Характеристики пород древесины. Важный фактор при выборе паркетной доски: твёрдость по Бринеллю, какую лучше выбрать

При производстве паркетных полов традиционной считается древесина лиственных деревьев. Такая древесина превосходит породы хвойных деревьев, как по твердости, так и по износостойкости. Древесина лиственных пород подразделяется на местные, растущую в Центральной части Европы и экзотическую привезенную из Африки, Южной Америки, Юго-Восточной Азии. В первую группу входят такие породы деревьев как дуб, бук, ясень, клен, граб и т.п. Во вторую группу можно отнести: тик, мербау, кумару, лапачо, венге, мутению, дуссию и т. д. Так же древесину различных пород отличают по твердости, по плотности, по стабильности, по степени окисления, по выразительности текстуры, по степени усадки и по стойкости к нагрузкам.

Один из основных показателей паркетной доски — это твердость.

Относительная измеряется по методу Бринелля, суть данного метода заключается в следующем. Особым стальным шариком производят вдавливающее воздействие на поверхность древесины с четко определенной силой и точно отмеренное время, после процесса вдавливания производят измерения образовавшейся вмятины, по которому и рассчитывают коэффициент твердости образца дерева. Чем ниже коэффициент, тем меньшую удельную прочность имеет данный вид древесины. Так, у экзотического дерева ятоба индекс твердости составляет примерно семь, а у обычной сосны порядка 1,6-1,8. Помимо сосны малой удельной твердостью обладают так же такие породы как: тополь, ель, пихта, кедр, осина, липа, ольха. Такие породы называют мягкими и при производстве паркетной доски обычно используют в нижнем слое. К породам обладающей средней степенью твердости относятся: лиственница, дуб, ясень, светлый клен, а из экзотических пород ироко, лапачо, падук, и др. К породам с высокой твердостью относятся: венге, граб, семенай, дару-дару, кулин, ятоба, мутения.

Если же Вам нужна паркетная доска, как говорится, на века, то стоит обратить свое внимание не только на относительную твердость древесины, но и на относительную плотность породы дерева из которого сделан верхний слой в паркетной доске. Плотность древесины можно определить как отношение массы дерева к занимаемому ей объему. Так, к примеру, при практически одинаковой твердости в 5 единиц - относительная плотность ореха составляет примерно 600-650 кг/куб. м, а у экзотической породы дерева мутения этот показатель уже будет порядка 800-900 кг/куб. м.

Любая древесина в своем строении имеет волокнистое основание и некую пористость, заполненную более легким материалом или же воздухом. Поэтому, при выборе паркетной доски, необходимо также обращать свое внимание на степень гигроскопичности, другими словами стабильности породы дерева из которой произведена эта доска. Чем меньше дерево впитывает влагу, тем соответственно меньше будет различных проблем возникающих в процессе эксплуатации. Повышенной способностью к впитыванию влаги обладает древесина таких пород как: самшит, бук, черешня, ясень, кемпас. Но это абсолютно не означает, что паркетная доска из такой породы дерева плоха. Если же правильно следить за паркетной доской, в частности придерживаться всех норм уборки и влажности. К примеру, производить уборку только при помощи насухо выжатой тряпки, и поддерживать в этом помещении оптимальную для дерева постоянную температуру. Для большинства напольных покрытий такой температурой считается от 18 до 25°C и относительной влажностью воздуха от 45 до 65%. Контроль температуры и влажности в помещении осуществляется при помощи гидрометра. Относительную влажность в помещениях поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.

Измерения твердости паркетной доски по Бринелю

Профессионалы часто щеголяют терминами, звучащими для обычных покупателей как китайская грамота. Так, одной из значимых характеристик паркетной доски является показатель твердости древесины по

рекомендуют обращать внимание на эту величину, так как именно от нее зависит долговечность и износостойкость пола. Рассмотрим этот параметр подробнее.Бринеллю. При выборе напольного покрытия специалисты настойчиво
Твердость - это свойство материала противостоять деформации и разрушениям при контактном силовом воздействии. Применительно к паркетной доске таким «разрушителем» может стать женский каблук или когти домашнего животного, ножки мебели или падающие тяжелые предметы.

В 1900 году шведский инженер Август Бринелль (Brinell) предложил методику измерения прочности древесины различных пород, получившую наименование «шкала твердости по Бринеллю». Измерение производится следующим образом:

• Испытываемый образец помещается в индентор.
• Шарик из закаленной стали диаметром 10 мм вдавливается в древесину с силой в 100 кг в течение 2-х секунд;
• Образовавшуюся лунку замеряют и по специальной формуле вычисляется индекс твердости.

Опытным путем была получена необходимая информация и сведена в единую таблицу. Благодаря ей любой покупатель без лишних расчетов и долгих размышлений сразу может определить уровень износостойкости приглянувшейся паркетной доски, соответственно, и сферу ее применения. То есть паркет с наименьшим показателем можно устанавливать в комнатах с малой проходимостью. Для помещений с высокой эксплуатационной нагрузкой лучше покупать покрытие с индексом твердости по Бринеллю более 3.

Таблица 1. Твердость разных пород древесины по Бринеллю.

Все значения рассчитываются при влажности 12%. То есть в регионах с повышенным влажностным уровнем воздуха (Приморье, Кавказ, Урал и другие) величины следует подвергать незначительной корректировке.

Особо отметим, что ни одно дерево не выдерживает длительного точечного давления и постоянного воздействия абразивов. К примеру, от тонких ножек тяжелого шкафа на поверхности напольного покрытия образуются невосстанавливаемые вмятины, а когти домашних животных на незащищенной поверхности оставляют вполне явные царапины. Разумеется, любой дефект устраним. Для этого можно воспользоваться шлифовальной машиной или специальными шпаклевочными либо реставрационными составами. Однако разумнее предупредить подобные повреждения:

1) Под ножки мебели подкладывайте отрезы мягкого войлока или приобретите специальные наклеиваемые фетровые накладки.

2) В местах наибольшей проходимости постелите коврик или любое грязезащитное покрытие (ковролин, «травка» и другие).

3) Периодически подпиливайте когти домашних животных.

4) Не используйте для уборки сильноабразивные средства, а для удаления сложных пятен применяйте пятновыводители или очистители для паркета и ламината.

Твердость паркетной доски по методу Янка

Следуя логике, чем тверже материал, тем более устойчив он к различным повреждениям и деформациям. Это утверждение верно и для паркетной доски. От уровня твердости ценной породы древесины зависит стабильность напольного покрытия, степень истираемости, сопротивления нагрузкам, царапинам и т. д.

В 1906 году австрийский ученый Габриэль Янка (Gabriel Janka) проводил серию исследований разных пород древесины и вывел собственный способ определения упругости и прочности этого материала. Впоследствии эта методика получила название «тест твердости Янка». Применяется в основном в США и Канаде, тогда как в европейских странах наибольшее распространение получил его аналог - метод Бринелля.

Исследование проводится при помощи металлического шарика диаметром 0,444 дюйма. В переводе на более понятные для нас величины это 11,28 мм. Измеряется давление, необходимое для того, чтобы вмять в образец древесины этот шар на половину диаметра. По итогам испытания в куске дерева должно образоваться углубление площадью 100 мм 2 .

Поскольку твердость зависит от разновидности распила, испытания проводятся в 4 плоскостях - 2 в тангенциальной и столько же - в радиальной. По итогам высчитывается среднеарифметическая величина, а результат выводится в английской системе измерений, поэтому обозначается как «фунт силы/квадратный дюйм». Однако для лучшего понимания итоговая таблица конвертирована в привычные нам кг/см 2 . Понятно, что чем выше показатель, тем больше прочность и упругость дерева.

Исходя из полученных показателей для различных пород, они распределены на 17 классов твердости.

Таблица 1. Классы твердости

L UXURY INFO by ART-STUDIO MJ Эксклюзивные материалы премиум-класса - ценные сорта древесины, экзотические виды кожи, золото, бриллианты и другие уникальные материалы от Арт-Студии MJ

Таблица твердости древесины по Бринеллю

Для определения твердости древесины обычно используют метод Бринелля. Для этого стальной закалённый шарик диаметром 10 мм вдавливают с силой 100 кг в поверхность древесины, измеряют лунку и рассчитывают величину твердости. Чем тверже дерево, тем выше коэффициент.

Таблица твердости пород древесины по Бринеллю (кгс/ммІ).

Твердость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила (например, плашки радиального распила будут тверже тангенциального). В таблице приведены усредненные значения.

Текстура пород древесины

Плотность древесины

Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности - 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.
Величина плотности колеблется в очень широких пределах. По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

Породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;

Породы средней плотности (550...740 кг/м3): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;

Породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил.

Плотность древесины (г/см3)

Ударная вязкость характеризует способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения и определяется при испытаниях на изгиб. Ударная вязкость у древесины лиственных пород в среднем в 2 раза больше, чем у древесины хвойных пород. Ударную твёрдость определяют, сбрасывая стальной шарик диаметром 25 мм с высоты 0,5 м на поверхность образца, величина которого тем больше, чем меньше твёрдость древесины.
Износостойкость - способность древесины сопротивляться износу, т.е. постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Испытания на износостойкость древесины показали, что износ с боковых поверхностей значительно больше, чем с поверхности торцевого разреза. С повышением плотности и твёрдости древесины износ уменьшился. У влажной древесины износ больше, чем у сухой.
Способность древесины изгибаться позволяет гнуть ее.Способность гнуться выше у кольцесосудистых пород - дуба, ясеня и др., а из рассеянно-сосудистых - бука; хвойные породы обладают меньшей способностью к загибу. Гнутью подвергают древесину, находящуюся в нагретом и влажном состоянии. Это увеличивает податливость древесины и позволяет вследствие образования замороженных деформаций при последующем охлаждении и сушке под нагрузкой зафиксировать новую форму детали.
Раскалывание древесины имеет практическое значение, так как некоторые сортименты ее заготовляют раскалыванием (клепка, обод, спицы, дрань). Сопротивление раскалыванию по радиальной плоскости у древесины лиственных пород меньше чем по тангентальной. Это объясняется влиянием сердцевинных лучей (у дуба, бука, граба). У хвойных, наоборот, раскалывание, по тангентальной плоскости меньше, чем по радиальной.
Деформативность . При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Основным показателем деформативности служит коэффициент пропорциональности - модуль упругости.
Модуль упругости вдоль волокон Е = 12-16 ГПа, что в 20 раз больше, чем поперёк волокон. Чем больше модуль упругости, тем более жесткая древесина.
С увеличением содержания связанной воды и температуры древесины, жесткость её снижается. В нагруженной древесине при высыхании или охлаждении часть упругих деформаций преобразуется в "замороженные" остаточные деформации. Они исчезают при нагревании или увлажнении.
Поскольку древесина состоит в основном из полимеров с длинными гибкими цепными молекулами, её деформативность зависит от продолжительности воздействия нагрузок. Механические свойства древесины, как и других полимеров, изучаются на базе общей науки реологии. Эта наука рассматривает общие законы деформирования материалов под воздействием нагрузки с учётом фактора времени.

Каждый из нас, выбирая какое напольное покрытие купить в свою квартиру или дом, задумывается над критериями поиска: цвет покрытия, свойства и пр. И одним из главных критериев как раз и является твёрдость покрытия.

Практически все виды напольных покрытий повторяют по рисунку древесину. И это не случайно: дерево с древнейших времён является естественным и главное тёплым материалом и радует наш взгляд замысловатой структурой.

Так зачем же менять этот идеальный материал на что-то другое? Поговорим о твёрдости паркетной доски по шкале Бринелля и выберем, что лучше для нас в каждом конкретном случае.

Итак, метод измерения твёрдости по Бринеллю заключается на вдавливании стального шарика определённого диаметра с определённой силой в покрытие.

Каждый сорт дерева имеет твёрдость, отражающую плотность волокон и прочие свойства дерева. Они представлены в таблице ниже:

Исходя из данных таблицы, Вы можете выбрать себе идеальный вариант паркета. Если дома Вы ходите только в тапочках, смело выбирайте себе любую породу дерева. Ну а если у Вас живут домашние питомцы, или Вы передвигаете мебель часто, выбирайте паркетную доску с максимальным значением по шкале.

Однако, есть некоторые хитрости при изготовлении паркетной доски, позволяющие существенно улучшить показатель твёрдости. Это эффект тонкого покрытия на твёрдой поверхности: если бить молотком по листу бумаги, настеленному на металл, то бумага не продавится, т.к. металл под ней имеет огромную твёрдость, а толщина бумаги не позволяет хоть сколько-нибудь вдавить её верхний слой. Такой же эффект используется такими ведущими производителями паркетной доски, как Kahrs (Черс) в коллекции Линнея, Golvabia (Голвабия) и Meister (Мейстер) в коллекции Линдура.

Паркетная доска Черс из коллекции Линнея и паркетная доска Голвабия имеют толщину верхнего ценного слоя древесины всего 0,6 мм. За счёт того что под ней находится средний слой, твёрдое HDF основание, этот ценный слой очень трудно повредить вдавливанием. По такой паркетной доске можно ходить на каблуках, не боясь что останутся дыры в полу.

Паркет Мейстер из коллекции Линдура так же имеет верхний слой всего 0,6 мм, но он ещё и вдавлен в специальный пластификатор, заполняющий все поры и трещинки дерева. Такая паркетная доска пожалуй является самой твёрдой по шкале Бринелля и если уж нужна прочная паркетная доска, то лучше выбрать её.

В нашем шоу-руме имеется тестер паркетной доски на твёрдость, Вы можете приехать и сами убедиться в твёрдости разных пород древесины и разных видов напольных покрытий:

Покупатель обращает внимание не только на его эстетические качества, но и на технические свойства. Устойчивость к воздействию влаги, прочность, плотность и способность выдерживать механические нагрузки являются главными характеристиками паркета. Последний критерий еще называют твердостью, для измерения которой применяется шкала Бринелля.

В чем заключается методика измерения твердости

Метод Бринелля применяют для определения твердости древесины, он регламентирован соответствующим ГОСТом. Технология достаточно проста: шарик из стали диаметром 10 мм вдавливается в материал. Для этой цели разработан специальный прибор - пресс Бринелля. Несмотря на простоту метода, устройство представляет собой достаточно сложный механизм, состоящий из системы рычагов, пружин, маховиков и электродвигателя. После воздействия прессом проводится замер вмятины. Важно то, что во внимание принимают площадь части сферы, а не окружности. Результат вычисляют по соотношению усилия к площади по формуле:

P:F,
где P – нагрузка на шарик, а F – поверхность отпечатка.

Полученный показатель называется числом твердости и обозначается HB. Чем выше эта цифра, тем тверже материал.

Твердость древесины по Бринеллю: таблица

Рядовым потребителям не нужно вычислять твердость пород дерева самостоятельно, применять сложные формулы и приводить в действие пресс, так как давно разработана и успешно используется готовая таблица. В ней содержатся сведения обо всех видах древесины: от самых распространенных в столярном производстве (дуба, ореха, ольхи, ясеня) до экзотических (ярра, ятоба, кемпас, зебрано и др.). Значение может отличаться в зависимости от способа распила ствола, поэтому приводят средние показатели.