Strona główna
Oferta
Cennik
Galeria
Centrum wiedzy
Kontakt

Montaż mebli kuchennych, podłóg i drzwi - Wrocław i okolice

 

Bardzo często osoby prywatne by zaoszczędzić na usłudze, podejmują się montażu u siebie w domu paneli laminowanyc... więcej >
Zapraszam do składania zapytań dotyczących wykonania systemu klucza Master key. Właściciele zajmują się projektow... więcej >
galeria zdjęć





Badanie twardości drewna - definicje pomiaru


Szybkość i stopień zużywania się różnych materiałów podłogowych zależą nie tylko od intensywności użytkowania, lecz także od wytrzymałości. Drewno, jako materiał budowlano-wykończeniowy posiada cechy które stanowią o jego różnorodnym przeznaczeniu. Przy wyborze drewna na podłogę często uwzględniamy kilka istotnych aspektów. Zwracamy uwagę na kolor, rysunek usłojenia, a przede wszystkim na twardość drewna. Tę cechę drewna będziemy brali pod uwagę, gdy interesuje nas przede wszystkim trwałość podłogi. W tym artykule przyjrzyjmy się metodom pomiaru i kwalifikacji poszczególnych gatunków.

Drewno, w przeciwieństwie do wykładzin syntetycznych, zużywa się w małym stopniu, z wiekiem nabierając atrakcyjności. Jednak podłoga drewniana położona na trasach komunikacyjnych, w domu - przy wejściach, w holu zużywa się najszybciej, najwolniej zaś w sypialniach. Różne nasilenie ruchu, a tym samym stopień zużycia posadzek bywa różne. Pod stołem, gdzie podłoga narażona jest na częste przesuwanie krzeseł szybko zauważymy rysy i przetarcia wierzchniej powłoki podłogi. Dlatego wybierając materiał z przeznaczeniem na posadzkę powinniśmy zwrócić szczególną uwagę na trwałość. Do najbardziej pożądanych cech drewna pod względem fizycznym należy twardość.

W porównaniu z innymi materiałami określanie twardości drewna jest trudne. Przyczyną tego jest niejednorodna struktura drewna, zróżnicowanie drewna wczesnego i późnego, cechy związane z rodzajem przekroju oraz wpływ wilgotności. Porównywać można ze sobą tylko wyniki otrzymane przy stosowaniu tej samej metody pomiaru.

Twarde gatunki drewna są odporne na ścieranie oraz wgniecenia. Poszczególne drzewa różnią się gęstością właściwą i właśnie to decyduje o twardości drewna.

Najbardziej wytrzymałe są deski promieniowe. Dlatego cenione, ale też kosztowne są deski uzyskane w wyniku przetarcia pryzmy. Nieco mniejszą trwałość mają deski zawierające rdzeń oraz tarcica boczna.

Popularnie dzieli się gatunki drewna na miękkie i twarde. Drewno miękkie odznacza się mniejszą trwałością niż twarde gatunki, zazwyczaj też bywa tańsze. Do twardych gatunków drewna zalicza się drzewa liściaste i egzotyki. Te ostatnie są wielokrotnie droższym materiałem podłogowym, lecz cechuje je większa trwałość i bogactwo wybarwień. Spośród kilkuset rodzajów drzew w Europie najszersze zastosowanie ma drewno następujących gatunków: jesion, buk, brzoza, dąb, kasztanowiec, wiśnia.

Badania pomiaru twardości drewna

Pionierem w badaniu twardości drewna był Bugsen. W 1904 roku próbował określić twardość drewna wymyśloną przez siebie metodą. Metoda polegała na wbijaniu w drewno igły o określonej grubości, na stałą głębokość 2 mm. Wielkość ciężaru potrzebnego do wykonania zadania stanowiła liczbę twardości. Metoda dawała wyniki nierównomierne, gdyż igła wbijając się w próbki drewna trafiała raz na naczynia, co powodowało zmniejszenie oporu, drugi raz na elementy grubościenne. Ze względu na duży rozrzut otrzymywanych wartości metoda Bugsena ustąpiła metodzie pomiaru według Janki, w której wyniki dawały się porównać.

Próba Janki, została wprowadzona w życie w 1906. Badanie polega na wciskaniu w drewno stalowej kulki o średnicy 11,284 mm. Próbę twardości przeprowadza się na uniwersalnej maszynie do drewna, stosując naporę z kulką Janki. Czas wykonania jednego wcisku powinien wynosić 2 minuty. Siła odczytana na siłomierzu maszyny probierczej i wyrażona w kG/cm2 (pole rzutu) stanowi liczbę twardości. Badanie przeprowadza się na próbkach w postaci prostopadłościanów o wymiarach 5x5x7 cm. Na dokładnie wygładzonym przekroju poprzecznym próbki wykonuje się 4 wciski rozmieszczone w ten sposób, by ich brzegi były oddalone od siebie i od krawędzi próbki o 1 cm, w ten sposób unika się wzajemnego wpływu wcisków. Na każdym czole wykonuje się po dwa wciski. Szybkość obciążania powinna wynosić 320 - 480 kG/min, wyniki należy odczytywać z dokładnością do 5 kG.



Tab.1. Twardość Janki przy 15% wilgotności drewna

Gatunek drewna

Przekrój

 

poprzeczny

Promieniowy

Styczny

Lipa

190

164

164

Limba

218

137

146

Sosna

270

240

240

Brzoza

368

 311

 313

Olcha

 394

 268

 274

Modrzew

 399

 302

 297

 Wiąz

403

 327

 362

 Buk

 554

 379

 402

 Dąb

 608

 521

 --

 Grusza

 662

 527

 501

 Jesion

 690

 573

 602


Tab.2. Klasyfikacja twardości drewna według Janki

Klasa

Twardość

Rodzaj drewna

I Klasa

Drewno bardzo miękkie

Mniejsza niż 350 kG/cm2

Osika, topola, wierzba, balsa, świerk, jodła, limba

II Klasa

Drewno miękkie

350-500 kG/cm2

Brzoza, olcha, lipa, platan, leszczyna, kasztan, mahoń, sosna, modrzew, jałowiec

III Klasa

Drewno średnio twarde

500-650 kG/cm2

Wiąz, orzech, sosna czarna

IV Klasa

Drewno twarde

650-1000 kG/cm2

Dąb szypułkowy, jesion, grusza, jabłoń, wiśnia, teak

V Klasa

Drewno bardzo twarde

1000-1500 kG/cm2

Buk, grab, grochodrzew, dąb bezszypułkowy, palisander, cis

VI Klasa

Drewno twarde jak kość

Powyżej 1500 kG/cm2

Heban, kokos, gwajak, quebracho


 

Na podstawie wyników wykonanych badań Janka podzielił drewno na 6 klas twardości:

Systematyczne badania porównawcze przeprowadzone przez naukowców wykazały, że próba Janki daje dobre wyniki do drewna liściastego, a zwłaszcza jaworu i buka, budzi natomiast zastrzeżenia w przypadku gatunków iglastych. W drewnie iglastym wciskana kulka napotyka silnie zróżnicowane strefy drewna wczesnego i późnego.

Z pomocą przyszła metoda kolejnego naukowca - Brinella. Jego metoda polega na tym, że stalową kulkę o średnicy D =10 mm wciska się w drewno za pomocą z góry ustalonej siły P i po odciążeniu mierzy się średnicę otrzymanego wcisku. W badaniu twardości drewna stosuje się trzy stopnie obciążeń kulki:

1) dla gatunków miękkich, o niskiej gęstości właściwej - 10 kG,

2) dla gatunków o przeciętnej twardości - 50 kG,

3) dla gatunków bardzo twardych - 100 kG.

Najwyższe obciążenie należy osiągać stopniowo, w ciągu 15 sekund, badaną próbkę pozostawić pod obciążeniem przez 30 sek, po czym próbkę znowu odciążyć w ciągu 15 s; łączny okres obciążania i odciążania próbki obejmuje zatem 1 min. Następnie mierzy się średnice dokonanego wcisku podziałką klinową lub lupą pomiarową, które pozwalają określić średnice wcisku z dokładnością do 0,1 mm.

Dokładność odczytu odgrywa w badaniu twardości dużą rolę. Z tego względu często stosuje się mikroskop pomiarowy, pozwalający na odczytanie średnicy z dokładnością do 0,01 mm. W celu wyraźnego uwydatnienia obrzeża wcisku na powierzchni badanego drewna, kulkę pokrywa się warstwą sadzy. Im mniejsza jest średnica lub głębokość wcisku przy danym obciążeniu, tym większa jest twardość drewna. Za twardość Brinella przyjmuje się średnią arytmetyczną z czterech wcisków. Brinell określił swoją metodą twardość 25 gatunków drewna. Szerokie badania ulepszoną metodą przeprowadził jeszcze inny naukowiec - Mórath (1923), określając twardość 153 gatunków.

Próbę połączenia dodatnich cech próby Janki i Brinella stanowi metoda proponowana przez Krippela. Polega na wciskaniu kulki o średnicy 31,831 mm na głębokość 2 mm. Powierzchnia wyciśniętej w drewnie czaszy wynosi 2 cm2, a liczbę twardości można obliczyć zaproponowanym przez niego wzorem.

Twardość drewna pozostaje w wyraźnym związku z gęstością właściwą. W parze z jej wzrostem idzie wzrost twardości drewna oraz stopniowe zmniejszanie się różnicy między twardością wzdłuż i w poprzek włókien. Twardość przekroju poprzecznego w drewnie, iglastym jest średnio o 50%, w drewnie liściastym o 15% wyższa od twardości przekrojów wzdłużnych. Między twardością drewna, a wytrzymałością na ściskanie podłużne istnieje dość wyraźna zależność.

Pomiar twardości metodą Brinella

Badanie twardości drewna Brinell

 

Gatunek drewna Twardość BNH (wg skali Brinell'a)
Sosna 1,6
Olcha 2,1
Brzoza 2,6
Klon europejski 3
Czereśnia 3,2
Mahoń 3,2
Orzech amerykański 3,4
Kapur 3,4
Iroko 3,5
Teak 3,5
Wiśnia 3,6
Dąb 3,7
Dąb czerwony 3,7
Buk (buk czerwony) 3,8
Amerykański dąb czerwony 3,8
Europejski dąb czerwony 3,8
Jesion 4
Hevea 4,3
Drzewo różane 4,4
Doussie 4,4
Jarrah 4,4
Palisander 4,5
Red Balau 4,5
Yellow Balau 4,5
Eukaliptus 4,7
Twardy klon 4,8
Klon kanadyjski 4,8
Merbau 4,9
Mutenye 5
Kempas 5,5
Sukupira 5,6
Jatoba 7
  • Klasa I – Miękkie drewno, nie nadające się na podłogi. (BNH<2.0)
  • Klasa II – Drewno średniej twardości. Przeznaczone do sypialni i pokojów dziecinnych. (BNH 2.1-3.0)
  • Klasa III – Twarde drewno. Przeznaczone do przedpokojów, pokojów dziennych i salonów. (BNH 3.1-4.0)
  • Klasa IV – Bardzo twarde drewno. Przeznaczone do biur, sklepów, urzędów itp. (BNH>4,1)

tablice twardości drewna

 


WRÓĆ DO SPISU TREŚCI CENTRUM WIEDZY

Bartłomiej Szatko

centrum montażu wrocław

Usługi montażu mebli, szaf, układania podłóg drewnianych pływająco, klejenia parkietów, montażu drzwi wewnętrznych i zewnętrznych  we Wrocławiu, Trzebnicy, Oławie, Kątach wrocławskich, Obornikach śląskich


e-mail: biuro@centrum-montazu.pl

 

Strona głównaOfertaCennikGaleriaCentrum wiedzyMapa stronyKontakt