Строительный портал - NativeStudio

Проведение расчетов отходов от вырубки деревьев и кустарников. Сколько весит куб древесины Удельный вес кустарников и деревьев

Удельный вес древесины отличается нестабильностью. Эта величина напрямую зависит от влажности породы. Показатели плотности могут изменяться в широких пределах даже для одной породы дерева. Потому выводимые в таблицах значения всего лишь обобщенные данные. На практике показатели величины плотности древесины отличаются от приведенных усредненных в литературе табличных значений и такую правку не считают ошибкой.

Таблица плотности древесины

Порода дерева

Плотность
древесины,
(кг/м 3)

Предел
плотности
древесины,
(кг/м 3)

Эбеновое
(чёрное)

Железное

Красное дерево

Лиственница

Орех лесной

Важно! В таблице указаны данные с учетом показателей влажности древесины в 12%. К примеру, удельный вес древесины сосны 520 кг/м 3 .

От чего зависит показатель

Плотность древесины определяется породой. Исходя из этого, вычисляют усредненные общепринятые величины удельного веса древесины, которые получают вследствие многократных практических исследований. В процессе проведения ряда экспериментов с одной породой можно получить отличающиеся друг от друга показатели плотности структуры. Фактически в одной таблице, представленной выше, собраны данные о плотности древесной породы собранные из разных источников, что говорит о переменчивости абсолютного и относительного показателей удельного веса древесины.

Группы плотности древесины

Общепринято вычислять удельный вес древесины разных пород с влажностью не выше 12%. Это нормативный показатель, согласно которому древесину подразделяют на три группы плотности:

  1. Малоплотные (до 545 кг/м 3). К этой категории относят: ель, сосну, пихту, кедр, можжевельник, тополь, липу, иву, осину, ольху (белую и черную), орех (белый, серый, маньчжурский), бархат амурский.
  2. Среднеплотные (555-745 кг/м 3) породы представлены: лиственницей, тисом, березой (повислой, пушистой, черной, желтой), буком (восточным, европейским), вязом, грушей, дубом, кленом, лещиной, грецким орехом, платаном, рябиной, хурмой, яблоней, ясенем (обыкновенным, маньчжурским).
  3. Высокоплотные (свыше 755 кг/м 3), среди которых: акация, береза железная, граб, дуб каштанолистный, железное дерево, самшит, фисташковое дерево, хмелеграб.

На рисунке, изображенном ниже, представлена диаграмма Значения поданы в коэффициентах.

Как плотность породы связанна с горючестью дерева

Теплотворность дров (отопительная энергетическая ценность) определяется исходя из основного показателя - удельного веса древесины. Это объясняется прямой зависимостью: чем выше показатели плотности структуры породы, тем выше процент содержащегося в ней горючего вещества и тем лучше горит топливо.

Показателями плотности активно пользуются в строительстве, подбирая материал для конструирования дома, стропильной системы крыши, проектируя мебель, закупая топливо для производства.

Обойтись без продуктов переработки дерева нереально. Отказавшись от пиломатериалов, человечество не сможет существовать полноценно. Потому исследования, проводимые с древесиной, имеют немаловажное значение, ведь благодаря этому инженерам удается конструировать долговечные жилые дома, выпускать прочную и надежную мебель, закупать качественное сырье для отопления предприятий.

Древесина использовалась в строительных работах с давних времен. Конечно, ведь данный материал до сих пор является очень популярным благодаря наличию отличных технических характеристик. Древесина, сама по себе, является природным материалом структурированного типа, состоящая из древесных клеток и околоклеточных пустот, что в свою очередь, совсем не гарантирует что одна часть древесины будет равной другой идентичного размера. Поэтому, так часто, в процессе работ возникает вопрос подсчета нужного количества данного материала и таких параметров, как: вес древесины в целом и вес куба древесины.

Вес пород древесины в зависимости от вида в таблице
Порода дерева Процент влажности, %
Свежие 100 80 70 60 50 40 30 25 20 15
Лиственница 940 1100 990 930 880 820 770 710 700 690 670
Тополь 700 760 690 650 610 570 540 500 480 470 460
Бук 960 1110 1000 950 890 830 780 720 710 690 680
Вяз 940 1100 1100 930 880 820 770 710 690 680 660
Дуб 990 1160 1160 990 930 870 820 760 740 720 700
Граб 1060 1330 1330 1130 1000 990 930 860 840 830 810
Ель обыкновенная 740 750 750 640 600 560 520 490 470 460 450
Орех грецкий 910 1000 1000 850 800 750 700 650 630 610 600
Липа 760 830 830 710 660 620 580 540 540 530 500
Акация белая 1030 1330 1330 1190 1060 990 930 860 840 830 810
Ольха 810 880 880 750 700 660 620 570 560 540 530
Клен 870 1160 1160 990 930 870 820 760 740 720 700
Ясень обыкновенный 960 1150 1150 930 920 860 800 740 730 710 690
Пихта сибирская 680 630 630 540 510 470 440 410 400 390 380
Сосна обыкновенная 820 850 850 720 680 640 590 550 540 520 510
Пихта кавказская 720 730 730 620 580 550 510 480 460 450 440
Сосна кедровая 760 730 730 620 580 550 510 480 460 450 440
Береза 870 1050 1050 890 840 790 730 680 670 650 640
Осина 760 830 830 710 660 620 580 540 530 510 500

В зависимости от типа строительных работ, измерять древесину необходимо по-разному. На вес м3 древесины особое значение оказывает плотность материала, соответственно, для правильного решения поставленных вопросов необходимо определиться со значением плотности. Различают два вида плотности:

Удельный вес (плотность древесинного вещества)

Объемный вес (плотность структурированного физического тела)

Древесинным веществом называют массу твердых материалов древесины без природных пустот. Данный вид плотности измеряется в лабораторных условиях, так как требует дополнительных измерений, невыполнимых в обычных условиях. Для каждой древесины всех видов и пород деревьев, эта величина является константой и составляет 1540 кг/м3.

Плотность самой древесины определить достаточно легко в обычных условиях. Для этого достаточно взвесить кусок дерева и измерить его объем. Полученные данные обработать стандартными арифметическими действиями по следующей формуле: У = М/О, где У - удельный вес дерева, М - масса древесины, О - занимаемый объём.

Таблица объемного веса 1м3 древесины в зависимости от влажности.

Плотность древесного вещества, как было уже сказано, является константой. Однако, древесина имеет многоклеточную волокнистую структуру сложного типа. Стенки из древесного вещества играют роль каркаса в структуре древесины. Соответственно, у каждой породы и видов деревьев клеточные структуры, формы и размеры клеток варьируются, в следствии чего удельный вес дерева будет разный, как и разный вес м3 дерева.

Также, большую роль в изменении удельного веса древесины оказывает влажность. Благодаря структуре данного материала, с повышением влажности, повышается и плотность древесины. Однако на плотность древесинного вещества данное правило не распространяется.

Ниже представлен удельный вес древесины. Таблица составлена в зависимости от влажности материала и исчисляется такого показателя, как вес 1м3 древесины.

3 ..

Обмер и учет срубленных деревьев

Каждое дерево можно разделить на три части: ствол, ветви и корни. Отношения этих частей между собой по массе различны в зависимости от породы, возраста и условий произрастания.

Рис. 6. Форма деревьев (I) и поперечное сечение ствола (II): 1 - дерево, выросшее в густом лесу; 2 - в лесу средней густоты; 3 - в редком лесу; АВ - наибольший диаметр; CD - наименьший

Но, как правило, стволовая часть составляет главную древесную массу, с возрастом увеличивающуюся.
Многочисленные наблюдения показали, что в спелых, сомкнутых древостоях масса стволовой древесины составляет 60-85%, ветвей 5-25 и корней 5-30% общей массы дерева.

Таблица 1

Густота древостоя оказывает очень большое влияние на это соотношение. Стволы в густых древостоях выше и по форме в первой половине дерева приближаются к цилиндру, в редких - низкорослы и имеют более конусообразную форму, а кроны обычно большие и развесистые (рис. 6). Например, у дубов, выросших на свободе в виде маяков, масса ветвей в возрасте 50-60 лет достигает 50% и больше. Наилучшее развитие имеет ствол хвойных пород: ели, пихты, лиственницы и сосны.

Таксационные признаки древесного ствола.

В нижней части ствол напоминает цилиндр, в верхней - конус. Для определения объема цилиндра и конуса необходимо знать их высоту и площадь основания, которую можно вычислить по его диаметру. Для определения объема ствола необходимо знать его форму, высоту (длину) и толщину (диаметр). Указанные элементы являются основными таксационными признаками ствола, а все остальные - производными от них. Б поперечном сечении дерево никогда не дает круга, а лишь приближается к нему, но для практических целей без особых погрешностей оно принимается за круг. При этом надо помнить, что диаметр дерева всегда надо измерять очень тщательно, брать его средним из двух взаимно перпендикулярных диаметров или из наибольшего и наименьшего (см. рис. 6). При определении высоты срубленного ствола практически измеряют не длину его оси, а кривую, образующую ствол, так как получаемая при этом погрешность крайне ничтожна.

Определение объема ствола.

Срубленное дерево, очищенное от сучьев и ветвей, образует хлыст или ствол. Объем ствола всегда меньше объема цилиндра и больше объема конуса такой же высотой и площадью основания. Уменьшая постепенно диаметр цилиндра, можно найти такой, при котором его объем равен объему древесного ствола такой же высоты. Многочисленными исследованиями установлено, что таким диаметром примерно является диаметр середины ствола. Следовательно, для определения объема ствола надо измерить его длину рулеткой или другим измерительным инструментом и диаметр на середине мерной вилкой, затем по измеренному диаметру вычислить площадь круга и умножить ее на длину ствола. В результате получаем объем измеряемого ствола.
В табл. 1 приведены данные для определения объема ствола по измеренному срединному диаметру и высоте (длине). В табл. 1 даны наиболее встречающиеся высоты и срединные диаметры стволов. Ее можно продолжить как по длине, так и по диаметру. Такого рода таблицы часто называют таблицами объемов ци-линдров. Пользование таблицей очень просто.
Пример. Требуется определить объем двух стволов длиной 21 и 11 ми срединным диаметром 17 и 12 см соответственно. Для определения объема первого ствола по табл. 1 находим в первой графе слева цифру 21 м и на этой строке графу с диаметром 17 см; в месте их пересечения стоит число 0,4767. Значит, искомый объем равен 0,4767 м3. Объем второго ствола находим на пересечении строки 11 ми графы 12 см; он равен 0,1244 м3.
-Следует отметить, что при определении объема по срединному диаметру возможны значительные ошибки и в большинстве случаев в сторону преуменьшения фактического объема (иногда свыше 10%), но зато расчеты производятся легко и быстро и вполне приемлемы для практических целей. Если объем ствола необходимо вычислить с большей точностью, то его делят на части и для каждой из них по срединному диаметру и длине определяют объем. Чем короче эти части и чем больше их выкраивают из ствола, тем точнее можно получить результат по общему объему. Обычно ствол делят на 2-м отрезки (рис. 7). Работа выполняется следующим образом. Ствол размечают с помощью рулетки на 2-м отрезки с небольшими затесками на их серединах, затем в местах затесок мерной вилкой измеряют диаметры и по ним с использованием табл. 1 и 2 находят объемы всех частей, сумма которых дает объем ствола, исключая вершину.

Рис. 7. Разбивка дерева на 2-м отрезки

В табл. 2 приведены объемы 2-м отрезков по срединному диаметру. Объем вершины длиной менее 2 м обычно настолько мал, что практически в расчет не принимается. Вычисляют объем вершины по формуле объема конуса - умножением площади основания на */з высоты, т. е. площадь основания следует умножить на длину и полученное произведение разделить на три. В табл. 3 приведены данные для определения нужного объема по измеренному диаметру основания вершины и по ее длине.
Пример. Требуется найти объем ствола длиной 22 м. Срединные диаметры 2-м отрезков равны: первый (1 м от нижнего отреза) 41; второй (3 м) 37; третий (5 м) 34; четвертый (7 м) 31; пятый (9 м) 29; шестой (11 м) 27; седьмой (13 мУ 24; восьмой (15 м) 21; девятый (17 м) 17 и десятый (19 м) 12 см. Диаметр основания вершины (длиной 2 м) равен 8 см.

Сколько весит 1 куб кустарника и мелколесья (масса метра кубического, масса кубометра, масса 1 литра и масса 1 ведра). Объемная масса и плотность мелкого леса и кустов.

Часто спрашивают - кустарники и кусты это деревья? Кустарник - это многолетнее деревянистое растение, которое достигает в высоту 0,7 - 6 метров и отличается от деревьев не только размерами, но и тем не имеет древесного ствола в обычном понимании этого термина. Если сравнивать кусты и деревья, то с точки зрения объемного веса этого древесного материала, кустарники очень похожи на древесные веточки. Практическое использование и применение кустов в быту приблизительно такое же, как и у веток деревьев. Очень похожи кусты и ветки по своим физическим свойствам: объемной плотности, удельному весу. Чаще всего кусты и ветки деревьев рассматриваются как отходы или мусор, пригодные к использованию в качестве бытового топлива. Например: кустарники и ветки используются для отопления частных домов, для чего сжигаются в специальных котлах или сжигаются в печах. Кусты бывают преимущественно лиственных пород, и теряют листья осенью. Для ландшафтного дизайна используют красивые декоративные разновидности кустарника, в том числе вечнозеленые дерево-кустарники. Дробленка из кустарника и кустов применяется для изготовления опилкобетона, арболита, деревобетона.

Что такое мелколесье - это кустарник? Не совсем так, внешне вещи похожие, однако путать кустарники и мелколесье не нужно. Мелколесье - это мелкий лес не имеющий делового или промышленного значения, обычных пород деревьев. Мелколесье часто растет на вырубках, гарях, расчищенных ранее, но заброшенных участках леса. При расчистке местности от мелколесья и вырубке мелкого леса маленькие деревца удобно считать по нормам как кустарник. По своему объемной плотности и удельному весу рубленное мелколесье принимается аналогом кустов и считается как кустарник. Мелкий лес и маленькие деревца не считаются деловой древесиной или лесоматериалами. Мелколесье не используется в деревообрабатывающей промышленности, столярном деле. Как и кустарники, мелколесье считается отходами, мусорным лесом, может использоваться в декоративных целях, для оформления и дизайна. Мелкий лес используется как бытовое топливо для отопления частных домов, дачных домиков. После переработки (порубки, рубки, пилки) мелколесье в виде дров сжигается в топочных котлах, печах, каминах и домашних очагах. Дробленка из мелкого леса, мелколесья применяется для изготовления опилкобетона, арболита, деревобетона.

Ветки деревьев или древесные веточки - это материал похожий по своим физическим свойствам на кусты и мелколесье. Делового или промышленного значения ветки, как и мелколесье, не имеют. Однако, красивые веточки могут использоваться для поделочных работ, изготовления изделий своими руками, украшения помещений, оформления и дизайна комнат, беседок, интерьеров. Объемный вес и плотность веток немного отличается от объемной плотности и удельному весу кустарника (мелколесья). Однако различия по массе 1 куба (1 кубометра, 1 метра кубического) незначительные. Основное применение для ветвей такое же, как у древесного мусора и отходов лесозаготовительных работ - это дрова, бытовое топливо, сырье для переработки. Дробленка из веток древесных применяется для изготовления опилкобетона, арболита, деревобетона.

В некоторых случаях объемный вес виноградной лозы рассчитывается таким образом, что за плотность лозы принимается объемная плотность кустарника и малолесья. Визуально, если мы будем судить только по толщине (диаметру) ствола виноградной лозы, то она действительно напоминает нам кустарник или мелколесье (особенно старая многолетняя лоза). На самом деле удельный вес виноградной лозы меньше, чем у веток, так как лоза состоит не только из древесного материала, но и включает большое количество пор с воздухом. Поэтому, объемный вес лозы меньше, чем у кустов, мелколесья, веток, сучьев, кустарника и мелкого леса. В отличии от мелколесья, виноградная лоза крайне редко рассматривается как топливо, так как обладает не высокой теплотворностью. Обычно виноградная лоза применяется в качестве поделочного материала и сырья для производства плетеной мебели, лозомебели. Кроме того, виноградная лоза перерабатывается на комбикорм.

Удобным вариантом определения объемного веса кустарника, веток, мелколесья, сучков, обрезков кусов и других подобных мелких древесных материалов может быть пример с хворостом. Хворост по своим физическим свойствам очень похож на кустарники и мелколесье, однако для хвороста можно указать объемную массу в случае сбора и заготовки сухого хвороста и сырого хвороста. Кстати, хворост - это бытовое топливо. Хворост, прутняк, мелкий сырой лес, и на корню, кустарник, особенно шелюга, тальник, ракитник. Нарубить хворосту на плетень. Обручный хворост, лещинник, осинник, дубнячок. Хворост - сухие ветки и лапник, валяющиеся в лесу. Хворост - сухие ветки и палки, разбросанные буреломом в лесу. Хворост - опавшие ветви деревьев, используемые как топливо и для строительства. Ветви хвороста ломкие, их не нужно рубить. Хворост хорошо и быстро горит, он удобен для быстрого приготовления пищи и разогрева домашней печи. ХВОРОСТ - сушняк, сушник, сушь, отболевшие от дерева, усохшие сучья, ветви, хруст, дрязг.

Обсуждая объемный вес и плотность веток, кустов, мелкого леса, хвороста, виноградной лозы, кустарников и мелколесья, мы забыли коснуться хвойных деревьев. Срубленные ветки хвойных деревьев имеют собственное название - это лапник. Лапник называют хвойным - это общее название. Но в некоторых случаях необходимы уточнения. Тогда выделяют лапник сосновый, лапник еловый, лапник пихтовый, лапник лиственницы и др. Объемный вес и плотность лапника выше чем у рассмотренных выше материалов, так как лапник всегда связан с большим количеством хвои (хвойных иголок).

Таблица 4. Объемный вес кустарника и мелколесья (масса метра кубического, масса кубометра, масса 1 литра и масса 1 ведра). Мелкий лес, ветки - объемная плотность и объемный вес материала. Ветви, виноградная лоза, хвойный лапник, хворост сухой и хворост сырой, сушняк, хвоя, кора древесная.

Изменяется в широких пределах даже для одной породы дерева. Значения величины плотности (удельного веса) древесины - это обобщённые цифры. Практическое значение величины плотности древесины отличается от приведённого усреднённого табличного значения и это не является ошибкой.

Таблица плотности (удельного веса) древесины
в зависимости от породы дерева

«Справочник по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975 г. Коломинова М.В., Методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта УГТУ 2010г
Порода дерева Плотность
древесины,
(кг/м 3)
Предел
плотности
древесины,
(кг/м 3)
Плотность
древесины,
(кг/м 3)
Предел
плотности
древесины,
(кг/м 3)
Эбеновое
(чёрное)
1260 1260 --- ---
Бакаутовое
(железное)
1250 1170-1390 1300 ---
Дуб 810 690-1030 655 570-690
Красное дерево 800 560-1060 --- ---
Ясень 750 520-950 650 560-680
Рябина (дерево) 730 690-890 --- ---
Яблоня 720 660-840 --- ---
Бук 680 620-820 650 560-680
Акация 670 580-850 770 650-800
Вяз 660 560-820 620 535-650
Граб --- --- 760 740-795
Лиственница 635 540-665 635 540-665
Клён 650 530-810 655 570-690
Берёза 650 510-770 620 520-640
Груша 650 610-730 670 585-710
Каштан 650 600-720 --- ---
Кедр 570 560-580 405 360-435
Сосна 520 310-760 480 415-505
Липа 510 440-800 470 410-495
Ольха 500 470-580 495 430-525
Осина 470 460-550 465 400-495
Ива 490 460-590 425 380-455
Ель 450 370-750 420 365-445
Верба 450 420-500 --- ---
Орех лесной 430 420-450 --- ---
Орех грецкий --- --- 560 490-590
Пихта 410 350-600 350 310-375
Бамбук 400 395-405 --- ---
Тополь 400 390-590 425 375-455
  • В таблице указана плотность древесины при влажности 12%.
  • Показатели таблицы взяты из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
  • Откорректировано 31.03.2014, по методике:
    Коломинова М.В., Физические свойства древесины: методические указания для студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», Ухта: УГТУ, 2010

    Скачать (cкачиваний: 787)

Общепринято указывать величину плотности (удельного веса) древесины в зависимости от породы дерева. За показатель принимается усреднённое значение величины удельного веса, полученное методом обобщения результатов многократных практических измерений. Фактически - здесь опубликованы две таблицы плотности древесины, взятые из абсолютно разных источников. Небольшая разница в показателях наглядно свидетельствует о переменчивости плотности (удельного веса) древесины. Анализируя значения плотности древесины из вышеприведённой таблицы, стоит обратить внимание на отличия показателей авиационного справочника от университетской методички. Для объективности, приведена величина плотности древесины из обеих документов. С правом выбора читателем приоритета важности первоисточника.

Особое удивление вызывает табличная величина плотности лиственницы - 540-665 кг/м 3 . Некоторые интернет-источники указывают плотность лиственницы, равной 1450 кг/м 3 . Кому верить - не понятно, что лишний раз доказывает неопределённость и неизведанность поднимаемой темы. Лиственница - достаточно тяжёлый материал но, не настолько, чтобы камнем тонуть в воде.

Влияние влажности на удельный вес древесины

Удельный вес сплавной древесины

Примечательно, что с увеличением влажности древесины, уменьшается зависимость величины удельного веса этого материала от породы дерева. Удельный вес сплавной древесины (влажность 75-85%) практически не зависит от породы дерева и равняется, примерно 920-970 кг/м 3 . Объясняется это явление достаточно просто. Пустоты и поры в древесине заполняются водой, плотность (удельный вес) которой гораздо выше плотности вытесняемого воздуха. По своей величине, плотность воды приближается к плотности , удельный вес которого практически не зависит от породы дерева. Таким образом удельный вес раскисших в воде кусков дерева менее зависим от его породы, нежели в случае с сухими образцами. В этом месте не лишне вспомнить, что для древесины существует разделение классических физических понятий . (см. )

Группы плотности древесины

Условно, все породы деревьев делятся на три группы
(по плотности своей древесины, при влажности 12%):

  1. Породы с малой плотностью (до 540 кг/м3) - ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха чёрная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;
  2. Породы средней плотности (550-740 кг/м3) - лиственница, тис, берёза повислая, пушистая, чёрная и жёлтая, бук восточный и европейский, вяз, груша, дуб летний, восточный, болотный, монгольский, ильм, карагач, клён, лещина, орех грецкий, платан, рябина, хурма, яблоня, ясень обыкновенный и маньчжурский;
  3. Породы высокой плотности (750 кг/м3 и выше) - акация белая и песчаная, берёза железная, гледичия каспийская, гикори белый, граб, дуб каштанолистный и араксинский, железное дерево, самшит, фисташка, хмелеграб.

Плотность древесины и её теплотворность

Плотность (удельный вес) древесины выступает главным показателем её отопительной энергетической ценности - . Зависимость здесь прямая. Чем выше плотность структуры древесины у породы дерева, тем больше содержится в ней горючего древесинного вещества и, тем жарче из таких деревьев получаются .