Wat is hout en hoe is het?

Hout heeft veel functies - het wordt gebruikt om huizen te bouwen en meubels te maken, er kamers mee te verwarmen, het omringt ons overal. Maar wat is hout in termen van natuurkunde of mechanica? Hoe kan het worden gebruikt en welke gebreken heeft het?

Hout wordt natuurlijke grondstof genoemd en wordt gebruikt voor de productie van verschillende soorten producten en constructies. Als we het vanuit natuurkundig oogpunt over dit materiaal hebben, dan is hout een plantenweefsel, bestaande uit cellen die met een hoge dichtheid aan elkaar hechten. Hierdoor is de structuur van de boom dicht en veerkrachtig. Boomcellen (zoals alle andere levende cellen) hebben een schil. Het bevat cellulose, wat het hout zo duurzaam maakt. De cellen hebben de vorm van een buis - lang en smal, daarom kregen ze de naam vezels.

Hout heeft het vermogen om warmte vast te houden. Dit komt door de aanwezigheid van holtes tussen cellen - zij zijn het die warmte vasthouden en accumuleren. Inconsistente sterkte en gewicht zijn gerelateerd aan de grootte van de vezels. Hoe dikker ze zijn, hoe duurzamer het hout is.

Het is gemakkelijker om hout te hakken in de richting waarin de vezels zich bevinden. Het is gemakkelijker om hout van die soorten te verwerken waarin ze zich parallel bevinden. Esdoorns zijn moeilijker te verwerken, omdat de structuur van de esdoorn een nauwe verweving van vezelcellen heeft. Maar niet alleen cellulose komt voor in houtcellen. Ze bevatten ook een zeer complexe en mysterieuze stof genaamd lignine. Dankzij hem zijn de vezels met elkaar verbonden. Wetenschappers hebben de chemische formule van lignine nog niet kunnen afleiden, het is zo complex.

Hout heeft een unieke tint en geur die het onderscheidt van andere materialen. Beide zijn te wijten aan de aanwezigheid in de samenstelling van harsen, oliën, in coniferen - gommen en andere stoffen. Deze zelfde elementen helpen het hout om bederf tegen te gaan. Hout is verdeeld in twee soorten soorten - loof- en naaldhout. Beide groepen zijn erg groot. Een aparte groep valt op - eenzaadlobbige bomen, waaronder palm, bamboe.

Alle kenmerken van hout zijn onderverdeeld in drie grote groepen: fysiek, technologisch en mechanisch.

Die eigenschappen die tijdens het testen niet leiden tot veranderingen in de chemische samenstelling van hout, worden fysische eigenschappen genoemd. Deze omvatten de volgende kenmerken:

• verschijning;
• vochtigheidsniveau en alles met betrekking tot de veranderingen;
• thermische geleidbaarheid en warmtebehoud;
• elektrische geleiding;
• geluidsisolatie en alles wat daarmee samenhangt;
• veranderingen die het materiaal oploopt na blootstelling aan elektromagnetische straling.

Het uiterlijk wordt gevormd door componenten als kleur, glans, textuur en macrostructuur. Kleur wordt de visuele sensatie genoemd die overblijft nadat de boom een ​​lichtstroom weerkaatst, of beter gezegd, van de spectrale samenstelling van deze reflectie. Kleur is enorm belangrijk voor hout.Ze laten zich hierdoor leiden, kiezen het ras waarmee de kamer zal worden ingericht, van welk meubilair, muziekinstrument, decoratief en toegepast genre zal worden gemaakt, enz.

De kleur van een boom hangt van veel factoren af: ras, leeftijd, regio en klimaat van het gebied waarin hij groeit. De kleur kan goed veranderen onder invloed van wind, zon, schimmelinfectie, maar ook vocht, vooral als de boom lange tijd in water heeft gestaan. Maar veel rassen hebben een unieke toon die gemakkelijk door een specialist kan worden herkend. Glans is het eigendom van een boom om een ​​stroom van licht te weerkaatsen. Bij sommige rassen is de glans sterker, bij andere is deze zwakker. Van de soorten die in Rusland groeien, wordt de sterkste glans gevonden in eiken, beukenhout en in bomen zoals witte acacia.

De textuur is niets meer dan een tekening van een boom. Het wordt zichtbaar nadat de anatomische elementen zijn doorgesneden (jaarringen, kernstralen, bloedvaten). Aan de hand van de breedte van de jaarringen en het gehalte laathout wordt beoordeeld hoe hoogwaardig het is. Breedte van de groeiring is het aantal lagen in één centimeter, radiaal neergelegd aan het uiteinde van het hout.

Het wordt gemeten door directe of indirecte methoden. De eenvoudigste en meest betrouwbare manier om het vochtgehalte van hout te meten, is door het te drogen. Het kost tijd, maar het antwoord is juist. Wat indirecte methoden betreft, zijn ze aanzienlijk sneller. Zo laten metingen met een conductometrische elektrische vochtmeter zien hoeveel water een boom bevat en wat zijn elektrische geleidbaarheid is. Maar de nauwkeurigheid van dergelijke methoden is laag - maximaal 30%, en dan alleen waar de naald werd ingebracht voor meting.

Het water in de boom kan vrij en gebonden zijn. De eerste is te vinden in de holte van de vezels en in de ruimte tussen cellen. De tweede zit in de structuur van de cel, deze wordt vastgehouden door fysisch-chemische bindingen. Als vrij water vrij gemakkelijk uit hout wordt verwijderd, is gebonden water veel moeilijker te verwijderen. Als het hout tijdens het drogen, zagen of bewaren van vorm verandert, wordt dit kromtrekken genoemd. Wat het ook wordt veroorzaakt, het leidt tot het optreden van houtgebreken, daarom moet het worden opgeslagen en verwerkt in overeenstemming met de technologie.

Hout heeft eigenschappen als vochtopname en (als gevolg) zwelling. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het werken met hem. Het is niet altijd negatief, bijvoorbeeld in vaten of vaten, de eigenschap van hout om te zwellen en in omvang toe te nemen, hierdoor neemt de hechtingsdichtheid van houten elementen aan elkaar toe.

Hout heeft een dichtheid gemeten in kilogram per kubieke meter (of gram per kubieke centimeter). Verschillende houtsoorten hebben dezelfde dichtheid aan houtachtige substantie (het is 1,53 g/cm3), maar verschillende dichtheid van volledig gedroogd hout. Er zijn verschillende indicatoren voor dichtheid - nat hout heeft één dichtheid en droog hout heeft een andere. Hout heeft zo'n kenmerk als porositeit, dat wil zeggen de mate van vulling van lege holtes met lucht. De porositeit van verschillende gesteenten varieert van 40 tot 80%.

De doorlaatbaarheidsindex geeft aan hoeveel van een vloeibare of gasvormige stof hout kan passeren onder invloed van druk erop. Afzonderlijk worden onder de fysieke eigenschappen van hout thermische eigenschappen onderscheiden, waaronder warmtecapaciteit, het vermogen om warmte te geleiden en uit te zetten onder invloed ervan, evenals het vermogen om temperatuur te geleiden. Een boom heeft de eigenschap van elektrische geleidbaarheid, dat wil zeggen dat er een elektrische stroom doorheen gaat. Hoe droger het hout, hoe slechter het elektriciteit geleidt en omgekeerd.

Deze categorie houteigenschappen omvat parameters zoals hardheid, slijtvastheid, taaiheid, retentie van verschillende soorten bevestigingsmiddelen en de mogelijkheid om het materiaal met snijgereedschappen te verwerken. Slagvastheid is de eigenschap van hout om de kracht die erop wordt uitgeoefend tijdens de impact te absorberen zonder de structuur van het materiaal te veranderen. Hoge viscositeit betekent dat er veel kracht nodig is om het monster te breken.

Hardheid verwijst naar het vermogen van hout om een ​​harder lichaam te weerstaan ​​​​wanneer erop wordt gedrukt. Het hardere materiaal voor het testen van hout en hardheid is staal. De hardheid wordt bepaald met behulp van de schaal van de krachtmeter. De slijtvastheid van hout wordt aangegeven door zijn eigenschap van slijtvastheid tijdens zijn wrijving tegen een oppervlak met een schurende coating. Er is een speciale formule voor het berekenen van de slijtagesnelheid.

Hout is in staat tot weerstand onder invloed van krachten die erop worden uitgeoefend, dat wil zeggen dat het mechanische eigenschappen heeft. Deze omvatten sterkte, weerstand tegen vervorming, technologische en operationele eigenschappen. De mechanische eigenschappen van hout worden bepaald in testen zoals trek, druk, buiging en afschuiving. Hout is geclassificeerd als anisotroop materiaal, wat betekent dat het verschillende eigenschappen heeft in verschillende richtingen.

Ultieme sterkte is het maximaal toelaatbare spanningsniveau dat voorafgaat aan het begin van breuk van het monster. Het moet worden bepaald op een monster dat vrij is van gebreken, klein van formaat en schoon is. Om de druksterkte van hout te bepalen, heeft u een monster nodig met een prismatische vorm.

Vervormbaarheid is het vermogen om kortetermijnbelastingen te weerstaan ​​zonder de oorspronkelijke vorm te veranderen. Door zijn elasticiteit kan hout na kortstondige belasting weer in zijn oorspronkelijke vorm terugkeren. De elasticiteitsmodulus wordt berekend met een speciale formule. De structuur van hout is zodanig dat het bij constante belasting kan vervormen. Het is belangrijk om zowel de sterkte-index als de grens van extra weerstand exact te kennen, evenals de duurzaamheidsgrens (voor monsters die worden onderworpen aan wisselende belastingen).

Er zijn veel houtsoorten, bij het kiezen van een materiaal voor constructie of verwerking moet men rekening houden met de individuele kenmerken en eigenschappen van elk. Hout is niet alleen verdeeld in bekende groepen loof- en naaldsoorten. Zo is er een indeling van hout op kleur. Afhankelijk van de soort verschillen de kleuren van het hout. De kleur van een boom hangt af van verschillende factoren. Dit is het ras, de leeftijd, de snelheid waarmee de boom groeit, evenals de hoeveelheid kleurstoffen die hij bevat.

Helderheid is ook direct gerelateerd aan de laatste factor. Het spinthout van de boom (het buitenste deel, dat levende cellen bevat), de toon is altijd lichter dan die van de kern. In het kerngedeelte, waarin tannines en harsen zijn geconcentreerd, is de tint veel donkerder. Dienovereenkomstig is het hout in kernhout donkerder, in spinthout is het licht.

De voormalige omvatten lariks, grenen, essen. De tweede, met een smalle kern - berk, peer, linde, els. Van de genoemde heeft berk een volledig witte houttint, terwijl de rest een zeer lichte houtachtige tint heeft. Dit komt ook doordat er zetmeel in het spinthout aanwezig is. Spinthout wordt gebruikt voor de vervaardiging van parketplaten.

Coniferen worden gebruikt om hout en andere bouwcomponenten te maken. Ze hebben een lichtgewicht en gemakkelijk te hanteren structuur. In Rusland groeit een groot aantal naaldbomen. Wat betreft hardhout, ze worden gebruikt om meubels en meubels te maken.

Bepaalde boomsoorten hebben een hogere waarde, ze worden waardevol genoemd. De waarde ligt in het feit dat deze rotsen veel sterker zijn, langer meegaan en een uniek patroon hebben. Deze soorten worden gebruikt om prachtige elite-meubels, parketplanken, deuren en andere decorartikelen te maken. Ze kosten allemaal aanzienlijk meer dan conventionele producten in dezelfde categorie. Binnenlandse waardevolle soorten zijn kersen-, eiken-, peren-, palissander- en wit- of hulstesdoorn.

Hout onderscheidt zich ook door tekenen van liquiditeit en illiquiditeit.

• Vloeibaar hout - het wordt gebruikt voor huishoudelijke behoeften. Vloeibaar hout bestaat uit commercieel hout en brandhout. Commercieel hout omvat op zijn beurt rond en afgebroken hout, maar geen brandhout. In de samenstelling van industrieel hout worden ook technologische spaanders en stronkhars onderscheiden.
• Illiquide hout - een product dat niet voor economische doeleinden kan worden gebruikt omdat het zijn technische eigenschappen heeft verloren door natuurlijke of verwerkingsfouten.

De gebreken van hout worden de gebreken genoemd die het heeft. Dit geldt voor de hele kofferbak en zijn afzonderlijke elementen. De fout moet noodzakelijkerwijs de kwaliteit van het hout aantasten, waardoor de mogelijkheid van gebruik wordt beperkt. Alle soorten defecten en defecten worden vermeld in GOST 2140-81. Alles wat afwijkt van de normale structuur van hout wordt als een defect beschouwd.

Ondeugden zijn natuurlijk, die ontstaan ​​ongeacht de wil van een persoon (blootstelling aan klimatologische factoren, vogels, insecten, knaagdieren, bacteriën, etc.) en er zijn verwerkingsgebreken, waaronder die gebreken die ontstaan ​​als gevolg van onjuiste verwerking, opslag of opslag van materiaal.

Ondeugden kunnen zowel voorwaardelijk als onvoorwaardelijk zijn. Een dergelijk defect wordt als onvoorwaardelijk beschouwd, wat de kwaliteit van hout, zoals rot of schimmel, aanzienlijk vermindert. Noesten zijn het meest voorkomende defect, maar structurele defecten in hout komen ook vaak voor. De knoestige stam kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor een origineel decor, maar het houdt niet op een ondeugd te zijn. De samenstelling van toelaatbaar omvat niet meer dan twee noesten per meter houtlengte, terwijl de noesten gezond moeten zijn.

Gebreken in de verwerking omvatten alles dat het hout heeft beschadigd tijdens mechanische impact erop., namelijk - zagen, oogsten, opslag, opslag, transport, enz. Het is als gevolg van mechanische impact dat hout het vaakst te lijden heeft, met nadelen die het aanvankelijk niet had.

Hout wordt in veel industriële sectoren gebruikt en is een van de meest milieuvriendelijke en tegelijkertijd goedkope materialen.

De afgelopen decennia hebben het belang aangetoond van het gebruik van hernieuwbare mineralen en hulpbronnen. Dit laatste omvat brandhout dat als brandstof wordt gebruikt. De groei in het gebruik van brandhout voor het verwarmen van gebouwen is over de hele wereld geregistreerd, en Rusland is geen uitzondering. Brandstofpellets (pellets) en brandstofbriketten worden gemaakt in bijna alle regio's van het land waar bossen zijn - of het nu naald- of loofbomen zijn. Ook houtskool werd ineens populair, al was het voorheen onterecht vergeten. Nu wordt het veel gebruikt in het dagelijks leven en op het werk.

Landhuizen zijn tegenwoordig in de overgrote meerderheid van de gevallen opgetrokken uit hout. De voordelen van hout zijn onmiskenbaar: het is milieuvriendelijk, natuurlijk, heeft een aantrekkelijk uiterlijk en maakt het mogelijk om veel ontwerpen te maken - van een klassieke Russische hut tot een alpenchalet. Ze bouwen niet alleen huizen van hout, maar ook baden, sauna's, tuinhuisjes. Hout wordt gebruikt in de woningbouw en in dragende constructies, balken, plafonds. In landelijke nederzettingen worden nog steeds laagbouwwoningen gebouwd van hout - voor 2 of 4 eigenaren.

De houtverwerkende industrie streeft er nu naar om de weerstand tegen vocht, vuur en sterkte van gezaagd hout te vergroten, evenals de naleving van bouwvoorschriften van hout en planken te verbeteren. Maar tegelijkertijd moet hout een natuurlijk, ademend materiaal blijven, een uniek patroon en zijn inherente aroma behouden. Er verschijnen voortdurend nieuwe verwerkings- en constructietechnologieën, bijvoorbeeld de bouw van huizen met behulp van dubbele houttechnologie is een relatief nieuw fenomeen dat alleen maar aan populariteit wint in Rusland.

Naast constructie wordt hout veel gebruikt als constructiemateriaal voor de productie van meubels. - banken, stoelen, tafels, kasten en meer. Trappen, balustrades, platbands, balusters, paden en trottoirs in de tuin en andere decoratieve elementen in landschapsontwerp en in gebouwen zijn gemaakt van hout.

Zowel amateurs als professionals houden zich vandaag bezig met toegepaste kunst. Hout wordt gebruikt voor ambachten in de meest uiteenlopende vormen - van zaagsel en platen tot balken en parketplanken. Ambachtslieden met gouden handen en van houten kisten of pallets zullen een tuinstoel maken - Adirondack, die er niet slechter uit zal zien dan een fabrieksstoel. Uit de sneden worden zowel originele wandelpaden in de tuin verkregen, als prachtige snijplanken of afbeeldingen die met een decoupeerzaag zijn gebrand.

Hoewel een boom een ​​hernieuwbare natuurlijke hulpbron is, duurt het tientallen jaren voordat een bos volledig is hersteld. Ontbossing en bosbranden hebben een negatieve invloed op de klimatologische en milieuomstandigheden en verminderen de hoeveelheid beschikbare hulpbron. Daarom wordt hout gerecycled om het opnieuw te gebruiken in de productie en om het resulterende afval te verwerken.

Hout kan worden onderverdeeld in zakelijk en niet-zakelijk. De eerste omvat bijvoorbeeld platen en onderzadelplanken. De tweede omvat fineer en platen, meer bepaald hun overblijfselen, zaagsneden van boomstammen, verschillende stukken en restjes van timmeractiviteiten, en schors, zaagsel, spaanders en stof worden ook niet-zakelijk hout genoemd. Commercieel hout wordt gebruikt om nieuwe producten te maken. Niet-zakelijk is onderhevig aan inzameling, aanvullende verwerking en daaropvolgende verwijdering. Hoewel met betrekking tot niet-commercieel hout worden ontwikkelingen en zoeken naar manieren van verwerking uitgevoerd. Zo worden schaafsel en zaagsel samengeperst, waarna er kattenbakvulling van wordt gemaakt.