Madeira: O Que é E Por Que Características Se Distingue? Estrutura E Textura, Tipos E Função, Cor. O Que Está Incluído Na Composição Química? Aplicativo

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2024-01-18 12:22

A madeira tem muitas funções - é usada para construir casas e fazer móveis, com ela aquece quartos, ela nos rodeia por toda parte. Mas o que é madeira em termos de física ou mecânica? Como pode ser usado e quais são as suas falhas?

O que é isso?

A madeira é chamada de matéria-prima natural, que é utilizada para a produção de diversos tipos de produtos e estruturas. Se falamos desse material do ponto de vista da física, então a madeira é um tecido vegetal, constituído de células que se aderem com alta densidade . Por causa disso, a estrutura da árvore é densa e resiliente. As células das árvores (como quaisquer outras células vivas) têm uma concha. Contém celulose, o que torna a madeira muito durável. As células têm a forma de um tubo - longo e estreito, por isso receberam o nome de fibras.

A madeira tem a capacidade de reter calor . Isso se deve à presença de vazios entre as células - são elas que retêm o calor e o acumulam. A força e o peso inconsistentes estão relacionados ao tamanho das fibras. Quanto mais grossos eles são, mais durável é a madeira.

É mais fácil cortar madeira na direção em que as fibras estão localizadas. É mais fácil processar a madeira das espécies em que estão localizadas em paralelo . As árvores de bordo são mais difíceis de processar, uma vez que a estrutura do bordo tem um entrelaçamento próximo de células de fibra. Mas não só a celulose é encontrada nas células da madeira. Eles também têm uma substância muito complexa e misteriosa chamada lignina. Graças a ele, as fibras estão conectadas entre si. Os cientistas ainda não foram capazes de deduzir a fórmula química da lignina, ela é tão complexa.

A madeira tem uma tonalidade e um cheiro únicos que a distinguem de outros materiais . Ambos se devem à presença na composição de resinas, óleos, em coníferas - gomas e outras substâncias. Esses mesmos elementos ajudam a madeira a combater a podridão. A madeira é dividida em dois tipos de espécies - decíduas e coníferas. Ambos os grupos são muito grandes. Um grupo separado se destaca - árvores monocotiledôneas, que incluem uma palmeira, bambu.

Algumas raças são mais valiosas do que outras. O valor é aumentado por propriedades como resistência, durabilidade e a presença de uma textura original - um padrão. Espécies valiosas incluem carvalho, cerejeira, madeira de faia e algumas outras.

Propriedades básicas

Todas as características da madeira estão divididas em três grandes grupos: físicas, tecnológicas e mecânicas.

Físico

Aquelas propriedades que durante os testes não levam a mudanças na composição química da madeira são chamadas de físicas. Isso inclui as seguintes características:

• aparência;
• nível de umidade e tudo relacionado às suas mudanças;
• condutividade térmica e retenção de calor;
• condutividade elétrica;
• isolamento acústico e tudo relacionado a ele;
• mudanças que o material adquire após a exposição à radiação eletromagnética.

Componentes como cor, brilho, textura e macroestrutura formam a aparência . A cor é chamada de sensação visual que permanece após a árvore refletir um feixe de luz, ou melhor, da composição espectral desse reflexo. A cor é extremamente importante para a madeira. Eles são guiados por ele na escolha da raça com a qual a sala será decorada, a partir da qual serão feitos os móveis, os instrumentos musicais, os gêneros decorativos e aplicados, etc.

A cor de uma árvore depende de muitos fatores - raça, idade, região e clima da área em que ela cresce. A cor pode mudar sob a influência do vento, do sol, de infecções fúngicas e da umidade, especialmente se a árvore estiver na água por muito tempo . Mas muitas raças possuem um tom único que pode ser facilmente reconhecido por um especialista. O brilho é a propriedade de uma árvore para refletir um fluxo de luz. Em algumas raças, o brilho é mais forte, em outras é mais fraco. Das espécies que crescem na Rússia, o brilho mais forte está no carvalho, madeira de faia, bem como em árvores como a acácia branca.

A textura nada mais é do que o desenho de uma árvore . Torna-se visível após o corte dos elementos anatômicos (anéis anuais, raios do núcleo, vasos). De acordo com a largura dos anéis de crescimento e o conteúdo de madeira tardia, é feita uma avaliação de sua qualidade. A largura do anel de crescimento é o número de camadas contidas em um centímetro, dispostas radialmente na extremidade da madeira.

Para entender a quantidade de umidade contida na madeira, introduzimos uma característica como a umidade. É expresso em percentagem: a massa de água na madeira para a massa de madeira completamente seca.

É medido por métodos diretos ou indiretos. A maneira mais fácil e confiável de medir o teor de umidade da madeira é secá-la . Leva tempo, mas a resposta é precisa. No que diz respeito aos métodos indiretos, eles são significativamente mais rápidos. Por exemplo, medições com um medidor de umidade elétrico condutométrico mostram quanta água uma árvore contém e qual é sua condutividade elétrica. Mas a precisão de tais métodos é baixa - um máximo de 30%, e apenas onde a agulha foi inserida para medição.

A água na árvore pode ser livre e limitada . O primeiro pode ser encontrado na cavidade das fibras e no espaço entre as células. A segunda está na estrutura da célula, é mantida por ligações físico-químicas. Se a água livre for removida da madeira com bastante facilidade, a água retida será muito mais difícil de ser removida. Se a madeira serrada muda de forma durante a secagem, serragem ou armazenamento, isso é chamado de empenamento. Qualquer que seja a causa, leva ao aparecimento de defeitos na madeira, portanto, ela deve ser armazenada e processada de acordo com a tecnologia.

A madeira tem propriedades como absorção de umidade e dilatação (como consequência) . Isso deve ser levado em consideração ao trabalhar com ele. Nem sempre é negativo, por exemplo, em cubas ou tonéis, a propriedade da madeira de inchar e aumentar de tamanho, por isso, aumenta a densidade de adesão dos elementos de madeira uns aos outros.

A madeira tem uma densidade medida em quilogramas por metro cúbico (ou gramas por centímetro cúbico) . Diferentes tipos de madeira têm a mesma densidade de substância lenhosa (é 1,53 g / cm3), mas diferentes densidades de madeira completamente seca. Existem vários indicadores de densidade - a madeira úmida tem uma densidade e a madeira seca tem outra. Uma árvore tem uma característica como a porosidade, ou seja, o grau de preenchimento de cavidades vazias com ar. A porosidade de diferentes rochas varia de 40 a 80%.

O índice de permeabilidade significa quanto líquido ou substância gasosa a madeira é capaz de passar sob a influência da pressão sobre ela. Separadamente, entre as propriedades físicas da madeira, distinguem-se as propriedades térmicas, que incluem a capacidade de calor, a capacidade de conduzir calor e expandir sob sua influência, bem como a capacidade de conduzir a temperatura. A árvore possui a propriedade da condutividade elétrica, ou seja, uma corrente elétrica passa por ela . Quanto mais seca a madeira, pior conduz a eletricidade e vice-versa.

Tecnológica

Esta categoria de propriedades da madeira inclui parâmetros como dureza, resistência ao desgaste, tenacidade, retenção de vários tipos de fixadores e a capacidade de processar o material com ferramentas de corte. A tenacidade ao impacto é a propriedade da madeira de absorver a força aplicada a ela durante o impacto, sem alterar a estrutura do material . Alta viscosidade significa que é preciso muita força para quebrar a amostra.

A dureza se refere à capacidade da madeira de resistir a um corpo mais duro quando pressionada . O material mais duro para os testes de madeira e dureza é o aço. A dureza é determinada usando a escala do medidor de força. A resistência ao desgaste da madeira é indicada por sua propriedade de resistência ao desgaste durante o atrito com uma superfície com revestimento abrasivo. Existe uma fórmula especial para calcular a taxa de abrasão.

A capacidade de curvatura da madeira é diferente para as diferentes espécies de árvores. As melhores curvas são freixo, carvalho, faia, pior - coníferas. A madeira é capaz não apenas de entortar, mas também de rachar. Se você cravar um prego muito perto da borda, a propriedade será negativa, e se você cortar lenha, será positiva.

Mecânico

A madeira é capaz de resistir sob a ação de forças aplicadas a ela, ou seja, possui propriedades mecânicas. Isso inclui força, resistência à deformação, propriedades tecnológicas e operacionais. As propriedades mecânicas da madeira são determinadas em ensaios de tração, compressão, flexão e cisalhamento . A madeira é classificada como material anisotrópico, o que significa que possui propriedades diferentes em diferentes direções.

A resistência máxima é o nível de estresse máximo permitido que precede o início da fratura da amostra . Deve ser determinado numa amostra isenta de defeitos, pequena e limpa. Para determinar a resistência à compressão da madeira, você precisa de uma amostra que tenha uma forma prismática.

Deformabilidade é a capacidade de suportar cargas de curto prazo sem alterar a forma original . Devido à sua elasticidade, a madeira consegue voltar à sua forma original após cargas de curta duração. O módulo de elasticidade é calculado usando uma fórmula especial. A estrutura da madeira pode deformar-se sob cargas constantes. É importante saber exatamente o índice de força e o limite de resistência adicional, bem como o limite de resistência (para amostras submetidas a cargas alternadas).

Para comparar uma espécie com outra, é necessário conhecer as características específicas inerentes às propriedades mecânicas dos diferentes tipos de madeira. Por exemplo, as coníferas têm uma resistência específica mais alta do que as decíduas. Eles também têm um indicador de rigidez mais alto, mas todas as outras características específicas são mais baixas.

Visão geral da espécie

São muitas as espécies de madeira, na hora de escolher um material para construção ou beneficiamento, deve-se levar em consideração as características e propriedades individuais de cada uma. A madeira é dividida não apenas em grupos bem conhecidos de espécies decíduas e coníferas . Por exemplo, existe uma classificação da madeira por cor. Dependendo da espécie, as cores da madeira diferem. A cor de uma árvore depende de vários fatores. Esta é a raça, a idade, a taxa de crescimento da árvore, bem como a quantidade de corantes que ela contém.

O brilho também está diretamente relacionado ao último fator . No alburno da árvore (a parte externa, que contém células vivas), o tom é sempre mais claro que o do cerne. Na parte central, onde se concentram os taninos e as resinas, a tonalidade é bem mais escura. Assim, no cerne, a madeira é mais escura, no alburno é mais clara.

Os primeiros incluem lariço, pinheiro, freixo. O segundo, com um núcleo estreito - bétula, pêra, tília, amieiro. Das listadas, a bétula tem um tom de madeira completamente branco, enquanto o resto tem um tom lenhoso muito claro . Isso também se deve ao fato de que o amido está presente no alburno. O alburno é usado para a fabricação de tábuas de parquete.

As coníferas são usadas para criar madeira e outros componentes de construção . Eles têm uma estrutura leve e fácil de manusear. Um grande número de árvores coníferas cresce na Rússia. Já as madeiras nobres são utilizadas para criar móveis e acessórios.

Certas espécies de árvores têm um valor mais alto, são chamadas de valiosas . O valor está no fato de que essas rochas têm uma resistência muito maior, duram mais e têm um padrão único. Essas variedades são usadas para criar belos móveis de elite, tábuas de parquete, portas e outros itens de decoração. Todos eles custam significativamente mais do que os produtos convencionais da mesma categoria. As espécies domésticas valiosas incluem cerejeira, carvalho, pêra, pau-rosa, bem como madeira de bordo branco ou azevinho.

A madeira também se distingue por sinais de liquidez e iliquidez

• Madeira líquida - é usado para necessidades domésticas. A madeira líquida consiste em madeira comercial e lenha. Por sua vez, a madeira comercial inclui madeira redonda e lascada, mas não inclui lenha. Na composição da madeira industrial, também se destacam os cavacos tecnológicos e a resina de toco.
• Madeira ilíquida - aquele que não pode ser utilizado para fins econômicos devido ao fato de ter perdido suas qualidades técnicas devido a defeitos naturais ou defeitos de processamento.

A madeira para trituração é chamada de variedade redonda ou cortada, a partir da qual a celulose ou a polpa de madeira são produzidas. A qualidade dessa madeira é determinada pela variedade (são três), bem como pela frescura.

Descrição dos vícios

Os defeitos da madeira são chamados de defeitos que ela possui. Isso se aplica a todo o tronco e seus elementos individuais. A falha deve necessariamente degradar a qualidade da madeira, limitando a possibilidade de seu uso. Todos os tipos de defeitos e defeitos estão listados no GOST 2140-81 . Qualquer coisa que se desvie da estrutura normal da madeira é considerada um defeito.

Os vícios são naturais, que surgem independentemente da vontade de uma pessoa (exposição a fatores climáticos, pássaros, insetos, roedores, bactérias, etc.), e há defeitos de processamento, que incluem aqueles defeitos que surgem como resultado de processamento, armazenamento ou armazenamento impróprio de material.

Os vícios podem ser condicionais e incondicionais. Esse defeito é considerado incondicional, o que reduz significativamente a qualidade da madeira serrada, como podridão ou fungos . Os nós são o defeito mais comum, mas defeitos estruturais na madeira também são comuns. O tronco nodoso pode ser usado, por exemplo, para decoração original, mas não deixa de ser um vício. A composição permitida inclui não mais do que dois nós por um metro de comprimento da madeira, enquanto os nós devem ser saudáveis.

Os defeitos de processamento incluem tudo o que danificou a madeira durante o impacto mecânico nela ., nomeadamente - serração, colheita, armazenamento, armazenamento, transporte, etc. É em consequência do impacto mecânico que a madeira mais sofre, adquirindo desvantagens que inicialmente não tinha.

Formulários

A madeira é utilizada em muitas áreas da indústria, sendo um dos materiais mais ecológicos e ao mesmo tempo mais baratos.

Como combustível

As últimas décadas mostraram a importância do uso de minerais e recursos renováveis. Este último inclui a lenha usada como combustível. O crescimento do uso de lenha para aquecimento de instalações foi registrado em todo o mundo, e a Rússia não é exceção . Os pellets de combustível (pellets) e os briquetes de combustível são produzidos em quase todas as regiões do país onde existem florestas - sejam coníferas ou decíduas. O carvão também se tornou repentinamente popular, embora já tenha sido esquecido sem merecimento. Agora é amplamente utilizado na vida cotidiana e no trabalho.

Mas é impossível usar a madeira como combustível e fonte de energia sem quaisquer restrições. Existe um grande número de regras e requisitos legalmente estabelecidos, em relação aos quais os cidadãos não podem apenas colher lenha, mesmo para necessidades pessoais. A lenha só pode ser comprada de organizações que tenham permissão para esse tipo de atividade, como corte e extração de madeira.

Como matéria prima

Hoje, as casas de campo, na grande maioria dos casos, são construídas de madeira. As vantagens da madeira são inegáveis: é amiga do ambiente, natural, tem um aspecto atraente e permite criar muitos designs - desde uma clássica cabana russa a um chalé alpino. Eles constroem de madeira não apenas casas, mas também banhos, saunas, gazebos . A madeira é usada na construção de moradias e em estruturas de suporte de carga, vigas, tetos. Nos assentamentos rurais, as casas baixas ainda estão sendo construídas de madeira - para 2 ou 4 proprietários.

A indústria de madeira agora está se esforçando para aumentar a resistência da madeira serrada à umidade, fogo, resistência e também para melhorar a conformidade da madeira e das placas com os códigos de construção . Mas, ao mesmo tempo, a madeira deve permanecer um material natural e respirável, manter um padrão único e seu aroma inerente. Novas tecnologias de processamento e construção estão aparecendo constantemente, por exemplo, a construção de casas usando a tecnologia de madeira dupla é um fenômeno relativamente novo que só está ganhando popularidade na Rússia.

Além da construção, a madeira é amplamente utilizada como material estrutural para a produção de móveis . - sofás, cadeiras, mesas, guarda-roupas e muito mais. Escadas, grades, platibandas, balaústres, caminhos e calçadas no jardim e outros elementos decorativos em paisagismo e em edifícios são feitos de madeira.

Como um material artesanal

Tanto amadores quanto profissionais estão engajados na arte aplicada hoje. A madeira é usada para artesanato em suas mais variadas formas - de serragem e lajes a barras e tábuas de parquete. Artesãos com mãos douradas e de caixas ou paletes de madeira criarão uma cadeira de jardim - Adirondack, que não ficará pior do que uma de fábrica . Dos recortes obtêm-se os dois caminhos originais no jardim, bem como magníficas tábuas de recorte ou quadros queimados com serra de vaivém.

Em processamento

Embora uma árvore seja um recurso natural renovável, leva várias décadas para que uma floresta se recupere totalmente. O desmatamento e os incêndios florestais afetam negativamente as condições climáticas e ambientais e reduzem a quantidade de recurso disponível para uso . Dessa forma, a madeira é reciclada para reaproveitamento na produção, bem como para o processamento dos resíduos resultantes.

Aproveitando bem os resíduos e desperdícios gerados no processamento da madeira, uma grande quantidade de floresta pode ser salva.

A madeira pode ser dividida em comercial e não comercial . O primeiro inclui, por exemplo, as placas de laje e sub-sela. O segundo inclui folheados e lajes, mais precisamente, seus resquícios, cortes de toras serradas, diversos pedaços e sobras da atividade de carpintaria, e casca, serragem, aparas e pó também são referidos como madeiras não comerciais. A madeira comercial é usada para criar novos produtos. O não negócio está sujeito a coleta, processamento adicional e posterior descarte. Ainda que em relação à madeira não comercial, estão sendo realizados desenvolvimentos e busca de formas de beneficiamento. Por exemplo, aparas e serragem são compactados e, em seguida, são usados para fazer cama para gatos.