gęstość drewna

Gęstość drewna — Gęstość drewna, gęstość pozorna drewna – to stosunek masy do objętości drewna wyrażony w g/cm3 lub kg/m3.

Odrębnym pojęciem jest gęstość substancji drzewnej to jest błon komórkowych po wyeliminowaniu wody i przestrzeni wodnych. Wynosi ona około 1,54 g/cm3, a dla uproszczenia przyjmuje się 1,50 g/cm3.

Gęstością  pozorna (p):

p = m/v  =  p(1 – p)

gdzie:

• m – masa próbki
• v – całkowita objętość próbki

Gęstość drewna zależy od wielu czynników jak gatunek i budowa drewna, wilgotność, miejsce na przekroju i długości strzały, warunków siedliskowych i wzrostu drzewa.

Najbardziej istotny wpływ na gęstość drewna ma wilgotność drewna, w związku z czym wyróżnia się:

• gęstość drewna suchego o wilgotności 0%, mająca między innymi zastosowanie w praktyce jako wskaźnik używany do pomiaru drewna stosowego, tzw. metoda ATRO;
• gęstość drewna w stanie powietrznosuchym, w Polsce przyjmuje się wilgotność 15%;
• gęstość drewna bezpośrednio po ścięciu, a więc drewna o największej zawartości wody.

Gęstość drewna absolutnie suchego jest najbardziej wiarygodną wielkością przy porównywaniu właściwości poszczególnych gatunków, dającą niezmienny, pozbawiony wpływu wilgotności poziom odniesienia. W praktyce leśnej konieczna jest znajomość gęstości poszczególnych gatunków w stanie bezpośrednio po ścince, głównie ze względu na zagadnienia załadowczo transportowe. Najwyższą gęstość wykazuje drewno w części odziomkowej, w miarę posuwania się ku wierzchołkowi obniża się (większy udział drewna bielastego), a następnie wzrasta z uwagi na większą ilość zdrowych sęków o wyższej gęstości występujących u nasady korony.

W drzewach o normalnej słoistości gęstość rośnie w miarę posuwania się od rdzenia ku obwodowi, gdyż na obwodzie rozmieszczone są słoje o najmniejszej szerokości. W praktyce rozpowszechnione jest stwierdzenie że słoistość jest uważana za wskaźnik gęstości.

W przypadku drzew iglastych, o większej gęstości uważane jest drewno wąskosłoiste, w drzewach liściastych drewno szerokosłoiste.

Dość odmiennie przedstawia się klasyfikacja poszczególnych gatunków według gęstości w stanie świeżo ściętym:
•    drewno o gęstości 1000 kg/m3 i powyżej: cis, jodła, dąb, grab, wierzba;
•    drewno o gęstości 900-1000 kg/m3: daglezja, jesion, wiąz, brzoza, buk, orzech;
•    drewno o gęstości 800-900 kg/m3: grochodrzew, klon, topola;
•    drewno o gęstości 700-800 kg/m3: modrzew, sosna, świerk, lipa.

Gęstość względna (umowna) jest to stosunek masy drewna w stanie absolutnie suchym do objętości drewna o wilgotności powyżej punktu nasycenia włókien.

Zależność ta mająca zastosowanie przy pomiarze drewna stosowego metodą ATRO, jest wskaźnikiem obliczania wydajności materiałowej w przemyśle celulozowo-papierniczym, gdzie decydujące znaczenie ma nie objętość drewna lecz ilość suchego drewna znajdująca się w jednostce objętości.

Zależność tę można wykorzystać  w różnorodnych pracach badawczych, np. w analizie zabytkowego elementu drewnianego (np. starego kościoła drewnianego).

Interesująca jest zależność między gęstością pozorna drewna a właściwościami akustycznymi drewna, że drewno o niskiej gęstości, a więc wysokiej porowatości, wykazujące małą impedancję charakterystyczną, może być dobrym absorberem dźwięku. Lepsze właściwości pochłaniania dźwięku wykazują gatunki drewna o niskim oporze przepływu powietrza, który wzrasta potęgowo wraz ze wzrostem jego gęstości. Zauważa się istotny wzrost współczynnika absorpcji dźwięku wraz ze wzrostem gęstości drewna dla częstotliwości 1, 2 i 4 kHz.

Gęstość drewna jest jego ważną właściwością przy wyrobie instrumentów muzycznych.

Większą wartość opałową mają gatunki drzew liściastych o dużej gęstości takie jak grab, buk, dąb, brzoza niż gatunki drzew iglastych małej gęstości.

Aspekty prawne

Rozporządzenie Ministra Środowiska oraz Ministra Gospodarki z dnia 2 maja 2012 r. w sprawie określenia gęstości drewna (Dz.U. 2012 poz. 536). Rozporządzenie określa gęstość drewna dla gatunków drewna mającego zastosowanie w przemyśle i budownictwie, przewożonego środkami transportu drogowego, wyrażoną w kg/m3.