Twardość drewna to jedna z najważniejszych właściwości tego surowca. Parametr ten jest szczególnie istotny w przypadku drewna wykorzystywanego do produkcji podłóg. Jest to cecha, która określa odporność materiału na ścieranie i wgniecenia. Warto wiedzieć, że pomiar twardości nie jest prosty i wymaga specjalistycznych narzędzi. Jakie są klasy twardości? Jakie metody pomiaru były i są wykorzystywane? Zapraszamy do lektury!
Istota twardości drewna
Decydując się na drewnianą podłogę w domu lub mieszkaniu, należy zwrócić szczególną uwagę na wybrany gatunek. Nie jest tajemnicą, że nie każdy rodzaj drewna będzie odpowiednim wyborem do każdego zastosowania. Jeżeli chcesz, by nawet intensywne użytkowanie nie zaszkodziło wybranemu surowcowi, to istotny musi być dla Ciebie nie tylko kolor, ale przede wszystkim określone parametry. To oznacza, że należy zwrócić uwagę nie tylko na rodzaj wykończenia drewna, ale równie ważna jest jego twardość. Wpływ na twardość drewna mają dwie jego cechy:
- przekrój: odnosi się do sposobu, w jaki drewno zostało przecięte. Wyodrębnia się dwa typy przekroju: poprzeczny (drewno cięte prostopadle do osi) oraz podłużny (cięcie wykonane wzdłuż osi). Twardsze są drewna z przekrojem poprzecznym.
- gęstość: to stosunek masy do objętości drewna, wyrażany w kg/m3. Im większa gęstość, tym drewno jest twardsze i cięższe.
Metody określania twardości drewna
Na początku twardość drewna określana była za pomocą tzw. metody Bugsena. Polegała ona na wbijaniu w drewno igły na głębokość 2 mm. Materiał był uznawany za tym twardszy, im trudniejsze było zagłębienie w nim igły. Nie da się ukryć, że metoda oparta o tego typu parametry była dość subiektywna i niemiarodajna. Przede wszystkim siła nacisku narzędzia mogła być odczuwana inaczej w zależności od osoby, która ten pomiar wykonywała. Dodatkowo parametr był zależny od części drewna, na którą się trafiło podczas pomiaru, przez co trudno by była tu mowa o odpowiedniej rzetelności. Wkrótce jednak metoda ta została zastąpiona nowszą i bardziej precyzyjną techniką zaproponowaną przez Jankę.
Twardość drewna - metoda Janki
Próbę twardości drewna w metodzie Janki przeprowadza się za pomocą stalowej kulki. Jej średnica wynosi dokładnie 11,284 mm, a samo badanie wykonywane jest na specjalnej maszynie. Kulka do połowy jej średnicy zostaje umieszczona w próbce i poddawana jest obciążeniu przez 2 minuty. Obciążenie to wynosi od 320 do 480 kg/min. Wyniki z kolei odczytywane są z dokładnością do 5 kg. Twardość wyrażana jest w kg/cm² lub MPa. Warto podkreślić, że próbki nie są przypadkowe. Mają one kształt prostopadłościanu o wymiarach 5x5x7 cm i charakteryzują się bardzo gładką powierzchnią. Co więcej, próby są powtarzane. W każdym kawałku drewna wykonywane są 4 wciski, które nie tylko są oddalone od siebie, ale również zachowują 1 cm odstępu od krawędzi próbki. W ten sposób eliminuje się ryzyko wzajemnego wpływu wcisków. Metoda ta doskonale sprawdza się podczas diagnozowania przede wszystkim twardości drewna drzew liściastych, jednak w przypadku drewna drzew iglastych nie zdaje egzaminu. Wciąż jest to jednak najbardziej rozpowszechniona metoda.
Klasy twardości drewna według Janki:
- klasa I (drewno bardzo miękkie): balsa, osika, topola, wierzba, limba, jodła i świerk,
- klasa II (drewno miękkie): modrzew, sosna, kasztanowiec, lipa, olcha i brzoza,
- klasa III (drewno średnio twarde): orzech, wiąz, brzoza, modrzew i sosna czarna,
- klasa IV (drewno twarde): grusza, wiśnia, teak i jesion,
- klasa V (drewno bardzo twarde): dąb, buk, cis i palisander,
- klasa VI (drewno niewiarygodnie twarde/twarde jak kość): kokos, heban oraz gwajakowiec.
Twardość drewna - metoda Brinella
Metoda Brinella również opiera się na użyciu kuli do pomiaru twardości drewna, ale w tym przypadku jest to kula o średnicy 10 mm. W odróżnieniu od metody Janki siła nacisku jest stała i dostosowana do gatunku drewna. Jest to odpowiednio: 10 kg dla bardzo miękkiego drewna, 50 kg dla średnio twardego drewna i 100 kg dla bardzo twardego drewna. Całe badanie trwa 1 minutę i podzielone jest na kilka etapów. Największy nacisk jest osiągany po 15 sekundach. Następnie jest on utrzymywany przez 30 sekund, by w końcu być stopniowo zmniejszanym przez kolejne 15 sekund. Po tak przeprowadzonym badaniu kulka jest wyjmowana z próbki. To od średnicy powstałego otworu określana jest twardość drewna, a sam pomiar wykonywany jest przy pomocy mikroskopu z dokładnością do 0,01 mm. Oczywiście w tym przypadku również zastosowano szereg procedur, które mają wpłynąć na zwiększenie precyzji wyników, m.in. kulka jest pokrywana sadzą, a badanie jest powtarzane czterokrotnie. Wyniki ze wszystkich czterech prób są uśredniane.
Klasy twardości drewna według Brinella
Metoda Brinella jest bardziej skuteczna w pomiarze twardości drewna iglastego, które posiada bardziej złożoną i nierównomierną strukturę. Klasy twardości drewna według Brinella:
- klasa I (drewno miękkie): sosna,
- klasa II (drewno średnio twarde): brzoza, olcha,
- klasa III (drewno twarde): dąb, buk, wiśnia, czereśnia, teak,
- klasa IV (drewno bardzo twarde): orzech, tali, merbau, jatoba.
Drewno klasy I nie jest stosowane na podłogach. Klasa II to drewno, które nadaje się na podłogi w mało uczęszczanych miejscach np. w sypialni, podczas gdy klasa III to drewno, które sprawdzi się w pomieszczeniach często używanych, np. w salonie czy przedpokoju. Drewno klasy IV wykorzystywane jest w pomieszczeniach o specjalnym zastosowaniu, np. w urzędach lub biurach.
Na koniec warto wspomnieć o metodzie Krippela, która czerpie z technik pomiarowych opracowanych przez Jankę i Brinella. Krippel zastosował kulkę o średnicy 31,831 mm i głębokość 2 mm. Jednakże opracował on własny wzór obliczania twardości, który pozwala na uzyskanie wyników o większej dokładności niż w przypadku tradycyjnych metod pomiarowych.
Powiązane kategorie sklepowe:
- Drewno konstrukcyjne
- Drewno klejone BSH
- Drewno klejone KVH
- Drewno lite C24
- Drewno strugane czterostronnie S4S
- Drewno profilowane
- Drewno impregnowane ciśnieniowo
- Łuki drewniane konstrukcyjne
