Todo sobre la densidad de la madera

La densidad de la madera es la característica más importante del material, que le permite calcular la carga durante el transporte, procesamiento y uso de materias primas u objetos de madera. Este indicador se mide en gramos por centímetro cúbico o en kilogramos por metro cúbico, pero el problema radica en el hecho de que estos indicadores no pueden considerarse estables.

La densidad de la madera, en un lenguaje seco de definiciones, es la relación entre la masa del material y su volumen. A primera vista, no es difícil determinar el indicador, pero la densidad depende en gran medida del número de poros en una especie de madera en particular y su capacidad para retener la humedad. Dado que el agua es más densa que muchas maderas secas y naturalmente más densa que los huecos entre las fibras, el porcentaje de agua tiene un gran impacto en el resultado final.

En vista de lo anterior, se distinguen dos indicadores de densidad de la madera, que se acercan a la definición más general, pero al mismo tiempo son más precisos.

• Gravedad específica. Este criterio también se conoce como línea de base o densidad condicional. Para las mediciones, se toma una llamada sustancia de madera: este ya no es un material natural en su forma original, sino un bloque seco, que se presiona a alta presión para eliminar incluso los huecos. De hecho, este indicador caracteriza la verdadera densidad de las fibras de madera, pero en la naturaleza, sin un secado y prensado preliminares, no se puede encontrar dicho material. En consecuencia, la densidad de la madera en la mayoría de los casos sigue siendo superior a la gravedad específica.

• Peso de volumen. Este indicador ya está más cerca de la realidad, porque se estima el peso de la madera ni siquiera seca, pero en bruto. En cualquier caso, este método es más adecuado, porque en nuestro país no puede haber madera perfectamente seca en principio, el material seco tiende a absorber la humedad faltante del aire atmosférico, volviéndose nuevamente más pesado. En vista de esto, la densidad aparente generalmente se determina para madera con un cierto nivel de humedad claramente marcado, que es normal para una variedad en particular. En este estado, la sustancia fresca aún debe secarse, pero la tarea no es lograr un nivel de humedad cero: se detienen en el indicador que aún proporcionarán las leyes de la física al entrar en contacto con el aire.

La relación entre densidad y humedad y temperatura se observa de manera similar. Si los poros del material están llenos de agua pesada, entonces la barra en sí se vuelve más pesada y viceversa: durante el secado, el material se encoge solo ligeramente en volumen, pero pierde significativamente en términos de masa. La temperatura aquí se mezcla de acuerdo con un esquema aún más complejo: cuando aumenta, por un lado, obliga al agua a expandirse, aumentando el volumen de la pieza de trabajo, por el otro, provoca una evaporación más rápida. Al mismo tiempo, una disminución de la temperatura por debajo de cero convierte la humedad en hielo, que, sin agregar peso, aumenta algo de volumen. Tanto la evaporación como la congelación de la humedad en la estructura de la madera están plagadas de deformaciones mecánicas de la barra.

Ya que hablamos de humedad conviene aclarar que según su nivel, existen tres categorías de madera talada. En este caso, el material recién cortado tiene un contenido de humedad de al menos el 50%. Con indicadores de más del 35%, el árbol se considera húmedo, un indicador en el rango de 25-35% permite que el material se considere semiseco, el concepto de sequedad absoluta comienza con el 25% del contenido de agua y menos.

Las materias primas se pueden llevar a sequedad absoluta incluso con un secado natural debajo de un dosel, pero para lograr un contenido de agua aún menor, tendrá que usar cámaras de secado especiales. En este caso, las mediciones deben realizarse con madera, cuya humedad no supere el 12%.

La densidad también está estrechamente relacionada con absorción, es decir, la capacidad de un tipo particular de madera para absorber la humedad del aire atmosférico. Un material con una alta tasa de absorción será a priori más denso, simplemente porque constantemente toma agua de la atmósfera y en condiciones normales no puede estar seca en lo más mínimo.

Conociendo los parámetros de la densidad de un árbol, se puede juzgar aproximadamente su conductividad térmica. La lógica es muy simple: si la madera no es densa, significa que hay muchos vacíos de aire y el producto de madera tendrá buenas propiedades de aislamiento térmico. Si el aire tiene baja conductividad térmica, entonces el agua es todo lo contrario. Por lo tanto, la alta densidad (y por lo tanto el contenido de humedad) sugiere que un tipo particular de madera es completamente inadecuado para el aislamiento térmico.

En términos de inflamabilidad, se observa una tendencia similar en general. Los poros llenos de aire no pueden quemarse por sí mismos, pero no interfieren con el proceso, porque los tipos de madera suelta generalmente se queman bastante bien. La alta densidad, debido al importante contenido de agua, es un obstáculo directo para la propagación del fuego.

Finalmente, la madera densa es en la mayoría de los casos menos propensa a pudrirse. Simplemente no hay espacio libre en el grosor de dicho material, y el estado húmedo de las fibras es la norma para ello. En vista de esto, al procesar madera, a veces incluso se usa el remojo en agua destilada ordinaria, utilizándola como un método de protección contra los efectos de factores biológicos indeseables.

Si consideramos la definición de densidad de madera puramente desde el punto de vista de una fórmula matemática, entonces el peso del producto, multiplicado por el parámetro de humedad, se divide por el volumen, también multiplicado por el mismo parámetro. El parámetro de humedad se incluye en la fórmula debido a que, al absorber agua, un árbol seco tiende a hincharse, es decir, a aumentar de volumen. Puede que no se note a simple vista, pero para resolver la mayoría de los problemas, es importante tener en cuenta cada milímetro y kilogramo extra.

Considerando el lado práctico de las medidas, partimos del hecho de que antes de medir, primero debe lograr el equilibrio de humedad - cuando el exceso de agua se ha eliminado de la madera por secado, pero el material no está demasiado seco y no absorberá la humedad del aire. Para cada raza, el parámetro de humedad recomendado será diferente, pero en general, el indicador no debe caer por debajo del 11%.

Después de eso, se realizan las medidas primarias necesarias: se miden las dimensiones de la pieza de trabajo y, sobre la base de estos datos, se calcula el volumen, luego se pesa la pieza de madera experimental.

Luego, la pieza de trabajo se sumerge en agua destilada durante tres días, aunque existe otro criterio para dejar de remojar: es necesario asegurarse de que el grosor de la pieza aumente al menos 0,1 mm. Habiendo logrado el resultado requerido, el fragmento hinchado se mide y se pesa nuevamente para obtener el volumen máximo.

El siguiente paso es el secado prolongado de la madera, que finaliza con el siguiente pesaje.

Las acciones descritas son instrucciones reconocidas a nivel estatal en Rusia: el procedimiento para transacciones y liquidaciones se fija en GOST 16483.1-84.

Dado que cada gramo y milímetro es importante, la norma incluso regula los requisitos de la pieza de trabajo: se trata de madera en forma de rectángulo con una longitud y un ancho de 2 cm y una altura de 3 cm. Al mismo tiempo, para una máxima precisión de medición , la pieza de trabajo debe procesarse cuidadosamente antes de comenzar los experimentos. Las protuberancias y asperezas no deberían afectar la lectura.

De lo anterior, fue posible sacar una conclusión predecible de que el procedimiento para medir y evaluar la densidad de la madera es una tarea bastante complicada y requiere mediciones muy precisas. En la mayoría de los casos, todo el trabajo complejo para el consumidor lo realizan los compradores y proveedores. - en paquetes del mismo canto o tablero de parquet, se deben indicar todas las propiedades principales del material.

La situación es más complicada, si una persona incluso se dedica a cosechar varios tipos de madera, porque entonces no habrá empaques informativos, pero luego puede encontrar en Internet indicadores de densidad aproximados para cada tipo de madera, de los cuales tablas completas se compilan. Solo es importante recordar que el contenido de humedad de cada barra individual está influenciado por muchos factores, descritos anteriormente por separado, lo que significa que en un caso particular, las fluctuaciones en la masa son muy probables.

En algunos casos, otra situación es posible: cuando al capataz solo se le asigna una tarea, pero aún no hay madera para su ejecución. Las materias primas deberán comprarse de forma independiente, pero al mismo tiempo es necesario determinar qué raza será la más efectiva.

Teniendo en cuenta que la densidad afecta a muchas otras cualidades prácticas de la madera, puede eliminar de inmediato a la mayoría de los solicitantes inadecuados, centrándose en una categoría específica de material. Especialmente para esto, asignan tres grupos principales de grados de madera por densidad.

La baja densidad es práctica, al menos desde el punto de vista de que la madera liviana es más fácil de cosechar y transportar, y los cargadores agradecerán al consumidor que haya elegido tal árbol. Según la clasificación común, el límite superior de densidad para madera de baja densidad es 540, con menos frecuencia 530 kg / m³.

A esta categoría pertenece la mayor parte de las coníferas industriales, como el abeto y el pino, el álamo temblón y muchos tipos de nogal, castaño y cedro, sauce y tilo. La cereza y el aliso, dependiendo de la variedad y las condiciones específicas, pueden pertenecer a especies con densidad baja y media, y la cereza, más a menudo a media. Debido a la relativa facilidad de transporte, dicha madera es más barata. Otro argumento obvio a favor de su bajo precio y demanda es que una parte importante de los bosques domésticos se compone precisamente de esas especies.

Los expertos señalan que Los árboles con una baja densidad de troncos son más comunes en las regiones del norte.... Esto se debe al hecho de que las regiones en las que crecen los bosques de las especies correspondientes no siempre pueden proporcionar a la flora una gran cantidad de humedad.

La madera de densidad media es el "término medio" a la hora de elegir un material, que no tiene ventajas obvias, salvo el punto esencial de que no tiene desventajas obvias. Sin ser demasiado pesado, dicho material presenta una buena resistencia a la compresión sin tener las desventajas obvias de las rocas densas, como una buena conductividad térmica.

La categoría de densidad media incluye alerce y abedul, manzana y pera, fresno de montaña y arce, avellano y nogal, fresno y álamo, cerezo, haya y olmo. La cereza y el aliso tienen un aumento significativo en términos de densidad, lo que no nos permite colocar con confianza a todos los representantes de la raza en una categoría; ambos fluctúan entre baja y media, y el aliso está más cerca de la baja densidad. Los indicadores que permiten incluir la raza en la categoría de densidad media son 540-740 kg / m³.

El aumento de la densidad de la madera puede parecer una desventaja debido al hecho de que los productos fabricados con ella son muy pesados ​​y macizos y no pueden presumir de un buen rendimiento de aislamiento térmico, e incluso se separan por el impacto.

Al mismo tiempo, el material puede soportar cargas constantes significativas sin deformarse.y tambien difiere relativamente baja inflamabilidad y excelente durabilidad... Entre otras cosas, esta madera también está relativamente poco sujeta a descomposición.

Para entrar en la categoría de especies densas, necesita una densidad de madera de al menos 740 kg / m³... De los tipos comunes de madera, se recuerdan principalmente el roble y la acacia, así como el carpe y el boj. Esto también debería incluir algunas especies que no crecen en nuestras latitudes, por ejemplo, pistachos y árboles de hierro.

Solo hay una conclusión de esto: a pesar de todas sus desventajas, esta madera tiene una serie de ventajas que vale la pena pagar generosamente.