Для начала стоит принять тот факт, что хвойный лес считается более легким, чем пиломатериалы из лиственных пород дерева. Кроме того, такие варианты отличаются легкостью обработки и продолжительным периодом службы. Они устойчивы к гниению за счет большого количества смол, а потому нередко применяются в качестве облицовочного материала для фасадов сооружений.
Прежде чем рассчитывать вес пиломатериалов, стоит рассмотреть основные понятия:
- Сухая древесина – это материал, влажность которого не превышает 18%. Такие изделия уже прошли технологическую суку или длительное время хранились на складе или другом сухом помещении.
- Воздушно-сухие пиломатериалы – это лес с влажностью от 19 до 23%. Он отличается тем, что имеет равновесную влажность. Данное определение стоит понимать, как состояние дерева, когда его влажность находится в равновесии с этим же параметром воздуха окружающей среды. Данная характеристика достигается при продолжительном складировании изделий в естественных условиях. Пиломатериалы с таким уровнем влажности исключают использование технологической сушки.
- Сырое дерево – имеет влажность до 45%. Такой лес еще находится на стадии высыхания.
- Свежий лес – как правило, такие материалы характеризуются влажностью свыше 45%. Это недавно срубленные деревья или те, что длительное время находились под воздействием воды.
Стоит понимать, что определить удельный вес леса не так и просто. При этом можно сказать, какая порода будет относительно легче, а какая тяжелее. Так, хвойные разновидности будут гарантированно легче лиственных, например дуба или бука. Но вот при транспортировке значительного количества леса могут случиться всякие казусы. Как правило, все эти нюансы касаются практически непредсказуемого веса сырой древесины из-за высокой влажности. Потому с этим вопросом стоит разобраться.
Вес 1 куба хвойного леса на практике и по ГОСТу
В зависимости от породы дерева 1 м3 пиломатериала может иметь разный вес. Так, для хвойных пород, особенно если они сырые, характерна надбавка веса за счет смол. Сама влажность леса во многом зависит от сезона, когда проводилась вырубка. Роль играют и условия развития дерева.
Стоит понимать, что есть пиломатериалы из верхней и нижней части ствола дерева. Не трудно догадаться, что первый вариант будет несколько легче в силу того, что они изначально имеют большую влажность.
Обратите внимание! Основную роль в характеристиках леса играет влажность. Сырые и высушенные пиломатериалы могут иметь различную массу. Порой различия могут быть почти в два раза.
Стоит рассмотреть и положения нормативной литературы. Так, действующий ГОСТ принимает за стандартное значение влажности отметку 12%. В данных условиях легкие породы редко покидают отметку в 600 кг на кубометр леса. Самая легкая среди хвойных – пихта сибирская. Вес единицы объема такой породы едва достигает 390 кг. А вот лиственница, которая также классифицируется, как средняя, имеет вес 660 кг. Таким образом, она является тяжелее березы, но немного легче дуба.
Тем не менее, таблицы расчетов не всегда могут дать 100% гарантию того, что конкретный лес при определенном объеме будет весить, как указано.
Итоги
Кроме того, для удобства проведения расчетов, можно использовать специальные программы. Одной из таких является кубатурник леса. Он позволит без таблиц узнать, сколько весит та или иная порода, исходя и ее основных параметров. Пользуясь ПО, нет необходимости долго искать в таблице нужные позиции, возможно проводить интерполяцию. Все достаточно просто. Подобные программы показывают вес леса в килограммах на один кубический метр.
При строительных работах, связанных с использованием пиломатериалов из деревьев хвойного типа, очень важны правильные подсчеты удельного веса сосновой древесины. В отличие от других разнообразных строительных материалов, у данной разновидностей нет единого удельного веса, что несколько усложняет процесс выбора. Дело в том, что древесина сосны, как и любая древесина, является природным материалом пористого типа. Соответственно, в зависимости от сорта сосны и от процентного соотношения влажности и изменяется удельный вес сосны.
Как было выше сказано, основным параметров влияющим на объемный вес сосны, является влажность. Так, например, самый высокий показатель удельного веса у еще нетронутой, растущей сосны. Связанно это с тем, что дереву необходима большая влажность для роста. При этом влажность является одновременно полезным веществом и перевозчиком других, не менее полезных, витаминов и минералов. Количество влаги всецело зависит от сорта сосны, сезона заготовки и местности. Показатели влажности «живой» сосны могут варьироваться от 29% до 81%. Самый низкий показатель, соответственно у высушенной сосны, так как влажность в этом состоянии стремится к нулю.
Таблица веса 1 м3 сосны в зависимости от ее влажности.
Очень сложно определить процентное соотношение влаги подручными средствами. А это очень важный показатель для определения такого параметра, как удельный вес кубометра сосны. Обычно, данные процедуры проходят в специальных технологичных лабораториях.
Легче всего, при покупке материала, уточнить в составе влажность от производителя. После чего, с помощью представленной таблицы, узнать вес куба сосны при флажность от 5% до 90% и плотность материала:
| Процент влажности сосны | Удельный вес (кг /м3) | Плотность (г /см3) |
| Стандартная, от 10 до 12 % | 500 - 505 | 0,5 - 0,505 |
| 1 - 5 % | 480 | 0,48 |
| 12 % | 505 | 0,505 |
| 15 % | 510 | 0,51 |
| 20 % | 520 | 0,52 |
| 25 % | 540 | 0,54 |
| 30 % | 550 | 0,55 |
| 40 % | 590 | 0,59 |
| 50 % | 640 | 0,64 |
| 60 % | 680 | 0,68 |
| 70 % | 720 | 0,72 |
| 78 - 90 % | 750 - 820 | 0,75 - 0,82 |
| 80 % | 760 | 0,76 |
| 100 % | 850 | 0,85 |
Практическое значение и важность.
Среди хвойных строительных материалов ценятся влажная, вяленая, сухая и сырая сосны. Однако эти термины не дают определенное точное значение влажности, поэтому знать четкие цифры крайне важно. Так, например, требования к использованию валеной сосны не предусмотрено законодательными актами. Но, при выполнении определенных работ, ГОСТ устанавливает нормы влажности, например:
Древесина использовалась в строительных работах с давних времен. Конечно, ведь данный материал до сих пор является очень популярным благодаря наличию отличных технических характеристик. Древесина, сама по себе, является природным материалом структурированного типа, состоящая из древесных клеток и околоклеточных пустот, что в свою очередь, совсем не гарантирует что одна часть древесины будет равной другой идентичного размера. Поэтому, так часто, в процессе работ возникает вопрос подсчета нужного количества данного материала и таких параметров, как: вес древесины в целом и вес куба древесины.
| Порода дерева | Процент влажности, % | ||||||||||
| Свежие | 100 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 25 | 20 | 15 | |
| Лиственница | 940 | 1100 | 990 | 930 | 880 | 820 | 770 | 710 | 700 | 690 | 670 |
| Тополь | 700 | 760 | 690 | 650 | 610 | 570 | 540 | 500 | 480 | 470 | 460 |
| Бук | 960 | 1110 | 1000 | 950 | 890 | 830 | 780 | 720 | 710 | 690 | 680 |
| Вяз | 940 | 1100 | 1100 | 930 | 880 | 820 | 770 | 710 | 690 | 680 | 660 |
| Дуб | 990 | 1160 | 1160 | 990 | 930 | 870 | 820 | 760 | 740 | 720 | 700 |
| Граб | 1060 | 1330 | 1330 | 1130 | 1000 | 990 | 930 | 860 | 840 | 830 | 810 |
| Ель обыкновенная | 740 | 750 | 750 | 640 | 600 | 560 | 520 | 490 | 470 | 460 | 450 |
| Орех грецкий | 910 | 1000 | 1000 | 850 | 800 | 750 | 700 | 650 | 630 | 610 | 600 |
| Липа | 760 | 830 | 830 | 710 | 660 | 620 | 580 | 540 | 540 | 530 | 500 |
| Акация белая | 1030 | 1330 | 1330 | 1190 | 1060 | 990 | 930 | 860 | 840 | 830 | 810 |
| Ольха | 810 | 880 | 880 | 750 | 700 | 660 | 620 | 570 | 560 | 540 | 530 |
| Клен | 870 | 1160 | 1160 | 990 | 930 | 870 | 820 | 760 | 740 | 720 | 700 |
| Ясень обыкновенный | 960 | 1150 | 1150 | 930 | 920 | 860 | 800 | 740 | 730 | 710 | 690 |
| Пихта сибирская | 680 | 630 | 630 | 540 | 510 | 470 | 440 | 410 | 400 | 390 | 380 |
| Сосна обыкновенная | 820 | 850 | 850 | 720 | 680 | 640 | 590 | 550 | 540 | 520 | 510 |
| Пихта кавказская | 720 | 730 | 730 | 620 | 580 | 550 | 510 | 480 | 460 | 450 | 440 |
| Сосна кедровая | 760 | 730 | 730 | 620 | 580 | 550 | 510 | 480 | 460 | 450 | 440 |
| Береза | 870 | 1050 | 1050 | 890 | 840 | 790 | 730 | 680 | 670 | 650 | 640 |
| Осина | 760 | 830 | 830 | 710 | 660 | 620 | 580 | 540 | 530 | 510 | 500 |
В зависимости от типа строительных работ, измерять древесину необходимо по-разному. На вес м3 древесины особое значение оказывает плотность материала, соответственно, для правильного решения поставленных вопросов необходимо определиться со значением плотности. Различают два вида плотности:
Удельный вес (плотность древесинного вещества)
Объемный вес (плотность структурированного физического тела)
Древесинным веществом называют массу твердых материалов древесины без природных пустот. Данный вид плотности измеряется в лабораторных условиях, так как требует дополнительных измерений, невыполнимых в обычных условиях. Для каждой древесины всех видов и пород деревьев, эта величина является константой и составляет 1540 кг/м3.
Плотность самой древесины определить достаточно легко в обычных условиях. Для этого достаточно взвесить кусок дерева и измерить его объем. Полученные данные обработать стандартными арифметическими действиями по следующей формуле: У = М/О, где У - удельный вес дерева, М - масса древесины, О - занимаемый объём.
Таблица объемного веса 1м3 древесины в зависимости от влажности.
Плотность древесного вещества, как было уже сказано, является константой. Однако, древесина имеет многоклеточную волокнистую структуру сложного типа. Стенки из древесного вещества играют роль каркаса в структуре древесины. Соответственно, у каждой породы и видов деревьев клеточные структуры, формы и размеры клеток варьируются, в следствии чего удельный вес дерева будет разный, как и разный вес м3 дерева.
Также, большую роль в изменении удельного веса древесины оказывает влажность. Благодаря структуре данного материала, с повышением влажности, повышается и плотность древесины. Однако на плотность древесинного вещества данное правило не распространяется.
Ниже представлен удельный вес древесины. Таблица составлена в зависимости от влажности материала и исчисляется такого показателя, как вес 1м3 древесины.
- Группы пород деревьев
- Зависимость от влажности
- Влияние на качество древесины
Плотность древесины – это одна из основных характеристик кубометра материала, которую принимают во внимание при расчете конструкций, выборе сырья для производства различных изделий. Под понятием подразумевают отношение массы материала к измеряемому объему.
Какой может быть плотность леса
У разных пород деревьев примерно одинаковый состав, поэтому в сухом виде абсолютный удельный вес для всех будет условно одинаковым. Его среднее значение – 1,54 (безразмерная величина). Но в таблице плотности древесины для разных пород приведены свои числа. Дело в том, что в совершенно сухом состоянии измерить абсолютный параметр практически невозможно. Для этого необходимо полностью избавиться от влаги в исследуемом образце, устранить воздушные пустоты. На практике, как оказалось, параметр зафиксировать сложно, да и для расчетов он непригоден.
Для определения плотности пиломатериала более подходит расчет его удельного веса .
На него влияют:
- влажность;
- пористость пород.
Удельный вес древесины имеет вид среднего значения расчетов плотности в разных ее состояниях. В источниках этот показатель может незначительно отличаться. Разница обусловлена изменением уровня влаги внутри ствола. Чтобы не возникало путаницы, мы представляем таблицу со средними значениями удельного веса при каждом отдельном уровне влажности разных пород древесины в порядке возрастания показателей.
Таблица плотности дерева различной влажности (кг/м 3)
Группы пород деревьев
Обычно табличное значение плотности бруса и других пиломатериалов измеряется при влажности 12%. В зависимости от полученной величины, породы деревьев делят на 3 группы:
- С малой объемной массой (менее 540 кг/м 3). К ним относятся деревья хвойных пород: сосна , ель , пихта , кедр и некоторые лиственные. Это все виды ольхи , тополь , липа, осина, каштан.
- Со средним удельным весом 550–740 кг/м 3: бук , вяз (карагач), лиственница, все виды клена, рябина, яблоня, ясень.
- С высоким уровнем плотности свыше 750 кг/м 3: береза, дуб (араксинский, каштанолистный), граб, кизил, фисташка.
Разумеется, это неполный список пород. По указанным значениям плотности древесины в таблице можно определить принадлежность вида к группе.
Зависимость от влажности
В любом пиломатериале есть вода. Её количество в основном и определяет плотность бруса и другого сырья: чем больше влаги в изделии, тем выше показатель веса в измеряемом объеме.
Удельный вес древесины в таблице приведен в средних значениях, поскольку количество влаги в одном объеме постоянно меняется – это относительная величина.
Изменения происходят из-за:
- внешних погодных условий (дождь, туман, снег);
- антропогенного фактора (намокание вследствие деятельности человека).
Таким образом, совершенно сухой доска практически не бывает. Влажность древесины всегда выше 0% . Определить этот показатель можно с помощью специального прибора – влагомера.
Влияние на качество древесины
Средний удельный вес является основной характеристикой сырья при проведении расчетов, поскольку величина заключает в себе усредненную оценку испытаний пиломатериала в разных состояниях водонасыщения.
По законам физики, расчетная плотность напрямую связана с прочностью материала: чем выше удельная масса объема изделия, тем большую нагрузку он сможет выдержать. Это правило распространяется и на древесину.
Рассмотрим на примере:
- Дуб обладает большим удельным весом и славится своей надежностью и долговечностью. У него почти отсутствуют пустые поры, весь объем заполнен крепкими древесными волокнами и влагой. Из дуба изготавливают несущие конструкции домов и промышленных объектов. Древесина с высоким удельным весом жесткая, практически не гнется.
- Кедровый и березовый брус отличается малым объемным весом, потому их не используют для создания несущих элементов остова конструкций. Эти породы подходят, скорее, для отделочных работ, где нагрузка на изделия минимальная. Древесина с малой пористостью пластична, поддается изгибу.
Зависимость плотности и теплопроводности
Этот показатель важен для выбора дерева при заготовке дров. Зависимость прямая: чем выше показатель плотности, тем больше в чурках топлива, тем дольше они будут гореть. Древесные породы с высоким значением отношения массы к объему называются твердым топливом. Они долго горят, дают хороший жар, но из-за плотной структуры трудно колются. Преимущество дров и топлива из легких пород деревьев – их податливость в распиле и рубке, но они имеют сравнительно небольшой запас энергии. Гореть поленья будут значительно меньшее количество времени.
При проектировании разного рода деревянных конструкций часто используют и такой показатель, как вес тех пиломатериалов, из которых их предполагается изготавливать. Казалось бы, подобную информацию можно получить из специализированных справочников. Однако в такой литературе, к сожалению, часто указывается только вес 1 м 3 бруса или же, к примеру, доски. Приобретают же пиломатериалы зачастую не кубическими метрами, а просто поштучно.
Длина реализуемого деревообрабатывающими мастерскими бруса может быть разной. Но чаще всего такие предприятия продают населению пиломатериалы на 6 м. Так каким же, к примеру, может быть вес бруса естественной влажности 150х150х6000 мм? Чтобы это узнать, придется сделать несколько несложных самостоятельных расчетов.
От чего зависит вес пиломатериалов
Понятно, что чем больше влаги содержится в брусе, тем он будет тяжелее. Однако зависит вес таких пиломатериалов не только от этого фактора. Выполняя расчеты, в данном случае обязательно следует принимать во внимание и характеристики собственно самой породы древесины. Ведь, к примеру, брус из дуба в любом случае будет тяжелее пиломатериала из березы.
Что такое естественная влажность
Итак, как же выполнить расчет веса деревянного бруса естественной влажности 150х150х6000 мм той или иной породы? Сделать такие вычисления на самом деле не слишком сложно. Однако прежде чем приступать к расчетам, все же стоит определиться и с понятием «естественная влажность».
В строительстве и при изготовлении разного рода изделий, используется исключительно древесина влажностью не более 12-15%. И даже такие доски и брус перед применением в большинстве случаев дополнительно просушивают в течение некоторого времени.
Влажность только спиленной древесины будет, конечно же, очень высокой. В любом случае 12-15% ее показатель превысит значительно. Именно такую влажность и принято называть естественной. То есть нам в конечном итоге нужно узнать вес деревянного бурса стандартной длины сечением 15х15 см, изготовленного из свежеспиленного дерева.
Учитываем породу
За основу при выполнении подобной операции следует брать сведения из таблицы веса пиломатериалов в кубометрах.
Выполняют расчеты в данном случае следующим образом:
узнают количество брусьев заданной длины и сечения в 1 м 3 ;
путем простого деления вычисляют массу одной такой единицы пиломатериала.
В одной кубометре бруса, имеющего размеры 150х150х6000 мм, таким образом, будет содержаться 1: 0.15: 0.15: 0.15:6 = 7.4 штуки. Чтобы узнать вес балки, в данном случае нужно:
посмотреть вес кубометра для данной конкретной породы древесины;
разделить этот параметр на количество брусьев в кубометре.
К примеру, при влажности в 15% 1 м 3 сосновых пиломатериалов весит, согласно представленной выше таблице, 440 кг. То есть расчет в данном случае будет выглядеть так:
440 / 7.4 = 59.5 кг.
Легко определить также, что вес бруса 150х150х6000 мм из лиственницы той же влажности будет равен 90.5 кг. Для осины же этот показатель составит 67.6 кг.
Инструкция по расчету веса бруса естественной влажности 150х150х6000 мм
Таким образом, вес пиломатериалов заданной влажности узнать не слишком сложно. Для этого нужно всего лишь решить два простых математических примера. Но каков же будет вес бруса естественной влажности 150х150х6000 мм? Для того чтобы это определить, помимо всего прочего, нужно знать и собственно сам последний показатель для той или иной разновидности древесины.
Получить такую информацию можно также из специальных таблиц. Так, к примеру, естественная влажность сосны составляет 60-100%, лиственницы - 50-70%, березы - 70-90%. Эти параметры и следует брать в данном случае для вычисления веса. Точных расчетов при этом, по понятным причинам, сделать будет нельзя.
Итак, сколько весит брус 150х150х6000 мм естественной влажности? С учетом данных таблицы, представленной выше:
балки из сосны таких габаритов будут весить от 580/7.4=78.3 (60%) до 730/7.4=98.6 (100%) кг;
вес бруса естественной влажности 150х150х6000 мм из лиственницы будет варьироваться в пределах от 820 / 7.4 = 110.8 кг до 930 / 7.4 = 125.7 кг.
Подобным же образом можно выполнить расчет балок таких габаритов естественной влажности для любой другой породы.
Удельный вес
Видов плотности древесины различают всего два:
объемный вес (плотность самого физического тела древесины);
удельный непосредственно древесных волокон).
Выше нами был рассмотрен способ определения именно объемного веса бруса 150х150х6000. Естественная влажность или заданная при таких вычислениях — показатель важный. Ведь в данном случае вес зависит и от количества содержащейся в структуре древесины влаги. Но при желании для балок можно вычислить и удельный показатель плотности.
Сделать это можно, пользуясь таблицей, представленной выше. Расчеты в данном случае будут проводиться без учета влажности. То есть для вычисления нужно найти количество балок определенного размера в кубометре и просто разделить на полученное число показатель из таблицы.
Таким образом, для сосны 520 / 7.4 = 70.3 кг — это удельный вес бруса 150х150х6000. Естественная влажность - допустимая эксплуатационная или же какая-либо другая - в данном случае никак не учитываются.