Badanie twardości drewna

Jednym z kluczowych parametrów drewna jest jego twardość. Odgrywa ona szczególnie ważną rolę, jeśli chodzi o podłogi. Cecha ta określa odporność na ścieranie oraz wgniecenie. W jaki sposób sprawdza się twardość drewna?

Wybierając podłogę do naszego domu czy mieszkania, warto zdawać sobie sprawę z faktu, że nie każdy gatunek drewna sprawdzi się do tego celu. Uwagę należy zwrócić tutaj zarówno na kolor i wygląd materiału, jak i poszczególne jego parametry.

Początkowo twardość drewna określało się wbijając w nie igłę na głębokość 2 milimetrów (była to tak zwana metoda Bugensa). Im trudniej było zagłębić igłę, tym z twardszym materiałem mieliśmy do czynienia. Z czasem okazało się jednak, że metoda ta jest zarówno niemiarodajna, jak i subiektywna – siła nacisku narzędzia mogła być bowiem różnie odczuwana przez poszczególne osoby. W krótkim czasie ten poziom sprawdzania twardości drewna został zastąpiony metodą Janki.

W jej ramach, próbę przeprowadza się z wykorzystaniem stalowej kulki o średnicy 11,284 milimetra. Badanie jest wykonywane na specjalnej maszynie. Kulkę umieszcza się w próbce do połowy jej średnicy i poddaje obciążeniu przez 2 minuty. Liczbę twardości można zobaczyć na siłomierzu urządzenia. Próbki mają kształt prostopadłościanu o wymiarach 5x5x5 centymetrów. Aby badanie było w pełni miarodajne, ich powierzchnia musi być bardzo gładka, a próby muszą zostać powtórzone. W związku z tym, w każdym kawałku drewna wykonuje się 4 wciski, które są oddalone od siebie z zachowaniem dodatkowego 1-centymetrowego odstępu od krawędzi próbki. Tego typu rozmieszczenie pozwala na wyeliminowanie wzajemnego wpływu wcisków. Metoda Janki znajduje zastosowanie przy testowaniu twardości drewna drzew liściastych.

Uwzględnia ona 6 klas twardości drewna:

• klasa I – drewno bardzo miękkie – limba, jodła, świerk, osika, wierzba i topola,
• klasa II – drewno miękkie – modrzew, sosna, kasztan, lipa, olcha, brzoza,
• klasa III – drewno średnio twarde – orzech, wiąz, sosna czarna,
• klasa IV – drewno twarde – grusza, wiśnia, teak, jesion,
• klasa V – drewno bardzo twarde – dąb, buk, cis,
• klasa VI – twarde jak kość – kokos, heban.

Dopracowany pomiar Janki stanowi metoda Brinella. Tutaj również wykorzystuje się kulkę, lecz ma ona średnicę 10 milimetrów. Siły nacisku są dopasowane do poszczególnych gatunków drewna:

• bardzo miękkie – 10 kg,
• średnio twarde – 50 kg,
• bardzo twarde – 100 kg

Badanie trwa 1 minutę, a największy nacisk zostaje osiągnięty po 15 sekundach. Jest on utrzymywany przez 30 sekund i przez kolejne 15 sekund ulega stopniowemu zmniejszaniu. Po wyjęciu kulki, przy pomocy mikroskopu mierzona jest średnica powstałego otworu, z dokładnością do 0,01, co pozwala określić twardość drewna. W celu zwiększenia precyzyjności pomiaru, kulkę pokrywa się sadzą i wyciąga średnią asymetryczną z czterech prób.

Brinell wykorzystał swoją metodę do określenia wytrzymałości 25 gatunków drzew i na tej podstawie wskazał 4 klasy twardości drewna, które są stosowane do dziś:

• klasa I – drewno miękkie – sosna (nie stosuje się jej na podłogach),
• klasa II – drewno średnio twarde – olcha, brzoza (drewno idealne do mało uczęszczanych miejsc takich, jak sypialnia),
• klasa III – drewno twarde – buk, dąb, wiśnia, czereśnia, teak (drewno do ciągów komunikacyjnych, jak przedpokój i często używanych pomieszczeń, jak pokój dzienny),
• klasa IV – drewno bardzo twarde – merbau, doussie, eukaliptus, jatoba (drewno do pomieszczeń o specjalnym zastosowaniu, jak biura, urzędy czy sklepy).

Połączenie metod Janki i Brinella stanowi ta odkryta przez Krippela, który do wcisków zastosował kulkę o średnicy 31,831 mm. Głębokość jest tutaj taka sama, jak u Janki i wynosi 2 mm. Twardość oblicza się przy pomocy wymyślonego przez Krippela wzoru, co pozwala na uzyskanie bardziej precyzyjnego wyniku niż w przypadku pomiarów ręcznych.

Jeżeli szukają Państwo sprawdzonej firmy z Warszawy, która zajmuje się montażem podłóg wysokiej jakości, zachęcamy do skorzystania z usług Vip Parkiet.