Вес древесины
Вес древесины
имеет большое значение при исследовании ее качеств, так как в связи с ним находятся весьма важные ее технические свойства: твердость, прочность, теплотворная сила, степень усушки и разбухания и др.
1) Вес древесины зависит от веса чистой древесной клетчатой ткани, анатомического ее строения, содержания воды и отложившихся внутри клеточек или пропитывающих их станки органических и неорганических веществ. Относительный вес собств. древесных волокон, или клетчатой ткани, у всех древесных пород почти одинаков — больше единицы[1], то есть древесные волокна тяжелее воды. Но по мере разложения последней, В. волокон все более и более уменьшается. Этим объясняется, почему у толстых старых буков внутренние годичные слои значительно легче наружных.
2) Чем больше в данном объeме древесины заключается древесных клеточек, и чем толще их стенки, тем более и ее В. Об этом можно судить даже по виду древесины: у всех древесных пород древесина осеннего образования отличается большею плотностью, чем весенняя; поэтому у хвойных, где сосуды равномерно распределены по всему весеннему слою, чем уже годичные слои, тем древесина их тяжелее; напротив того, у твердых лиственных пород — дуба, ясеня, каштана — сосуды образуют узкое, почти всегда одинаковой ширины кольцо, как при узком, так и широком годичном слое, отчего древесина их тем тяжелее, чем шире (в пределах до 6 мм) годичные слои. Исключение представляет необыкновенно широкослойная (более 6 мм) древесина дуба, выросшего в теплом климате на сырой, не соответственной этой породе почве, которая легка и рыхла вследствиe тонкости стенок клеточек. Мягкие лиственные породы, хотя тоже богаче сосудами в весенней древесине, чем в осенней, но это paзличиe незначительно, и потому судить о весе их по ширине годичных слоев очень трудно. В. древесины одного и того же дерева различен в различных его частях: наименьший — корней, наибольший — сучьев и ветвей. Древесина стволов, выросших в сомкнутом насаждении, в нижних частях тяжелее, чем в верхних; у ядровых (твердых) деревьев, каковы дуб, ясень, ильмы, тисс, сосна, лиственница и другие, старая ядровая древесина всегда тяжелее молодой; у заболонных деревьев (березы, граба, ивы, клена, липы, ольхи, тополей), наоборот, — старая древесина легче молодой; наконец, у деревьев со «спелой древесиной» (ели, пихты, бука, груши) различие между той и другой крайне незначительно. Но В. сучьев деревьев в жердняках, возращенных вполне сомкнутыми в период наибольшего их роста в высоту, всегда меньше В. древесины стволов старшего возраста. Ненормально развитая древесина, с неправильными, перепутанными между собою волокнами, как, напр., на наплывах, желваках, наростах, каппах, щетках и т. п., отличается большим В., чем образовавшаяся при нормальных условиях.
3) Содержание в древесине смолы, красильных веществ, солей и т. п. увеличивает ее В., чем объясняется больший В. древесины старых деревьев, сравнительно с молодыми, а также большая тяжесть, в некоторых случаях, древесины корней сосны и лиственницы, почти равная по В. стволовой. Но качества древесины и содержание в последней тех или других веществ зависят от климата, почвы и положения местности, где произрастают деревья, а потому все эти обстоятельства существенно влияют на В. древесины, в особенности солнечный свет и теплота; так, по исследованиям Вессели, удельный В. дубовой древесины из лесов северной Германии — 0,73, южной Германии, северной Франции и aвстpийcких берегов Адриатического моря — 0,77 и южной Франции, Испании и Италии — 0,82. Точно так же кубический фут буковой древесины из северных местностей весит З9 1/2 фунтов, а из южных — 42 фун. Потеря в В. древесины, вследствие сплава ее, как показывают исследования Нердлингера, весьма незначительна.
4) Не менее важно содержание в древесине большего или меньшего количества воды; в этом отношении различают свежесрубленную древесину, просушенную в лесу и потерявшую уже около 20 % влаги, и воздухосухую, содержащую еще 10 — 15 % воды. Чем пористее древесина, тем, при одинаковых всех прочих условиях, богаче она водою, отчего корень водянистее ствола; тополи, ивы и другие мягкие породы содержат больше воды, чем твердые — дуб и бук; чем менее смолиста древесина хвойных, тем значительнее разница между весом ее в свежесрубленном и воздухосухом состоянии; на последнее существенно влияет время срубки деревьев — древесина зимней заготовки всегда бывает тяжелее летней. По исследованиям Теодора Гартига, древесина дерева, срубленного летом, весит в воздухосухом состоянии меньше, чем при зимней заготовке, у лиственных пород твердых на 8 %, мягких — 8,6 % и хвойных — 5,0 %, а по Грабнеру, наибольший В. лиственной древесины, как свежесрубленной, так и воздухосухой, бывает в феврале и наименьший в мае и августе, у хвойной же максимальный В. найден раньше — уже в ноябре, а минимальный в различные месяцы, смотря по древесной породе: у ели в феврале, лиственницы и пихты в мае и сосны в августе. Это увеличение В. древесины зимней заготовки объясняется не столько количеством отлагаемых в ней резервных веществ (не более 1/2% по Т. Гартигу), сколько их гигроскопичностью (Гайер, Нердлингер) — способностью удерживать в себе известное количество воды далее при высших степенях сухости древесины.
Относительный В. древесины определяется или непосредственно, при помощи гидростатических весов, или (наиболее употребительный способ) посредственно, через приведение в известность абсолютного В. древесины и ее объема, у более правильных форм измерением и вычислением, у неправильных же — погружением в воду, или ксилометром (см. это слово). Для получения приблизительных сравнительных результатов можно прибегнуть к следующему способу: сделав из исследуемой древесины небольшие цилиндры или призмы одинаковой величины, поместить их в сосуд, наполненный водою, и, сообразно с различием длины, на которую они погрузятся, можно судить о различии удельного В. древесины. На основании многочисленных исследований по этому вопросу можно привести следующие данные о средней величине и крайних пределах удельного В. древесины различных древесных пород:
| Свежесрубленной: | Воздухосухой: | |||
|---|---|---|---|---|
| Средний: | Предельный: | Средний: | Предельный: | |
| I класс — очень тяжелые: | ||||
| Самшит | 1,28 | 1,20 — 1,26 | 1,00 | 0,99 — 1,02 |
| Цхамаза (Phyllyrea) | « | » | 0,96 | « |
| Дзельква | » | « | 0,95 | » |
| Бирючина | « | » | 0,94 | « |
| Кизил (дерен) | » | « | 0,92 | » |
| Тисс | 1,03 | 0,97 — 1,10 | 0,84 | 0,74 — 0,94 |
| Берека (глоговина) | 1,00 | 0,87 — 1,13 | 0,80 | 0,67 — 0,89 |
| Каркас | 0,96 | 0,88 — 1,04 | 0,78 | 0,75 — 0,82 |
| Летний дуб | 1,10 | 0,93 — 1,28 | 0,76 | 0,54 — 1,05 |
| Ясень | 0,92 | 0,74 — 1,14 | 0,75 | 0,57 — 0,94 |
| Яблоня | 1,10 | 0,95 — 1,26 | 0,75 | 0,66 — 0,84 |
| II класс — тяжелые: | ||||
| Зимний дуб | 1,01 | 0,87 — 1,16 | 0,74 | 0,53 — 0,96 |
| Граб | 1,08 | 0,92 — 1,25 | 0,74 | 0,62 — 0,82 |
| Лжеакация | 0,87 | 0,75 — 1,00 | 0,73 | 0,58 — 0,85 |
| Груша | 1,01 | 0,96 — 1,07 | 0,72 | 0,71 — 0,73 |
| Бук | 1,01 | 0,90 — 1,12 | 0,71 | 0,66 — 0,83 |
| III класс — посредственно тяжелые: | ||||
| Ильм | 0,95 | 0,73 — 1,18 | 0,69 | 0,56 — 0,82 |
| Остролистный клен | 0,96 | 0,87 — 1,05 | 0,69 | 0,61 — 0,74 |
| Шелковица | 1,02 | 0,87 — 1,18 | 0,68 | 0,62 — 0,75 |
| Грецкий орех | 0,91 | 0,91 — 0,92 | 0,68 | 0,65 — 0,71 |
| Каштан | 0,99 | 0,84 — 1,14 | 0,66 | 0,60 — 0,72 |
| Явор | 0,93 | 0,83 — 1,04 | 0,66 | 0,53 — 0,79 |
| Береза | 0,94 | 0,80 — 1,09 | 0,65 | 0,51 — 0,77 |
| Вяз | 0,99 | « | 0,64 | 0,60 — 0,69 |
| Восточный чинар | 0,88 | 0,78 — 0,99 | 0,64 | 0,61 — 0,68 |
| Айлант | 0,89 | 0,74 — 1,03 | 0,623 | 0,57 — 0,67 |
| Можжевельник | 1,07 | 1,02 — 1,12 | 0,62 | 0,53 — 0,70 |
| Лиственница | 0,76 | 0,52 — 1,00 | 0,59 | 0,44 — 0,80 |
| Конский каштан | 0,90 | 0,76 — 1,04 | 0,57 | 0,52 — 0,63 |
| IV класс — легкие: | ||||
| Черная ольха | 0,82 | 0,63 — 1,01 | 0,54 | 0,42 — 0,64 |
| Козья ива | 0,85 | 0,73 — 0,97 | 0,53 | 0,43 — 0,63 |
| Сосна | 0,70 | 0,38 — 1,03 | 0,52 | 0,31 — 0,74 |
| Осина | 0,80 | 0,61 — 0,99 | 0,51 | 0,43 — 0,57 |
| Белая ольха | 0,80 | 0,61 — 1,00 | 0,49 | 0,43 — 0,55 |
| Серебристый тополь | 0,95 | 0,80 — 1,00 | 0,48 | 0,40 — 0,57 |
| Белая ива | 0,80 | 0,75 — 0,85 | 0,48 | 0,43 — 0,53 |
| Пихта | 1,00 | 0,77 — 1,23 | 0,47 | 0,37 — 0,60 |
| Липа | 0,74 | 0,61 — 0,87 | 0,45 | 0,32 — 0,59 |
| Осокорь | 0,90 | 0,73 — 1,07 | 0,45 | 0,39 — 0,52 |
| Ель | 0,73 | 0,40 — 1,07 | 0,45 | 0,35 — 0,60 |
| Сибирский кедр | » | " | 0,43 | 0,36 — 0,51 |
| Веймутова сосна | 0,73 | 0,45 — 1,02 | 0,39 | 0,31 — 0,56. |
Более значительным удельным В., чем древесина европейских пород, обладает привозимая из Ост- и Вест-Индии, Америки и Австралии; так, у бакаута в воздухосухом состоянии он = 1,39; черного дерева (различные породы) — 1,19; сатинового и железного дерева (тоже различных пород) — 1,00 и т. п. Убыль в В. от сушки древесины составляет: от 12 — 13 % до 31 — 33 % — у бука, граба, дуба, клена и ильмов; от 14 до 35 % — у березы, яблони и груши; от 15 — 16 % до 43 — 46 % — у пихты, лиственницы, ели и сосны и от 17 до 40 % — у ольхи и липы. По «Урочному положению» (§§ 673—674) для определения объема данного груза по его В. принимается, что в 1000 пудах древесины издельного полусухого леса заключается кубических футов: осины — 1351, тополя — 1176, липы — 1000, ольхи — 980, ивы — 962, вяза и ильма — 935, ясеня — 840, дуба легкого и клена — 826, березы — 813, бука — 752 и дуба тяжелого — 610. В. полусухих сосновых бревен в пудах:
| При длине в саж.: | При толщине бревна в верхнем отpубе в вершках: | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4. | 5. | 6. | 7. | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | |
| 1 | 2,29 | 3,51 | 4,76 | 6,59 | 8,82 | 10,80 | 13,8 | 16,0 | 19,2 |
| 2 | 5,04 | 7,59 | 10,60 | 14,00 | 18,30 | 22,70 | 28,7 | 33,3 | 39,9 |
| 3 | 8,30 | 12,30 | 17,00 | 21,90 | 28,70 | 35,70 | 44,7 | 51,4 | 61,8 |
| 4 | 12,10 | 17,60 | 23,90 | 30,90 | 40,30 | 49,20 | 62,1 | 71,6 | 84,8 |
| 5 | 16,40 | 23,60 | 31,90 | 40,60 | 52,80 | 64,10 | 80,5 | 92,6 | 109,0 |
| 6 | 21,50 | 30,20 | 40,80 | 51,30 | 66,40 | 80,50 | 99,8 | 115,0 | 136,0 |
| 7 | 27,10 | 37,70 | 49,80 | 64,80 | 81,00 | 97,70 | 121,0 | 138,0 | 162,0 |
| 8 | 33,50 | 46,20 | 60,50 | 77,20 | 96,70 | 116,00 | 144,0 | 163,0 | 191,0 |
Cyxиe материалы лиственных пород легче на 3 — 5 % и хвойных на 12 — 15 %; свежесрубленные же, наоборот, тяжелее на 25 — 30 % и 30 — 40 %. Намокнувшее в воде дерево всякой породы тяжелее полусухого на 50 — 60 %. В 1000 пудах: А) дров содержится кубических сажень: а) 3-х аршинных — хвойных годовалых — 4,4 и сырых 3,6; лиственных годовалых — 3,3 и сырых — 2,7; б) 12 вершковых лиственных годовалых — 13,3 и сырых — 10,6; хвойных годовалых — 17,9 и сырых — 14,3; Б) хвороста годовалого — 10,4 и сырого — 8,0.
Примечания
- ↑ [Относительный вес древесных волокон или клетчатки равен, по Саксу и Роберту Гартигу, 1,560, что подтверждается и позднейшими исследованиями Дзевульского («Ежегодник Петербургского лесного института», 1886), причем: 1) это число найдено — у березы, осины, ломкой ивы, ядра — вяза, дуба и ясеня и заболони — вяза и ясеня; 1,55 оказалось у бука и заболони дуба; 1,545 — у клена и 1,540 — у граба, липы и заболони земляничного дерева (Arbutus Andrachne); таким образом, если и существует различие в относительном В. древесных волокон, то оно невелико, 0,01 — 0,02. 2) В. древесных волокон хвойных пород и вяза одинаков, так и в заболони, и только у дуба заметно незначительное различие между В. этих волокон — 1,56 и 1,55. 3) В одном и том же куске хвойной древесины удельный В. различных частей тем меньше, чем богаче содержание в них смолы; так у сосновой заболони — 1,550, а соснового ядра — 1,536. Это же подтверждается тем, что после прокипячения волокон в спирте удельный В. ядра и заболони всех хвойных пород остается один и тот же — 1,560. 4) При сопоставлении удельного В. древесных волокон с коэффициентами твердости древесины оказывается, что у мягких лиственных пород, за небольшим исключением относительно липы, он больше, чем у твердых лиственных пород. В. С..]
- В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.
