус с прямоугольным сечением, полученный из кругляка и со снятой корой, но не прошедший окончательную обработку обоих лицевых сторон. Обрезная доска – это тот материал, без которого не обходится ни одна значительная стройка.
Обрезная доска — дисковый распил
Перетащите таблицу |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Размер, мм | Цена за 1м3 Сорт 1 | Цена за 1м3 Сорт 3 | ||||||
50x110x6000 | — | 10 000 | ||||||
50x130x6000 | — | 10 000 | ||||||
50x170x6000 | — | 10 000 | ||||||
50x190x6000 | — | 10 000 | ||||||
50x220x6000 | — | 10 000 |
Обрезная доска из свежого леса ГОСТ (ель / сосна)
Перетащите таблицу |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Наименование | Размер, мм | Кол.![]() |
Цена за 1м3 | |||||
Сорт 1 | Сорт 2 | |||||||
Доска обрезная | 25х100х6000 | 66 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 25х150х6000 | 44 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 25х200х6000 | 33 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 40х100х6000 | 41 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 40х150х6000 | 27 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 40х200х6000 | 21 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 50х100х6000 | 33 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 50х150х6000 | 22 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 50х200х6000 | 16 | 13 500 | 11 000 | ||||
Доска обрезная | 50х250х6000 | 13 | 15 000 | по запросу | ||||
Доска обрезная | нестандарт | — | договорная | договорная |
Обрезная доска из свежого леса ТУ (ель / сосна)
Перетащите таблицу |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Наименование | Размер, мм | Кол.![]() |
Цена за 1м3 ТУ | |||||
Сорт 1 | Сорт 1-2 | |||||||
Доска обрезная | 25х100х6000 | 66 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 25х150х6000 | 44 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 25х200х6000 | 33 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 40х100х6000 | 41 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 40х150х6000 | 27 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 40х200х6000 | 21 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 50х100х6000 | 33 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 50х150х6000 | 22 | 13 500 | по запросу | ||||
Доска обрезная | 50х200х6000 | 16 | 13 500 | по запросу |
Обрезная доска хвойных пород
Обрезная доска
Область применения: монтаж чернового и чистового пола, обрешетка стен, основа для любого кровельного материала, опалубка для фундамента и многое другое. И это не говоря о таких вещах, как мебель, декоративные деревянные изделия, оборудование детских площадок и мест отдыха. Использовать обрезную доску могут и новички, мало беспокоясь о том, что её можно испортить. Это будет не так жалко – ведь материал недорогой, а натренировавшись – можно переходить и на более серьёзные вещи. Ну а вымостить пол в гараже, бане, погребе сможет даже тот, кто держит в руках инструмент второй раз в жизни. Для тех, кто любит индивидуальное творчество, имеет доступ к инструменту и оборудованию, обрезная доска – основное «сырьё» для заготовок и итоговых изделий.
Рекомендуем также посмотреть
- Обрезная доска из лиственницы
- Террасная доска
- Европол
Ну а если вы в силу каких то причин не можете или не хотите заниматься самостоятельно, то на помощь придут высококвалифицированные специалисты, которые за умеренную плату сделают изделие по готовому или индивидуальному проекту.
Вас может заинтересовать
Гвозди
Как правильно выбирать обрезную доску хвойных пород?
Правильно выбранный сорт обрезной доски позволяет возвести качественное строение на долгие годы. Критерии качества такой продукции учитывают ряд факторов. Какими свойствами обладает обрезная доска хвойных пород и как правильно ее выбирать?
Особенности хвойных пиломатериалов
Сырьем для обрезной доски хвойных пород служит ель, кедр. Сосна, лиственница, пихта. Наибольшую популярность имеет ель или сосна. Для этого берется сырье-кругляк без сортировки. На строительном рынке представлены пиломатериалы смешанных хвойных пород, как правило, ели и сосны вместе. Дело в том, что в лесу они произрастают рядом и их последующая сортировка экономически невыгодна – тратится время, повышается цена. К тому же обрезная доска из сосны и ели по качеству одинакова.
Поэтому при покупке не стоит обращать большое внимание, из чего сделан материал – из сосны или ели. Они практически идентичны.
Что нужно знать об обрезной доске?
В первую очередь стоит отметить, что свое название «пиломатериал» изделие получает после обработки бревна. Готовая продукция делится на обрезную доску и деревянный брус.
Основные преимущества:
- Популярность материала. Обрезная доска хвойных пород продается практически везде, где есть строительная продукция.
- Доступная цена. В отличие от других видов древесины стоимость хвои невысока. Это делает такой материал доступным при возведении домов.
- Простота обработки. Изготовить обрезную доску можно даже в домашних условиях с помощью специальных приспособлений.
- Экологичность. Хвоя – экологически чистый природный материал, при этом легкий и прочный одновременно. Довольно часто деревянные дома из хвои возводят как дань вековым традициям.
- Уникальные характеристики. По сравнению с бетоном или пластиком хвоя прочная, эластичная, стойкая к вибрации, многофункциональная.
- Высокая теплоизоляция. В деревянных домах тепло зимой и прохладно летом. Это свойство образуется благодаря особенностям древесины. Материал – дышащий и натуральный, а значит, легко пропускает воздух, но при этом не дает холодам проникнуть внутрь помещения.
- Эстетичность. Внешне деревянные дома выглядят куда более презентабельно, нежели каменные. Дерево само по себе имеет уникальный рисунок, который не повторяется. Дополнительный эффект дает покрытие лаком в различных тонах.
Сорта обрезной доски хвойных пород
Первый сорт обрезной доски
Различают пять сортов обрезной доски и четыре сорта бруса хвойных пород. Главное различие – во влажности. Высший, 1, 2 и 3 сорт имеют влажность не более 22%, в то время как четвертый сорт не ограничен по этому показателю. Перечислим основные характеристики каждого сорта.
- Высший сорт
Такая обрезная доска изготавливается без сухих сучков. Допускается 10% глубоких и 16% неглубоких трещин на торцах. Грибок и плесень на материале должны отсутствовать.
- Первый сорт
Главное требование – ровная геометрия. Количество сучков максимально 20%, неглубоких трещин 26%. Грибки и плесень допускаются не более 10% от всей площади. Не допускаются участки гниения в летний период. Первый сорт обрезной доски хвойных пород особенно популярен при строительстве домов.
- Второй сорт
Этот сорт имеет весомый плюс – доступную стоимость. Допустимо присутствие черных пятен, плесени, грибков. Наклон волокон также больше, чем в первом сорте. Обрезная доска второго сорта популярна при изготовлении опалубки.
- Третий сорт
Четвертый сорт обрезной доски
Число черных пятен в этом сорте допустимо при условии четырех штуки на метр погонных. Часто встречается деформация и двойная сердцевина. Сучки и трещины допустимы при количестве 50% от площади, но не больше. Третьесортная обрезная доска используется для поддонов или временных сооружений.
- Четвертый сорт
Является самым низким сортом. Число черных пятен доходит до шести на метр погонный. Древесина с гнилыми участками может встречаться в 10% от всей массы. Допустима деформация и присутствие обзола в любом количестве.
Правила выбора – советы экспертов
В магазинах далеко не всегда заявленное качество совпадает с реальным. Поэтому рекомендуем обращать внимание на следующие нюансы древесины:
- Количество в разрезе по вертикали годовых колец – это показатель качества. Чем их больше и чем ближе они находятся друг к другу, тем выше качество. Если вы видите много годовых колец, значит, радиальная распиловка была произведена по правилам. Максимально близкое расположение колец означает, что годовой прирост древесины минимален, она крепкая и влагостойкая. Кстати, покупать обрезную доску лучше в регионах с холодным климатом. Чем холодней, тем выше качество дерева.
- Мокрую обрезную доску категорически нельзя использовать. Как понять, насколько она мокрая? В первую очередь обратите внимание на способ ее хранения у продавца. Это должно быть сухое помещение или навес.
- Влажность не должна быть более 22%. Допускается отклонение 3% в обе стороны. Но и слишком сухое дерево не нужно выбирать.
Цена на него выше, а в ходе эксплуатации влажность все равно повысится.
- Не допускается наличие сердцевины. Ее присутствие означает подверженность дерева гниению. Иногда производители не афишируют значение сердцевины, а, напротив, заявляют, что это уникальный рисунок и необычная структура. Не стоит попадаться на такие маркетинговые уловки.
Определить сорт древесины достаточно сложно. Что же остается делать? Обращаться за покупкой в проверенные компании, которые дорожат своей репутацией и не ставят цель обмануть клиентов.
В компании «Время строить» представлена обрезная доска хвойных пород высокого качества. Мы предлагаем доступные цены, оказываем помощь в подборе и осуществляем доставку.
Анизотропия при изгибе распиленных хвойных досок, вызванная ориентацией торцевых волокон | Journal of Wood Science
- Исходная статья
- Открытый доступ
- Опубликовано:
- Сон-Вук Хван 1 ,
- Хироши Исода 2 ,
- Такафуми Накагава 2 и
- …
- Джунджи Сугияма ORCID: orcid.org/0000-0002-5388-4925 1,3
Журнал науки о древесине том 67 , Номер статьи: 14 (2021) Процитировать эту статью
993 доступа
1 Цитаты
Сведения о показателях
Abstract
Вдохновленные использованием досок хвойных пород для покрытия криволинейных поверхностей в традиционном японском кровельном методе кокерабуки, мы исследовали анизотропию древесины при изгибе, вызванную ориентацией ее торцевых волокон. Мы измерили смещение при изгибе хвойных пород Chamaecyparis obtusa 9.0034 и Cryptomeria japonica , и лиственные породы, Populus suaveolens и Cerasus serrulata . Для хвойных пород это было примерно в пять раз дольше для распиленных образцов, чем для других типов волокон. Используя метод реплик для измерения деформации трахеиды хвойной древесины при различных смещениях при изгибе, мы подтвердили различные механизмы деформации трахеиды в образцах с плоским и четвертьраспилом, а также образцах с распилом. В плоско- и четвертьпиленой древесине создавалась осевая нагрузка, при которой напряжение концентрировалось на радиальных и тангенциальных стенках ячеек, параллельных направлению растяжения или сжатия. Напротив, в распиленной древесине создавалась внеосевая нагрузка, при которой напряжение было равномерно распределено по стенкам угловых ячеек без непосредственного сопротивления стенки растягивающим и сжимающим силам. Мы также пришли к выводу, что конусообразная форма стенок трахеид способствует превосходной гибкости хвойной древесины, распиленной по распилу.
Введение
Кокерабуки — это уникальный японский кровельный метод укладки тонких деревянных досок. Этот метод применяется ко многим традиционным японским архитектурам, признанным важными культурными ценностями [1]. Традиционные японские кровельные методы подразделяются на несколько типов, таких как кокерабуки, токусабуки и тотибуки, в зависимости от толщины используемых досок. Для кокерабуки используется наиболее тонкая доска (кокера) (толщина 2–3 мм, ширина 9–15 см, длина около 30 см) (рис. 1а, б).
Рис. 1Кокерабуки, традиционный японский метод кровли. a Строительство кокерабуки путем укладки тонких деревянных досок. b Торцевые нарезы для распила на четверть и на продольные распилы, используемые в качестве досок для кокера. c Классификация торцевых волокон по углу годичных колец
Увеличенное изображение
Пиломатериалы, вырубленные из бревен, в зависимости от ориентация кольца роста в поперечной плоскости; вид получаемой древесины зависит от способа распиловки [2]. Для кокерных досок используют хвойные породы с четвертным и рифтовым пилением (рис. 1в). Плоские пиломатериалы исключаются из-за их относительно плохой стабильности размеров; например, они подвержены короблению, в результате чего градиенты влажности деформируют доску, придавая ей вогнутую форму. Пиленые доски в основном используются для покрытия криволинейных поверхностей на крышах. Традиционные плотники знали, основываясь на эмпирических знаниях, что доски, распиленные по распилу, более гибкие, чем другие типы досок.
Исследования ориентации волокон древесины обычно касаются осевых волокон, которые отражают продольное расположение клеток древесины. Это связано с тем, что механические характеристики древесины считаются лучшими в продольном направлении [3,4,5,6,7,8]. Кроме того, ориентация зерен влияет на физико-механические свойства древесины [9, 10]. Однако для Кокерабуки недостаточно исследований того, как ориентация торцевых волокон влияет на тонкие плиты. Если физико-механическая анизотропия вызвана торцевой ориентацией волокон, ее следует учитывать при проектировании изделий на основе тонких плит. Помимо Kokerabuki, эта продукция включает в себя акустические доски для музыкальных инструментов и шпон для древесных композитов.
В этом исследовании мы исследовали анизотропию хвойных пород при изгибе, обусловленную ориентацией их торцевых волокон. Были исследованы характеристики изгиба и трахеидная деформация плоских, распиленных и распиленных досок при различных смещениях, а также обсуждается происхождение гибкости распиленной доски.
Экспериментальный
Материалы
Для оценки характеристик плиты из хвойной древесины на изгиб мы измерили модуль упругости (MOE) и модуль разрыва (MOR) для двух пород хвойной древесины, Chamaecyparis obtusa и Cryptomeria japonica . Чтобы сравнить поведение при изгибе хвойных и лиственных пород, мы также измерили MOE и MOR для двух лиственных пород, Populus suaveolens и Cerasus serrulata . Эти диффузно-пористые породы без широких лучей были выбраны с учетом того, что они более подходят для сравнения поведения при изгибе с хвойными породами, чем кольцевые поры с крупными сосудами, сосредоточенными в ранней древесине, и диффузно-пористые породы с широкими лучами. Типичные оптические микрофотографии, показывающие каждый вид поперечного сечения, представлены в дополнительном файле 1: рис. S1. Образцы древесины представляли собой высушенную на воздухе древесину, предоставленную ксилариумом Киотского университета. Образцы древесины были разрезаны на куски размером 100 мм (длина) × 10 мм (ширина) × 3 мм (высота) с тремя типами волокон (плоский, расщепленный и четвертьраспиленный) и пятью образцами каждого вида и типа. использовались для теста. Свойства образцов приведены в таблице 1.
Полноразмерный стол
Испытание на изгиб
Характеристики на изгиб измерялись в ходе испытания на трехточечный изгиб с использованием универсальной испытательной машины. Изгибная нагрузка прикладывалась к продольно-тангенциальной плоскости для плоскораспиленных образцов и к продольно-радиальной плоскости для рифто- и четвертьраспиленных образцов. Скорость нагружения составляла 10 мм/мин, пролет составлял 65 мм, а MOE и MOR рассчитывались по следующим уравнениям соответственно: 9{2} }},$$
where σ is the stress ( σ = 3 Fl /2 wh 2 ), ε is the strain ( ε = 6 dh / l 2 ), F — усилие, F m — максимальное усилие, l — пролет, w и h — ширина и высота образца соответственно, d — изгиб смещение.
Метод реплики
Методом реплик наблюдали деформацию трахеид хвойных пород в поперечной плоскости при различных изгибных смещениях [11, 12]. Этот метод дублирует поверхность, прижимая размягченную полиэтиленовую пленку к радиально-тангенциальной плоскости. Полиэтиленовую пленку толщиной 0,1 мм на предметном стекле помещали на нагревательный блок при 130 °С (
Рис. 2а). Когда пленка была достаточно размягчена, ее помещали на поперечную поверхность образца, закрепляли на держателе и прижимали пинцетом к предметному стеклу, чтобы дублировать контактную поверхность между пленкой и образцом (рис. 2б). Затем с помощью оптического микроскопа наблюдали форму клеток в поперечной плоскости (рис. 2в). Использовался держатель образца с изгибными смещениями 2, 5, 8 и 15 мм (рис. 2d). Поверхности изогнутых образцов дублировались и наблюдались по той же методике.
Процедура получения изображений реплик и измерения деформации трахеи. a Размягчение полиэтиленовой пленки на предметном стекле с помощью нагревательного блока. b Дублирование поверхности образца вдавливанием пленки в поперечной плоскости. c Наблюдение и захват копий изображений с помощью оптического микроскопа. d Смещение при изгибе для наблюдения за деформацией клеток. e Для оценки деформации клеток в частях сжатия и растяжения в d измеряли отношение тангенциального диаметра к радиальному ( T / R ) и диагональное отношение
Изображение в натуральную величину
Меры деформации трахеи Изгибных смещений измеряли отношение тангенциального к радиальному диаметру просвета трахеи (соотношение
T / R ) и отношение двух диагональных диаметров (минимальный диаметр/максимальный диаметр) в растянутой и сжатой частях трахеи.
Результаты
Свойства на изгиб
Кривые нагрузки-перемещения для двух хвойных пород и двух лиственных пород представлены на рис. 3. Были большие различия в жесткости на изгиб между расщепленными хвойными и лиственными породами. Пример испытания на изгиб в реальном времени представлен в дополнительном файле 2: рис. S2. Изгибные смещения лиственных пород были одинаковыми для всех рисунков волокон, тогда как смещения хвойных пород были больше для распила, чем для других рисунков волокон. Кривые плоских и четвертьраспиленных образцов состояли в основном из упругих участков, и образцы разрушались после короткого пластического участка. Напротив, образцы с распилом не только имели длинную упругую область с меньшей изгибающей нагрузкой, чем другие образцы, но также имели более длинную пластическую область. Распиленные экземпляры Chamaecyparis obtusa и Cryptomeria japonica имели смещение более 15 мм, что примерно в пять раз больше, чем у других образцов.
Load–displacement curves of Chamaecyparis obtusa ( a ), Cryptomeria japonica ( b ), Populus suaveolens ( c ), and Cerasus serrulata ( d ) образцы с тремя различными структурами
Изображение в натуральную величину
Различия в MOE и MOR тестируемых видов соответствовали их различиям в плотности. Однако для данного вида различия в поведении на изгиб среди различных рисунков зерен не коррелировали с плотностью. В целом, модуль изгиба образцов с четвертным распилом был самым высоким у каждого вида и различался для образцов с плоским и рифтовым распилом в зависимости от вида. Мы связываем разницу в модуле изгиба среди разных рисунков зерен у данной породы с различиями в расположении и ориентации клеток древесины, а разницу между мягкой и твердой древесиной — с их анатомическими различиями [13].
Доски хвойных пород, распиленные на распил, имели значительно более низкий MOE, чем другие модели (рис. 4). Для Chamaecyparis obtusa плотность распиленных экземпляров была несколько выше, чем у остальных экземпляров. Однако МОЕ образцов с рифтовым распилом составляла 49% и 25% от такового у образцов с плоским и четвертьраспилом соответственно. Для Cryptomeria japonica МОЭ образцов с рифтовым распилом составляла всего 19% и 13% от такового у образцов с плоским и четверть-распилом соответственно. Более низкий MOE означает, что материал легче сгибается. Таким образом, в тонких древесных материалах, таких как доска кокера, рисунок торцевых волокон определяет характеристики изгиба.
Рис. 4Модуль упругости ( a ) и модуль разрыва ( b ) хвойных и лиственных пород с разным рисунком торцевых волокон
Полноразмерное изображение
Деформация трахеид скорость изменения отношения
T / R и диагонального отношения Chamaecyparis obtusa в зависимости от смещения при изгибе.
Скорость изменения T / R Соотношение ( A , B ) и диагональное соотношение ( C , D) ChamaCYPARIS CATCARIS ATATUS ) ChamaCYPARIS ATATUS ) из CHAMAPARIS ATATUS ). детали при сжатии и растяжении в зависимости от смещения при изгибе
Изображение в натуральную величину
Среди испытанных рисунков торцевых волокон древесина, распиленная на четверть, показала самую высокую скорость изменения отношения T / R как при сжатии, так и при сжатии. и растянутые части образца при изгибном смещении 2 мм. Разрушение при изгибе твердой древесины распространяется внутрь от первоначальной трещины в растянутой части образца. Таким образом, результаты, представленные на рис. 5b, показывают, что примерно 10% скорости изменения 9Соотношение 0055 T/R трахеид приводит к разрушению образцов во всех структурах зерна.
Соотношение диагоналей было лучшим показателем, чем соотношение T / R , для объяснения трахеидной деформации в распиленной древесине. Скорость изменения соотношения диагоналей трахеид в распиленных образцах линейно увеличивалась или уменьшалась, превышая 20% при изгибном смещении 15 мм. Линейное увеличение или уменьшение скорости изменения означает, что трахеида постепенно деформируется без сильного сопротивления сжимающим и растягивающим напряжениям, вызванным изгибающей нагрузкой. Кроме того, мы предполагаем, что деформация обусловлена деформацией угловых клеточных стенок трахеиды, а не сжатием и растяжением радиальной и тангенциальной стенок.
Стенки ячеек плоских и четвертьпиленных образцов, подвергшихся сжатию и растяжению, возникающему под действием изгибающей нагрузки, были слегка закруглены (рис. 6а и б). Напротив, в образце с распилом наблюдалась лишь незначительная деформация клеточной стенки, хотя клетки становились все более деформированными по мере увеличения смещения (рис. 6c). Деформация радиальной и тангенциальной стенок наблюдалась только при смещении 15 мм, непосредственно перед разрушением образца. Для криптомерия японская изменение формы трахеид под действием изгибающей нагрузки было почти таким же, как у Chamaecyparis obtusa , как показано на рис. 6.
Изображение в натуральную величину
Обсуждение
и твердой древесины, а также среди торцевых волокон в пределах данной породы мягкой древесины. Более высокая размерная стабильность и обрабатываемость хвойных пород по сравнению с лиственными породами (из-за их меньшей плотности, более простого состава ячеек и более регулярного расположения ячеек) являются двумя основными причинами, по которым они использовались в качестве плит кокера [14].
В четвертьраспиленных образцах при изгибном смещении 2 мм скорость изменения деформации формы трахеиды была высокой как в сжатой, так и в растянутой частях образца (рис. 5а и б). Мы связываем это явление с изгибной деформацией образца, уже находящегося в режиме пластической деформации. Более того, поскольку скорость изменения растянутой части плоскораспиленного образца была высокой, мы заключаем, что этот образец вошел в пластическую область при изгибном смещении 2 мм (рис. 5б). Небольшое увеличение скорости изменения 9Соотношение 0055 T / R при смещении на 8 мм в растянутой части распиленного образца можно объяснить переходом упругой деформации в пластическую, что согласуется с кривой нагрузка–перемещение Chamaecyparis obtusa как показано на рис. 3а. Более высокая скорость изменения образца, распиленного на четверть, обусловлена большим градиентом жесткости между ранней и поздней древесиной. В распиленных экземплярах Chamaecyparis obtusa и Cryptomeria japonica — благодаря быстрому переходу от ранней древесины к поздней и ориентации волокон, располагающейся почти параллельно направлению изгибной нагрузки, деформация ячеек сосредоточена в ячейках ранней древесины с относительно низкой жесткостью. Напротив, в образцах с плоским и рифленым распилом ранняя и поздняя древесина равномерно подвергаются изгибной нагрузке. Иными словами, высокая скорость изменения трахеид в четвертьраспиленных образцах является следствием деформации клеток, сконцентрированной в ранней древесине.
На деформацию клеток в клеточных структурах большое влияние оказывает направление силы, приложенной к клеткам [13, 15]. Таким образом, отличную гибкость досок хвойных пород, распиленных на распил, можно объяснить внеосевой нагрузкой. В плоских и четвертьпиленных досках растягивающие и сжимающие напряжения, создаваемые в стенках трахеид под действием изгибающей нагрузки, являются осевыми нагрузками, приложенными параллельно ориентации радиальных и тангенциальных стенок. Напротив, в распиленной доске существует внеосевая нагрузка, в которой ориентация стенок ячеек и направления растягивающих и сжимающих нагрузок не параллельны. В предыдущем исследовании анализ методом конечных элементов показал, что эффективный поперечный модуль твердой древесины значительно снижается при внеосевой нагрузке [16]. Используя модель вертикального расширения для квадратных и шестиугольных структур ячеек, Михай и Гориели [15] продемонстрировали, что растягивающее напряжение концентрируется на прямых стенках ячеек, параллельных направлению нагрузки при осевой нагрузке, тогда как при внеосевой нагрузке напряжение концентрируется в угловых стенах, где стыкуются радиальная и тангенциальная стены. Другими словами, сжатие или растяжение при внеосевой нагрузке не концентрируется на радиальных или тангенциальных стенках, а эффективно распределяется по углам, что приводит к гибкой деформации трахеиды. Поэтому мы считаем, что внеосевая нагрузка является основным фактором превосходной гибкости хвойных досок, распиленных на распил.
Напротив, лиственные породы имеют относительно небольшую разницу в поведении при изгибе по углу торцевых волокон из-за структуры, в которой круглые волокна древесины упакованы шестиугольно (см. также Дополнительный файл 3: рис. S3). Скорее, анатомические элементы, такие как луч и сосуд, являются важными факторами, вызывающими анизотропию механического поведения из-за ориентации торцевых зерен [17].
Клеточные стенки трахеид хвойных пород имеют конусообразную форму, которая утолщается от центра к обоим концам (рис. 7в). Более толстые углы стенок ячеек могут выдерживать большие нагрузки и деформации. Более высокий модуль Юнга можно ожидать в конической стенке, чем в клеточной стенке с одинаковой толщиной из-за повышенной жесткости вокруг углов ячейки [18]. Мы также считаем, что эта характеристика стенки трахеи способствует превосходной гибкости хвойной плиты, распиленной на распил. Миморикава и Фудзита реконструировали форму трахеид ранней древесины у 22 видов, используя анализ изображений с преобразованием Фурье [19]. ]. В гексагональной модели реконструированные трахеиды различались для каждого вида по размеру клеток, отношению длины радиальной стенки к длине тангенциальной стенки, углу радиальной стенки и расположению клеток. Эти параметры влияют на физические и механические свойства хвойных пород [11, 20, 21, 22]. Мы считаем, что морфология клеток и агрегаты также влияют на изгибную анизотропию хвойных пород.
Иллюстрации осевого ( a ) и внеосевого ( b ) нагрузки, действующие на трахеиду при изгибании древесины, и форма трахеиды с заостренными концами ( c ). Стрелки и цветные области в ( a ) и ( b ) указывают направление сжимающего или растягивающего напряжения и участки стенки ячейки, где нагрузка концентрируется во время деформации, соответственно. Использование досок хвойных пород, распиленных по распилу, для покрытия криволинейных поверхностей в Кокерабуки, мы исследовали анизотропию хвойных пород при изгибе, обусловленную ориентацией торцевых волокон. Внеосевая нагрузка, вызванная ориентацией трахеид и их агрегатов, приводит к превосходной гибкости хвойных досок, распиленных на распил. Мы также заключаем, что коническая форма стенок трахеид способствует гибкости хвойных пород. Наши выводы подтверждаются исследованиями формы и ориентации клеток в клеточных твердых телах, включая древесину. Будущие исследования анизотропии хвойных пород могут быть расширены до объяснения различных свойств в более широком диапазоне углов торцевых волокон и применения уникальных свойств при изгибе хвойных досок, распиленных по распилу.
Наличие данных и материалов
Все данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью и ее дополнительные информационные файлы.
Сокращения
- МЧС:
Модуль упругости
- МОР:
Модуль упругости
- УК:
Содержание влаги
Ссылки
- «>
Yokoyama S (2016) Обсуждение реставрации префектуры Сайтама указанных материальных культурных ценностей храма Якю Инари (на японском языке). AIJ J Technol Des 22(52):1143–1148
Статья Google ученый
Росс Р. Дж. (ред.) (2010 г.) Справочник по древесине: древесина как конструкционный материал. Общий технический отчет FPL-GTR-190. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Лаборатория лесных товаров, Мэдисон
Hu Y, Nakao T, Nakai T, Gu J, Wang F (2005) Влияние углов наклона волокон лицевого шпона на скорости поверхностных волн и динамические модули сдвига древесины. композиты на основе. J Wood Sci 51:286–289
Статья Google ученый
Фоллрих Дж., Тейшингер А., Гиндл В., Мюллер Ю. (2007) Влияние угла наклона волокон на прочность на сдвиг соединения торцевых волокон с плоскими волокнами бездефектной древесины хвойных пород.
Wood Sci Technol 41 (6): 501–509
Артикул КАС Google ученый
Tanaka S, Fujiwara Y, Fujii Y, Okumura S, Togo H, Kukutsu N, Nagatsuma T (2011) Влияние направления зерна на коэффициент пропускания миллиметровой волны 100 ГГц для хиноки ( Chamaecyparis obtusa ). J Wood Sci 57:189–194
Статья Google ученый
Кавахара К., Андо К., Танигучи Ю. (2015) Временная зависимость эффекта Пуассона в древесине IV: влияние угла наклона волокон. Дж. Вуд Наука 61: 372–383
Артикул КАС Google ученый
Мацуда Ю., Фудзивара Ю., Фуджии Ю. (2019) Влияние угла наклона волокон на распределение деформации при ортогональной резке хиноки ( Chamaecyparis obtusa ), измеренное с использованием метода корреляции цифровых изображений. Дж. Вуд Наука 65:44.
https://doi.org/10.1186/s10086-019-1824-2
Статья КАС Google ученый
Лю З., Чжан З., Ричи Р.О. (2020) Структурная ориентация и анизотропия в биологических материалах: функциональный дизайн и механика. Adv Func Mater 30 (10): 1
1. https://doi.org/10.1002/adfm.2011Кабир М.Ф., Дауд В.М., Халид К., Сидек Х.А.А. (1998) Диэлектрические и ультразвуковые свойства каучукового дерева. Влияние направления содержания влаги и частоты зерна. Holz als Roh-und Werkstoff 56(4):223–227
Статья КАС Google ученый
Бремо И., Гриль Дж., Тибо Б. (2011) Анизотропия вибрационных свойств древесины: зависимость от угла наклона волокон и обзор литературных данных. Wood Sci Technol 45 (4): 735–754
Артикул Google ученый
- «>
Ватанабэ У., Фуджита М., Норимото М. (1998) Исследование поперечной усадки клеток хвойной древесины с использованием метода реплик и анализа спектра мощности. Holzforschung 52(2):200–206
Статья КАС Google ученый
Ishimaru Y, Iida I (2001) Поперечное набухание хиноки ( Chamaecyparis obtusa ), выявленное методом реплик. J Wood Sci 47(3):178–184
Артикул Google ученый
Гибсон Л.Дж., Эшби М.Ф. (1999) Ячеистые твердые тела: структура и свойства. Издательство Кембриджского университета, Кембридж
Google ученый
Stamm AJ (1952) Поверхностные свойства целлюлозных материалов. Wood Chem 2:691–814
Google ученый
Михай Л.А., Горели А. (2014) Нелинейные эффекты Пуассона в мягких сотах.
Proc R Soc A Math Phys Eng Sci 470 (2169):20140363. https://doi.org/10.1098/rspa.2014.0363
Статья Google ученый
Нэрн Дж. А. (2007) Численное исследование поперечного модуля древесины в зависимости от ориентации и свойств волокон. Holzforschung 61(4):406–413
Статья КАС Google ученый
Miyoshi Y, Kojiro K, Furuta Y (2018) Влияние плотности и анатомических особенностей на механические свойства различных пород древесины при поперечном растяжении. Дж. Вуд Наука 64 (5): 509–514
Артикул Google ученый
Ватанабэ У., Норимото М., Морока Т. (2000) Толщина клеточной стенки и тангенциальный модуль Юнга в ранней хвойной древесине. J Wood Sci 46(2):109–114
Статья Google ученый
- «>
Midorikawa Y, Fujita M (2005) Анализ поперечной формы основных тканей ксилемы с помощью анализа изображения с преобразованием Фурье, 3: Реконструкция формы трахеид ранней древесины у 22 видов и некоторые параметры для нормализации формы клеток (на японском языке). J Japan Wood Res Soc 51(4):218–226
Артикул КАС Google ученый
Ватанабэ У., Норимото М., Огама Т., Фудзита М. (1999) Тангенциальный модуль Юнга хвойной ранней древесины исследовался с использованием клеточных моделей. Holzforschung 53(2):209–214
Статья КАС Google ученый
Ватанабэ У., Фуджита М., Норимото М. (2002) Поперечные модули Юнга и формы ячеек в хвойной ранней древесине. Holzforschung 56(1):1–6
Артикул КАС Google ученый
Karakoç A (2016) Влияние гибкости клеточных стенок и формы на жесткость агрегатов древесных ячеек в поперечной плоскости.
Maderas Ciencia y technologia 18(4):689–700
Google ученый
Статья КАС Google ученый
Скачать ссылки
Благодарности
Авторы выражают признательность г-ну Сатоши Йошида и г-ну Хиронори Такэсита, отделу культурных ценностей Совета образования префектуры Киото, за предоставление полезной информации на начальном этапе этого исследования. Изображение, показанное на рис. 1, было воспроизведено с разрешения Совета по образованию префектуры Киото. Они также благодарят Адама Бротчи, доктора философии, из Edanz Group (https://en-author-services.edanzgroup.com/ac) за редактирование черновика этой рукописи.
Финансирование
Это исследование было поддержано грантом на научные исследования (номер гранта h2805485) Японского общества содействия науке.
Авторская информация
Авторы и принадлежность
, Киото, 611-0011, Япония
Hiroshi Isoda & Takafumi Nakagawa
College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, China
Junji Sugiyama
Authors
- Sung-Wook Hwang
View author publications
You также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Hiroshi Isoda
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
- Takafumi Nakagawa
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Junji Sugiyama
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Вклады
SH внесла основной вклад в проведение экспериментов и в написание рукописи. HI, TN и JS теоретически рассмотрели данные. JS проектировал и руководил работой. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Автор, ответственный за переписку
Джунджи Сугияма.
Заявление об этике
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Дополнительная информация
Примечание издателя
Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и институциональной принадлежности.
Дополнительная информация
Дополнительный файл 1: Рис. S1.Микрофотографии поперечного сечения Chamaecyparis obtusa , Cryptomeria japonica , Populus suaveolensis и Cerasus serrulata .
Дополнительный файл 3: Рис. S3. Реплики изображений древесных волокон в образцах Populus suaveolensis , распиленных на плоские, четверть и рифты, с различными смещениями при изгибе.
Права и разрешения
Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы укажете соответствующую ссылку на оригинальный автор(ы) и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons на статью, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или выходит за рамки разрешенного использования, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Плиты из хвойной древесины
Доски хвойных пород238 результатов
Сортировать по:
По умолчаниюПо умолчанию
По умолчаниюЦена: от низкой до высокой
Цена: от низкой до высокойЦена: от высокой к низкой
Цена: от высокой к низкойАлфавитный: A-Z
Алфавитный: A-ZАлфавитный: Z-A
Алфавитный: Z-AДата добавления: сначала самые последние
Дата добавления: Самый последний ПоследнийДата добавления: Самый последний Последний
Дата добавления: сначала самые последние
1 2 3 4 5 6 . .. 8 Страница 1 из 8 Следующий
Найти магазин
Фильтр keyboard_arrow_right
my_location Использовать мое текущее местоположение Нам не удалось определить ваше местоположение
или
Показать только магазины с наличием на складе
Цена может варьироваться в зависимости от местоположения
Чисто
Фильтр поиска
Очистить все фильтрыНаходится в пределах (километров):
Смена магазина может повлиять на товары в вашей корзине
Из-за региональных сборов за доставку и доступности товаров выбор другого магазина может повлиять на количество товаров в вашей корзине
Вдохновение всегда под рукой
© 2018 Home Hardware Stores Limited. Все права защищены.
Мягкая древесина PAR | Строганный пиломатериал хвойных пород
Будучи одним из крупнейших продавцов древесины в Великобритании, наш ассортимент строганной древесины хвойных пород отличается высочайшим качеством. Наш PAR для хвойных пород изготавливается из белоснежного дерева (класс 5), красного дерева, 5-го скандинавского медленно растущего красного дерева (класс 2) и несортированного красного дерева (класс 1). Все они обеспечивают великолепное качество, что делает их идеальными для внутренних столярных работ, таких как плинтусы, наличники и молдинги. Они доступны в размерах 4×2 (50×100 мм), 2×1 (50×25 мм) и 6×2 (50×150 мм).
ПодробнееПодробнее
54 предмета найдено Сортировать по
Показывать:
15 30
на страницу
Вид: Сетка Список
Страница
- Вы сейчас читаете страницу 1
- Страница 2
- Страница Следующий
Заказ по Бестселлеры Доход Новый Цена: от низкой к высокой Цена: от высокой к низкой Марка
54 предмета найдено Сортировать по
Показывать:
15 30
на страницу
Вид: Сетка Список
Страница
- Вы сейчас читаете страницу 1
- Страница 2
- Страница Следующий
Заказ по Бестселлеры Доход Новый Цена: от низкой к высокой Цена: от высокой к низкой Марка
Фильтр по
Варианты покупок
Категория
Размер
- 1» х ½» 1 вещь
- 1» х ¾» 1 вещь
- 1 дюйм x 1 дюйм 1 вещь
- 1¼» x 1¼» 1 вещь
- 1½» x ½» 1 вещь
- 1½» х ¾» 1 вещь
- 1½» x 1» 1 вещь
- 1½» x 1¼» 1 вещь
- 1½» x 1½» 1 вещь
- 11 дюймов x 1¼ дюйма 1 вещь
- 11 дюймов x 1½ дюйма 1 вещь
- 2» х ½» 1 вещь
- 2» х ¾» 1 вещь