Вес древесины является важным параметром, который необходимо учитывать при транспортировке или при расчете нагрузок на различные конструкции. Однако, в большинстве случаев, основным количественным параметром для древесных материалов являются кубометры. Отсюда некоторые сложности.

Вес сосны

В целом, хвойные породы дерева считаются менее тяжелыми, по сравнению с лиственными. Кроме того, хвойные породы, обычно проще в обработке и обладают более высокой устойчивостью к биологическим факторам (за счет смолистости). Высокий спрос на сосну обусловлен так же и тем, что пиломатериалы из этого дерева могут быть довольно длинными, что в некоторых условиях принципиально.

Так как качественные древесные материалы должны быть хорошо просушены, и сосна здесь не исключение, более всего нас интересует вес именно сухой древесины. Вес сухой сосны 1 м3 составит 500 кг (плюс-минус 100 кг). Под «сухой» сосной понимается материал с влажностью на уровне 10-18%.

Кстати, чрезмерно высокий вес древесного материала может свидетельствовать о недостаточной просушке. Например, если масса кубометра пиломатериалов из сосны заметно превышает 600 кг - они явно не сухие. Повышенная влажность материала может свидетельствовать о ненадлежащих условиях хранения, что, в свою очередь, чревато:

• разрушением внутренней структуры дерева;
• развитием грибка или плесени;
• потерей прочностных свойств;
• ухудшением внешнего вида.

Сырой материал не рекомендуется использовать в строительстве из-за вышеперечисленных опасностей и более сильной усадки. Время, потраченное на просушку - это простой, которого можно избежать, контролируя качество приобретаемых материалов. В том числе и посредством сравнения фактического веса с нормативным.

Что может повлиять на вес?

Основной фактор влияния - влажность. Чем она выше, тем тяжелее будет заданный объем древесных материалов.

Естественно, недавно срубленная сосна будет тяжелее высушенной. В среднем, свежесрубленная сосна весит 900 кг на кубометр. В данном случае роль играют различные факторы региона заготовки:

• Смолистость деревьев;
• Глубина залегания грунтовых вод (чем меньше - тем больше воды в стволе дерева, тем выше вес);
• Общая влажность климата в регионе.

Играет роль так же сезон заготовки: например, дерево, срубленное после января, будет на 10-15% легче дерева, срубленного осенью.

Впрочем, это все касается свежей сосны. Может ли что-то повлиять на вес просушенного дерева или пиломатериалов?

Да, и основным таким фактором является обработка различными составами:

• антисептиками;
• антипиренами;
• водостойкими пропитками.

Обработанный древесный материал будет тяжелее примерно на 15-25%. И, в данном случае, это не будет показателем низкого качества или плохих условий хранения.

Могут наблюдаться некоторые колебания в весе пиломатериалов из сосны, что обусловлено несколькими причинами. Например, материал, изготовленный из нижней части дерева будет немого тяжелее аналогичного материала, сделанного из середины или верха.

Так же можно отметить, что сердцевина сосны более рыхлая и менее плотная, чем остальная древесина. Соответственно, материалы, на изготовление которых пошла сердцевина будут в среднем немного легче при том же объеме.

1. Группы пород деревьев
2. Зависимость от влажности
3. 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:

1. 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.
2. Со средним удельным весом 550–740 кг/м 3: бук , вяз (карагач), лиственница, все виды клена, рябина, яблоня, ясень.
3. 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.

Перед проведением любого строительства или ремонта, всегда производят расчет необходимого количества материала. Например: кирпича, металлопроката или пиломатериала: необрезной, обрезной доски или вагонки. Обычно продавец выполняет услуги доставки древесины, но бывает, что такой возможности нет. И уже этот вопрос приходится решать самому покупателю: какую машину нужно заказать, чтобы привести необходимое количество леса на место строительства?

Особенности пиломатериалов

Если даже известно количество дерева в кубических метрах, то по грузоподъемности выбор машины нужно будет еще посчитать. Даже зная, сколько весит куб сухой доски, масса кубометра материала на рынке может значительно отличаться. И виной этому будет не только порода дерева, например: сосна это или ель, береза или кедр, но и место сруба, влажность окружающего воздуха, и даже время, прошедшее со дня сруба. Вес единицы кубометра одного и того же дерева будет также отличаться от степени обработки материала. Масса кругляка, при одних и тех же условиях, всегда будет меньше массы необрезного леса. Это связано с тем, что плотность укладки материала в одном кубе будет разной. Кругляк не возможно плотно сложить друг на друга, останутся большие пустоты. Это же касается и необрезной доски. Поверхность плотно не прижмется с боковых сторон.

Поэтому при расчете грузоподъемности транспорта, нужно ориентироваться на перевозку возможно максимальной массы груза. А значит требуется узнать сколько весит куб обрезной доски из сосны естественной влажности? Так как это состояние дерева во время его сруба, а значит и максимальной влажности и плотности.

Показатели влияющие на вес пиломатериала

Влажность древесины – очень важный показатель, на который необходимо обращать внимание. При ее высокой степени дерево разбухает, а при низкой, наоборот усыхает. Все строительные работы рекомендуют выполнять с уже просушенным пиломатериалом, в котором показатель наличия влаги не превышает 15-20%. Иначе установленный сырой лес, со временем, подсыхая, будет изменять свои геометрические размеры (уменьшаться) и тем самым нарушать целостность постройки.

Просушенная древесина становится более прочной, хорошо поддается отделке, не подвержена плесени и насекомым, надолго сохраняет свои строительные качества. Перед просушкой снимается оставшаяся кора. Это необходимо для равномерного высыхания и исключения повреждения насекомыми (жуками короедами).

Сушка леса проводится специалистами на открытом воздухе. Лес укладывают штабелем, на прокладки между рядами, чтобы воздух свободно проходил и сушил доски со всех сторон. Желательно располагать место сушки в месте, где на материал не попадают прямые солнечные лучи, но имеется хорошая вентиляция. Верхний ряд штабеля нужно прижать грузом, для предотвращения деформации.

Расчет веса

Теперь произведем расчет веса наиболее распространенного пиломатериала, с которым можно столкнуться на рынке.

Расчет массы выполним используя калькулятор, по формуле М=V*ρ, кг, где:

• V- необходимый для расчета объем материала, м3. В нашем случае данное значение составляет 1 м3;
• ρ — плотность древесины, кг/м3. Для свежесрубленной сосны величина составляет 820 кг/м3.

Подставляя в формулу, получаем:

• М=1*820=820 кг.

Аналогично, зная плотность материала, можно рассчитать: сколько весит куб доски из лиственницы:

• М=1*940=940 кг.

А это значит: независимо от того, какого размера обрезная доска:

• 150х150х6000;
• 25х100х6000;
• 25х150х6000;
• 50х150х6000.

Вес их в одном кубе будет приблизительно равен, главное, чтобы состав древесины, а также показатель влажности оставались неизменными, отличаться будет только количество досок.

Возникает вопрос, сколько весит куб сухой доски той же сосны? Такое состояние древесины принимается при ее влажности до 20%. При этом плотность составляет — 520 кг/м3.

• М=1*520=520 кг.

Разница в весе одного куба между сосной естественной влажностью и сухой составит — 300кг! Но для строительства приобретается не 1 м3, а например 100 или 500. Соответственно грузоподъемность транспортного средства увеличивается на 30 или 50 тонн!

Поэтому, выбирая пиломатериал, важно знать влажность доски. Чтобы не сделать ошибку в выборе транспорта или количестве рейсов, необходимых для перевозки всего леса.

Пиломатериалы хвойных пород в среднем считаются более легкими, нежели произведенные из лиственных пород. Они отличаются простотой обработки и долговечностью — устойчивостью к гниению, и потому часто применяются для резной отделки фасада. Кроме того, именно из хвойных пород производятся наиболее длинные пиломатериалы (более 6 метров). Неудивительно, что они традиционно пользуются высоким спросом.

Вес пиломатериалов зависит от породы дерева и влажности.

Однако определение их веса — не такое простое дело. Хотя основные хвойные породы — сосна и ель — заведомо легче дуба или бука, на самом деле, если стоит задача транспортировки значительного количества пиломатериала на автомобильном транспорте, вас может ждать подвох. «Свежая» древесина зачастую может иметь труднопредсказуемый вес: пиломатериал, в зависимости от этапа переработки, а также от участка леса, на котором были выращены деревья, может сильно различаться по свойствам. Тут нужно разбираться особо.

Вес хвойных пиломатериалов по ГОСТу и на практике

Прежде всего, определяющую роль в свойствах древесины играет влажность. Сырое дерево и высушенное могут различаться по плотности вдвое. Особенно актуально это именно для хвойных пород.

Сырому лесу — ели или сосне — дополнительную массу придает смола. Влажность зависит от сезона вырубки, от условий произрастания, от части ствола, из которой произведены пиломатериалы.

В частности, что касается сосны, дерево, заготовленное после середины зимы (января), окажется на 10-20% легче осеннего. Если участок леса расположен на территории с высоко стоящими грунтовыми водами (ближе 1,5 м к поверхности), дерево будет «перегружено» водой, в особенности нижняя часть ствола. С другой стороны, «подсоченный» лес — тот, с которого прежде собирали смолу — окажется более чем в 1,5 раза легче нетронутого. Излишне говорить, что от влажности климата и тому подобных обстоятельств вес 1 м3 свежеспиленного леса тоже будет сильно зависеть.

В переработанном виде пиломатериалы более-менее выравниваются по массе, но все-таки те, что сделаны из нижней части ствола, с большой долей вероятности окажутся тяжелее: они изначально более влажные и при одинаковой просушке сохранят больше воды. Кроме того, по статистике, брус оказывается легче равных ему по кубатуре досок (особенно необрезных), даже сделанных из того же бревна: сердцевина ствола, из которой выпиливается брус, от природы более рыхлая, доски же производятся не только из сердцевины.

Одним словом, масса сырых хвойных пиломатериалов отличается от массы сухих очень сильно. В среднем вес одного кубометра сухой сосны — 470 кг, а сырой — 890 кг: разница почти в 2 раза. Вес 1 м3 сухой ели — 420 кг, а вес 1 м3 сырой — 790 кг.

Согласно ГОСТу, стандартной влажностью для древесины считается 12%. В таких условиях ель имеет плотность в 450 кг/м3, сосна — 520 кг/м3 , они относятся к легким породам. Среди хвойных пихта сибирская еще легче: 390 кг/м3 . Тем не менее встречаются и более тяжелые породы хвойных: лиственница относится к средним по плотности разновидностям древесины, вес 1 м3 — 660 кг, она превосходит березу и почти не уступает дубу.

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.