خصائص مقاومة الخشب

خصائص مقاومة الخشب

تزداد قوة الخشب كلما زادت كثافته. عند تقييم كثافة الخشب، يجب دائمًا معرفة مستوى الرطوبة التي تم بها قياس كتلة الخشب وحجمه. وفي الحالات الأكثر شيوعًا، يتم تحديد كثافة الخشب باعتبار كونها كثافة الهواء الجاف، حيث يتم قياس كتلة وحجم الخشب مع مستوى الرطوبة فيه عند 15% (أو 12%). وعادة ما يتم أيضًا تحديد الكثافة باعتبار كونها الكثافة الجافة الجديدة، حيث يتم قياس كتلة الخشب الجاف، ونقطة تشبع الحجم (حوالي 30%) عند مستوى عال من الرطوبة. أنواع الأشجار الرئيسية في فنلندا هي الصنوبر والتنوب والبـِتيولا. الصنوبر والتنوب هي الأكثر شيوعًا في مواد البناء. تبلغ كثافة الصنوبر الفنلندي من 370 إلى 550 كجم/متر مكعب، والتنوب من 300 إلى 470 كجم/متر مكعب، والبـِتيولا من 590 إلى 740 كجم/متر مكعب.

في حلقات نمو الأشجار، توجد نسبة من خشب الربيع ذو الألوان الفاتحة أقل بكثير من نسبة خشب الصيف ذو الألوان الغامقة. في شجرة الصنوبر العادية، يبلغ جزء خشب الصيف متوسط 25% وفي التنوب حوالي 15%. في الصنوبريات الفنلندية من حيث مقاومة الخشب، تبلغ المسافة المثالية بين حلقات النمو من 1 إلى 1.5 ملم، ومن خلال هذه الظروف يكون الجزء النسبي لخشب الصيف في حلقات النمو هو الأكبر. وجود مسافة صغيرة بين الحلقات لا يعني بالضرورة أن الخشب أكثر كثافة ومقاومة. على سبيل المثال، إن النمو السنوي لأشجار الصنوبر في إقليم لابي يعد حصريًا خشب الربيع الأكثر ندرة تقريبًا، على الرغم من أن المسافة بين حلقات النمو صغيرة جدًا. ولهذا السبب، إن شجرة الصنوبر التي تنمو في شمال فنلندا أقل في الكثافة وأخشابها أخف عن شجرة الصنوبر التي تنمو في وسط وجنوب فنلندا.

لا تعتمد قدرة تحمل خشب القلب الصُلب في جذع الشجرة على الكثافة، لأنه في أشجار الصنوبر والتنوب والبـِتيولا الفنلندية، تزداد كثافة الخشب بينما تنتقل من النواة إلى السطح. تعتمد قدرة تحمل خشب القلب الصُلب في جذع الشجرة على محتوى الراتنج العالي الذي يزيد من مقاومتها للتعفن والآفات. في الأشجار الفنلندية الرئيسية، تنخفض كثافة ومقاومة الخشب بينما تنتقل من القاعدة إلى القمة. في شجرة الصنوبر، إن التغيير الطولي في الكثافة أكبر مما كان عليه في شجرة التنوب. تزداد كثافة الخشب مع التقدم في العمر في نوع الأشجار التي تزداد فيها الكثافة من النواة حتى الانتقال إلى السطح.

تتأثر مقاومة الخشب بشكل أساسي من خلال الاتجاه الذي يتم التركيز عليه فيما يتعلق بالتعريق. في اتجاه التعريق، تتناسب مقاومة الانحناء طرديًا مع كثافة الخشب. وبالنسبة للخشب المنتظم والخالي من العيوب، إن مقاومة الانحناء الكبيرة تعادل مقاومة الشد الكبيرة.

عادةً ما تكون مقاومة الشد في اتجاه التعريق 10 إلى 20 مرة أكثر من مقاومتها المتعامدة على التعريق. تعتمد مقاومة الشد أيضًا على كثافة الخشب: على سبيل المثال، تبلغ مقاومة الشد لخشب الربيع في شجرة الصنوبر 1/6 مقاومة الشد لخشب الصيف فقط. تبلغ مقاومة الضغط لخشب الهواء الجاف حوالي نصف مقاومة الشد المقابلة.

وتبلغ مقاومة القص للخشب من 10 إلى 15% من مقاومته للشد في اتجاه التعريق. لقد ضعفت مقاومة القص بسبب وجود العُقد والعيوب والشقوق التي تظهر في الخشب.

تزداد مرونة وقدرة تحمل الخشب مع زيادة كثافته. قد يبلغ معامل مرونة الخشب في اتجاه التعريق ما يصل إلى مئة مرة أكثر من نفس المَعلم المتعامد على التعريق. في الاتجاه نصف القطري، يبلغ معامل المرونة ضعف حجم نفس المَعلم في الاتجاه التماسّي.

لأن خصائص الخشب قد تختلف بشكل كبير بناءً على عوامل مختلفة، إنه من المستحسن فرزها تبعًا لغرضها. يمكن للفرز التمييز بين اثنين من معايير الفحص الرئيسية، وهي عبارة عن المظهر وخصائص المقاومة الفنية للخشب. في فرز جودة ومقاومة الخشب، ترتبط حوالي 90% من معايير الجودة بالعُقد الموجودة في الخشب. يمكن أن يتم فرز المقاومة إما بصريًا أو ميكانيكيًا.