Medienos kietumas ir stabilumas
- Veiksniai, įtakojantys medienos savybes tos pačios medžio rūšies ribose
- Medienos kietumas
- Medienos stabilumas
- Įvairių medienos rūšių vidutinis kietumas ir stabilumas [!]
Veiksniai, įtakojantys medienos savybes tos pačios medžio rūšies ribose
- Medžio augimo arealas. Tos pačios medžio rūšies savybės gali varijuoti, priklausomai nuo augimo vietos ir sąlygų. Kaip taisyklė, šaltesnių šiaurinių regionų medžiai auga lėtai, todėl jų metinės augimo rievės yra arčiau viena kitos, ir mediena dažnai pasižymi didesniu tankiu, kuris sąlygoja didesnį būsimų gaminių kietumą ir atsparumą.
- Medžio amžius. Senesnė mediena paprastai turi didesnį tankį. Nors bambukas yra žolė, ši taisyklė galioja ir jam, todėl bambuko grindų gamyboje pageidautina, kad būtų naudojamas ne jaunesnis kaip 4 metų bambukas.
- Medienos savybes įtakoja ir išpjovimo vieta, t.y. iš kokios medžio vietos buvo išpjauta mediena. Nustatyta, kad vienų medžių medienos tankis didėja nuo šerdies iki žievės, o kitų – mažėja. Medienos tankis svyruoja ir priklausomai nuo kamieno aukščio.
- Supjovimo būdas.
Išskiriami trys pagrindiniai medinių grindų supjovimo būdai:
Medienos supjovimo būdai
- Radialinis – išilginis supjovimas statmenai medžio rievėms. Radialinio supjovimo medinės grindys pasižymi vienoda tiesia rievių tekstūra, nes metinės augimo rievės sudaro apytiksliai 90° kampą su grindų paviršiumi.
- Tangentinis – išilginis supjovimas nestatmenai medžio rievėms. Tokios grindys turi gyvą lenktą rievių piešinį. Tangentinio supjovimo medinėse grindyse, metinės augimo rievės nesudaro stataus kampo su grindų paviršiumi.
- Skersinis – medžio supjovimas statmenai medžio kamienui ir plaušo krypčiai.
Radialinio supjovimo lentelė
Tangentinio supjovimo lentelė
Yra nustatyta, kad radialinio supjovimo medienos kietumo ir stabilumo rodikliai yra šiek tiek didesni nei tangentinio supjovimo, todėl tokios grindys bus kietesnės ir mažiau reaguos į klimatinių sąlygų pasikeitimą.
Atsižvelgiant į aukščiau išvardintus veiksnius, į visus toliau šiame tekste minimus kiekvienos medžio rūšies fizinių ir mechaninių savybių rodiklius, reikia žiūrėti kaip į vidutines reikšmes, gautas atlikus didelį matavimų skaičių. Žinant šiuos vidutinius rodiklius, galima spręsti apie konkrečios medžio rūšies eksploatavimo ypatumus.
Nors mediena pasižymi daugeliu savybių, visgi svarbiausios iš jų, įtakojančios medinių grindų eksploataciją ir ilgaamžiškumą, yra kietumas ir stabilumas.
MEDIENOS KIETUMAS
Medienos kietumo matavimas pagal Brinelio metodą
F – spaudimo jėga
D – rutuliuko diametras
d – atspaudimo diametras
Kietumas – tai medienos gebėjimas priešintis kietesnių kūnų (pvz., kulniukų ar baldų kojelių) įspaudimams. Nuo medienos kietumo priklauso medinių grindų ilgaamžiškumas, atsparumas krentančių daiktų smūgiams, nusitrynimui ir braižymui.
Medienos kietumas dažniausiai nustatomas naudojant taip vadinamą Brinelio metodą: į medienos paviršių su tam tikra jėga įspaudžiamas plieninis rutuliukas, po to matuojama gauta duobutė ir išskaičiuojamas tvirtumo koeficiento dydis pagal Brinelį. Kuo kietesnė mediena, tuo šis koeficientas didesnis.
Kietumo matavimo vienetas HB (Hardness Brinell). 1HB yra lygus 10 MPa arba 10 N/mm². Lentelėse šis koeficientas dažniausiai pateikiamas be dimensijos.
MEDIENOS STABILUMAS
Medienos stabilumas – tai savybė, kuri apsprendžia, kaip stipriai ir greitai mediena keičia matmenis, pasikeitus drėgmei joje. Reikia pažymėti, kad medienos drėgnumas gali keistis dėl klimatinių sąlygų (santykinio oro drėgnumo ir temperatūros) pasikeitimo patalpoje, taip pat dėl tiesioginio kontakto su vandeniu (plaunant grindis šlapiu skuduru) ar drėgnais paviršiais (klojant ant drėgno pagrindo). Tai paaiškinama medienos gigroskopiškumu, tai yra jos savybe absorbuoti drėgmę iš aplinkos arba atiduoti ją. Drėgmės absorbavimas ar pašalinimas vyksta tol, kol medienos drėgnumas neatitiks santykinio oro drėgnumo ir temperatūros patalpoje. Taip pat esant pastoviam santykiniam oro drėgnumui, kuris atitinka medienos drėgnumą, medinių grindų drėgnumo lygis ir matmenys nesikeis.
Išskiriami du medienos matmenų pasikeitimo tipai: susitraukimas ir išbrinkimas.
Susitraukimas - tai medienos matmenų ir tūrio sumažėjimas dėl vandens kiekio medienoje sumažėjimo. Medienos susitraukimą sąlygoja jos laikymas sausame ore, kurio metu vyksta adsorbcinio vandens, esančio medienos ląstelių sienelėse, atidavimas į aplinką. Dėl adsorbcinio vandens pašalinimo sumažėja ląstelių sienelių storis ir matmenys. Medinių grindų susitraukimo pasekmė – plyšelių tarp atskirų lentų atsiradimas.
Išbrinkimas – tai medienos matmenų ir tūrio padidėjimas dėl vandens kiekio medienoje padidėjimo, kurį sąlygoja medienos laikymas drėgname ore arba vandenyje. Tokiu būdu, ši savybė yra atvirkštinė susitraukimui, tačiau vyksta pagal tuos pačius principus. Medinių grindų išbrinkimo pasekmė – jų susibangavimas ar iškėlimas.
Kiek daug gali pasikeisti medienos parametrai į vieną ar kitą pusę, priklauso nuo medienos rūšies. Toliau pateikta lentelė rodo kai kurių medienos rūšių parametrų pasikeitimo rodiklius.
| 1 lentelė. Vidutiniai nepriklijuotos medienos parametrų pasikeitimo rodikliai, gauti keičiantis medienos drėgnumui nuo 8 iki 9 proc. ir atvirkščiai. | |
| Medienos rūšis | Vidutinis medienos parametrų pasikeitimas % |
| Ąžuolas | 0,25 |
| Uosis | 0,22 |
| Bukas | 0,32 |
| Klevas | 0,30 |
| Beržas | 0,24 |
| Merbau | 0,21 |
| Vyšnia | 0,23 |
| Riešutas | 0,20 |
Daugeliu atvejų medienos susitraukimas ir išbrinkimas taip pat netiesiogiai priklauso nuo medienos tankio: kuo didesnis ląstelių sienelių kiekis medienos tūrio vienete, tuo daugiau vandens gali būti sugerta arba atiduota.
Medienos susitraukimo ir išbrinkimo laipsniai priklauso ir nuo medienos supjovimo būdo: radialinio supjovimo grindims šie rodikliai bus mažesni nei tos pačios medienos tangentinio supjovimo grindims. Reikėtų pabrėžti, kad medienos matmenų pasikeitimas vyksta pagrinde skersine lentų kryptimi, o išilgine kryptimi beveik nejaučiamas.
Susitraukimo ar išbrinkimo procesas kiekvienai medžio rūšiai užima skirtingą laiko tarpą, priklausomai nuo drėgmės sugeriamumo greičio (pvz. ąžuolas – 30 dienų, uosis – 20 dienų, bukas – 14 dienų, klevas – 12 dienų).
Atsižvelgiant į prieš tai pateiktus veiksnius, visas medienos rūšis pagal stabilumo lygį galima išskirstyti į tris grupes: mažo stabilumo, vidutinio stabilumo ir didelio stabilumo. Žinant, koks yra konkrečios medienos stabilumas, galima spręsti apie tai, kiek stipriai suklotos medinės grindys gali išsiplėsti arba susitraukti, kokia yra bangelių ar plyšiukų atsiradimo tikimybė.
Toliau pateikta lentelė parodo, kaip apytiksliai pasikeičia medienos drėgnumas, priklausomai nuo santykinės oro drėgmės ir temperatūros pasikeitimų.
| 2 lentelė. Orientacinis medienos drėgnumo pasikeitimas %, priklausomai nuo klimatinių sąlygų pagal Kailvertą (skaičiai lentelės viduje rodo medienos drėgnumą) | |||||||
| Santykinis oro drėgnumas % | Temperatūra | ||||||
| 10°C | 15°C | 20°C | 25°C | 30°C | 35°C | 40°C | |
| 90 | 21,1 | 21,0 | 21,0 | 20,8 | 20,0 | 19,8 | 19,3 |
| 85 | 18,1 | 18,0 | 18,0 | 17,9 | 17,5 | 17,1 | 16,9 |
| 80 | 16,2 | 16,0 | 16,0 | 15,8 | 15,5 | 15,1 | 14,9 |
| 75 | 14,7 | 14,5 | 14,3 | 14,0 | 13,9 | 13,5 | 13,2 |
| 70 | 13,2 | 13,1 | 13,0 | 12,8 | 12,4 | 12,1 | 11,8 |
| 65 | 12,0 | 12,0 | 11,8 | 11,5 | 11,2 | 11,0 | 10,7 |
| 60 | 11,0 | 10,9 | 10,8 | 10,5 | 10,3 | 10,0 | 9,7 |
| 55 | 10,1 | 10,0 | 9,9 | 9,7 | 9,4 | 9,1 | 8,8 |
| 50 | 9,4 | 9,2 | 9,0 | 8,9 | 8,6 | 8,4 | 8,0 |
| 45 | 8,6 | 8,4 | 8,3 | 8,1 | 7,9 | 7,5 | 7,1 |
| 40 | 7,8 | 7,7 | 7,5 | 7,3 | 7,0 | 6,6 | 6,3 |
| 35 | 7,0 | 6,9 | 6,7 |
6,4 | 6,2 | 5,8 | 5,5 |
| 30 | 6,2 | 6,1 | 5,9 | 5,6 | 5,3 | 5,0 | 4,7 |
| 25 | 5,4 | 5,3 | 5,0 | 4,8 | 4,5 | 4,2 | 3,8 |
Iš 2 lentelės matyti, kad santykinio oro drėgnumo pasikeitimai sąlygoja žymiai didesnius medienos drėgnumo svyravimus nei temperatūros pasikeitimai: keičiantis santykiniam oro drėgnumui nuo 45 iki 60 proc., medienos drėgnumas pasikeis apie 2,5 proc. Tuo tarpu, keičiantis oro temperatūrai nuo 10°C iki 25°C, medienos drėgnumas pasikeis tik apie 0,5 proc. Atsižvelgiant į lentelėse 1 ir 2 pateiktus duomenis galima apytiksliai išskaičiuoti suklotų medinių grindų galimą parametrų pasikeitimą, keičiantis drėgnumui.
Pagal Europos standartus medinės masyvo grindys turi būti džiovinamos iki 7–11 proc. drėgnumo. Tokiam grindų drėgnumui atitinka apytiksliai 40-60 proc. santykinis oro drėgnumas. Esant tokioms sąlygoms, 7-11 proc. drėgnumo masyvo medinių grindų parametrų pasikeitimas bus minimalus.
Šie skaičiai nėra atsitiktiniai, kadangi 40-60 proc. santykinis oro drėgnumas yra optimaliausias ir žmogaus sveikatai. Esant tokiam drėgnumui stiprėja žmogaus imunitetas ir atsparumas stresams, pagerėja jo savijauta, palaikomas plaukų ir odos drėgmės balansas, sumažėja chroninių kvėpavimo takų susirgimų rizika bei palengvėja jų eiga.
ĮVAIRIŲ MEDIENOS RŪŠIŲ VIDUTINIS KIETUMAS IR STABILUMAS
Vidutinis medienos rūšių kietumas pagal Brinelį ir stabilumas (grafikas sudarytas pagal medžio rūšių aprašymus, medinių grindų gamintojų pateiktus duomenis, o taip pat vadovaujantis mūsų patirtimi).
