Twardość drewna, czym jest?

Podłoga musi być najtrwalszym elementem wykończenia naszych wnętrz, narażona jest na zarysowania, ścieranie czy wgniatanie, tj. codzienną eksploatację, musi także być odporna na takie czynniki naturalne, jak wilgoć i nasłonecznienie ale też wnikanie brudu i czyszczenie, to głównie właśnie twardość drewna determinuje jego wytrzymałość.

Trochę o drewnie.

Drewno składa się z takich podstawowych związków organicznych jak: celuloza, hemiceluloza i lignina, a tworzą je następujące pierwiastki: węgiel (prawie 50%), tlen (ok. 43%), wodór (6%), azot (0.2%) oraz inne. Dokładny skład chemiczny drewna uzależniony jest od jego gatunku, klimatu w którym występuje, jakość gleby itd., mogą w nim występować przeróżne substancje mineralne, np. olejki eteryczne, skrobia, białko, cukier, garbniki lub guma. Uformowane drewno uzyskuje się przez obróbkę ściętych drzew. Drewno, to przestrzeń między warstwą kory i łyka, a rdzeniem, powstają z niego takie produkty jak: podłogi, więźby dachowe, meble, ogrodzenia etc., a z odpadów powstałych podczas produkcji wytwarza się zwykle płyty wiórowe, osb i wiele innych produktów.
Dlaczego twardość drewna jest istotna?

To, czy dany gatunek drewna będzie nadawał się do wytworzenia konkretnego produktu decydować będzie jedna z jego podstawowych cech, czyli twardość, która wpływa na jego trwałość. Twardość drewna, to stawianie oporu ciałom obcym wciskanym w jego powierzchnię, innymi słowy jest to odporność na ścisk. O twardości drewna decyduje głównie jego gęstość ale też przekrój, tj. sposób, w jaki zostało ono przecięte.
Mamy przekrój poprzeczny, jest nim prostopadłe przecięcie drewna do jego osi i przekrój podłużny, czyli cięcie wzdłuż osi drewna. Naturalnie przekrój poprzeczny, to wyższa twardość drewna. Gęstość drewna, która też w znaczącym stopniu wpływa na jego twardość, to oczywiście stosunek masy do objętości, określany w kg/m², im będzie większy, tym drewno jest cięższe
i twardsze. Dąb dla przykładu, to ok. 600kg/m² i należy do gatunków twardych obok jesionu, wiązu, jaworu, grabu i przede wszystkim gatunków egzotycznych, głównie z Afryki i Ameryki Północnej, natomiast do miękkich zaliczyć należy sosnę, brzozę, olchę, lipę, topolę lub osikę.
W odniesieniu do podłogi, twardość drewna ma zasadnicze znaczenie, co przekłada się na jakość podłogi i jej właściwości. Mowa tu o deskach litych, parkietach lub deskach trójwarstwowych (np. deska barlinecka), cecha ta nie ma znaczenia w przypadku paneli, gdzie to rdzeń, będący płytą HDF gwarantuje podłodze m.in. twardość.
Nazwa panela np. dąb, buk, jesion, to tylko wzór laminatu zajmujący mniej niż milimetr grubości.
Od twardości drewna zależeć będzie przeznaczenie podłogi. Dzielimy drewno na cztery klasy twardości. Gatunków miękkich nie zaleca się kłaść na podłogę, średniej twardości drewno można położyć we wnętrzach o niskim natężeniu ruchu, może to być sypialnia, pokój dziecięcy, gdzie głównie chodzimy w miękkim obuwiu. Twarde drewno zastosować już można we wnętrzach średnio i intensywnie użytkowanych, będzie to pokój dzienny, korytarz, kuchnia. Bardzo twardym drewnem z powodzeniem można wyłożyć podłogę wnętrz bardzo intensywnie użytkowanych, tj. w biurze, sklepie czy w pomieszczeniach użyteczności publicznej, takie drewno także idealnie nadaje się do wykonania schodów, tarasów lub stolarki zewnętrznej.

Jak mierzy się twardość drewna?

Najbardziej znany sposób pomiaru twardości drewna, to metoda Brinell’a (nota bene metodę tę wykorzystuje się do testowania prawie każdego materiału, w tym metali), im wyższa wartość twardości Brinell’a, tym twardsze jest drewno i podłoga z niego wykonana. Metoda ta jest najbardziej miarodajna także w przypadku badania drewna o niejednorodnej strukturze, jakim jest drewno iglaste. Techniką tą mierzy się twardość drewna poprzez wciskanie z określoną siłą w próbkę drewna wgłębnika, czyli stalowej kulki o średnicy 10mm. Stosuje się trzy stopnie nacisku kulki: dla gatunków drewna miękkiego, o niskiej gęstości właściwej o sile 10kg, dla drewna o średniej twardości 50kg i dla zwartego, bardzo twardego 100kg, siła ostatniego obciążenia dotyczy zwykle badania podłóg. Łączny czas testu, to 1 minuta, 15 sekund trwa stopniowe obciążenie, od zera do maksymalnej wartości, następne 30 sekund, to pozostawienie próbki pod maksymalnym obciążeniem, ostatnie 15 sekund trwa stopniowe odciążanie próbki. Dla wyraźniejszego uwydatnienia obrzeża wgniecenia, kulka zostaje pokryta sadzą. Po odciążeniu mierzy się strefę wgniecenia, tj. średnicę uzyskanego wcisku podziałką klinową bądź mikroskopem pomiarowym, gdzie uzyskamy dokładność rzędu 0,01 mm. Na koniec, za pomocą specjalnego wzoru określa się liczbę twardości Brinell’a (BHN).

Jednak próbki tego samego gatunku drewna mogą różnić się parametrami, gdyż dokładne wyznaczenie współczynnika twardości drewna utrudniają takie czynniki, jak: przekrój drewna i jego wiek, starsze drewno ma mniej wilgoci i bardziej zwartą strukturę, co zwiększa jego twardość. Także warunki wzrostu mają wpływ na różnice twardości w obrębie tego samego gatunki, dlatego wartości określające stopień twardości musimy traktować w przybliżeniu, jako średnia dla danego gatunku. Wartości dla poszczególnych gatunków zostały wyznaczone na podstawie dużej ilości przeprowadzonych badań, które dla wszystkich gatunków wykonane zostały przy jednakowej wilgotności drewna, wynoszącej 12%.

Możesz także przeczytać:

Wybierz gatunek drewna na podłogę, porównując jego twardość.

Powrót mody na podłogę z połyskiem.

Opracowanie: Wojciech Gośliński
Data publikacji: 17.12.2011