Твердость по бринеллю паркетная доска. Рассмотрим европейские породы

Таблица твердости древесины. Твердость древесины по Бринеллю (шкала Бринелля)

Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка).

Твердость - это способность материала сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Проще - это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела. Зависит твердость от структуры материала и других его механических характеристик, главным образом модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количественная связь с которыми устанавливается теорией упругости.

Методы измерения твердости делятся на статические(по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу) и динамические(по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве). Статическими методами твердость определяют вдавливанием в поверхность материала какого-либо твердого предмета - индентора(металлического шарика, металлического или алмазного конуса), деформацией которого можно пренебречь, или царапанием поверхности образца. Динамические методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной нагрузке - при ударе или по отскоку от материала свободно падающего бойка или маятника с бойком. Иногда используют метод определения твердость по затуханию колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др.

Таблица твердости древесины является вариацией метода Бринелля и используется для оценки твёрдости древесины. Он заключается в измерении силы, необходимой для вдавливания металлического шара диаметром 0,444 дюйма (11.28мм.) в древесину на половину своего диаметра. Тест твёрдости изобрёл австриец Габриэль Янка (Gabriel Janka, 1864-1932), который исследовал проблемы упругости и твёрдости разных сортов древесины.

Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка). Следует заметить, что при вычислении результатов берется площадь равная площади сечения шарика по диаметру, то есть ≈100мм2. Согласно же отечественной методике измерений, и данных твердости, приведенных, например, в "Древесиноведении" Перелыгина, берется площадь половины поверхности шарика(≈200мм2), вдавливаемого в поверхность измеряемого образца.

Таким образом, ежели учитывать колебания значений твердости древесины в зависимости от влажности, поверхности измерения(торцовая, тангентальная, радиальная) и условий измерений и вычислений, следует рассматривать приведенные значения в таблице, как сравнительные данные для понимания того, какая древесина тверже.

Что такое твердость древесины по Бринеллю (шкала Бринелля)

В первую очередь твердость древесины зависит от условий произрастания и от породы дерева. Разброс значений может быть весьма значительный даже в пределах одной породы. В России и Европе твердость древесины чаще всего указывают по шкале Бринелля, а в США например по шкале Janka.

Твердость по Бринеллю определяют путем вдавливания в бразец древесины закаленного стального шара диаметром 10 мм с силой в 100 кг. После вдавливания производят замер образовавшегося углубления (кратера) и рассчитывают соответствующий показатель по шкале Бринелля. Воздействие оказывают в течении 30 секунд. Показатель твердости тем выше, чем меньше образовавшаяся лунка по размерам (тем соответственно древесина тверже). Суть этого метода исследования (испытания) заключается в определении способности древесины к внедрению в нее твердых предметов.

На величину твердости оказывают влияние множество факторов: влажность древесины, вид распила (радиальный, полурадиальный, тангенциальный) и другие факторы. Все породы дерева по твердости делятся обобщенно на три группы:

1)мягкие --лиственные породы(напр. осина,ольха,липа)

2) твердые - сибирская лиственница, клен, бук, яблоня, ясень, береза (торцовая твердость от 38,6 до 82,5 МПа).

3) очень твердые - акация, кизил, самшит, граб(торцовая твердость более 82,5 МПа).

Для производства паркета используются породы древесины, у которых твердость по шкале Бриннеля как минимум средняя. Рассчитывают твердость древесины по Бринеллю следующим образом: приложенную нагрузку нужно поделить на площадь поверхности отпечатка.

Твердость древесины одной породы может значительно отличаться в зависимости от распила (плашки радиального распила тверже тангенциального распила). В таблице ниже приведены усредненные значения по ряду пород древесины.

Тест Бринелля (европейский стандарт EN 1534) разработан шведским инженером Йоханом Аугустом Бринеллем в 1900г. С тех пор он является официальным и общепринятым методом определения твердости дерева.

Акация (Acacia)	7.1
Афрормозия (Afrormosia)	3.3
Бамбук (Bamboo)	4.0
Берёза (Betula)	3.5
Берёза карельская (Betula verrucosa)	3.5
Бук (Buche)	3.8
Венге (Wenge)	4.3
Вишня (Cherry)	3.1
Граб (Cárpinus)	3.7
Груша (Pear)	4.2
Дуссия (Doussie)	4.5
Дуб (Oak)	3.7
Зебрано (Zebrano)	4.5
Ипе (Лапачо) (Ipe)	5.9
Ироко (Iroko)	3.5
Кемпас (Kempas)	4.9
Клён (Maple)	4.1
Лиственница (Larche)	2.5
Махагон (Mahagoni)	5.0

Во многом долговечность, прочность и износостойкость напольных покрытий из натурального дерева зависят от твердости сортов используемой в них древесины. Твердость пород дерева в штучном паркете, массивной, инженерной и паркетной доске напрямую влияет на вероятность образования вмятин на их поверхности от ударов, каблуков, падения твердых предметов, давления ножек тяжелой мебели.

Чем выше показатель твердости древесины, тем меньше вероятность столкнуться с вмятинами и другими неприятными последствиями в период эксплуатации деревянного напольного покрытия. Твердость древесины можно также определить как ее способность сопротивляться разрушению и деформации в процессе эксплуатации под воздействием внешней силы.

При этом коэффициент твердости может несколько различаться даже в пределах одной породы дерева. Это зависит от ряда факторов: влажности, климата произрастания и возраста дерева, времени заготовки древесины и даже способа ее распила.

Можно условно выделить 4 группы сортов древесины:

1. мягкие - осина, тополь, липа, ель, ольха, сосна;
2. средней твердости - береза, лиственница;
3. твердые - вяз, клен, дуб, бук, акация, груша, черешня;
4. очень твердые - тали, оливковое дерево, тис.

Методы определения твердости древесины в напольных покрытиях

На сегодняшний день твердость напольных покрытий из дерева определяется двумя основными методами: по Бринеллю и Янка, которые, однако, очень похожи между собой и появились примерно в одно и то же время (на рубеже предыдущих столетий, но метод Бринелля предложен чуть раньше - в 1900 году).

Тем не менее, метод шведского инженера Бринелля используется для испытания твердости не только древесины, но и металлов и иных материалов, включая сплавы, а метод австрийского технолога Янка - исключительно для определения свойств износа и твердости древесины.

Оба метода широко применяются на практике, но первый (твердость по Бринеллю) чаще указывается на упаковках паркета в России, а второй (твердость по Янка) - в США. В Европе используются оба метода. При измерении твердости методом Янка используются различные единицы силы (в США - фунт-сила в lbf, в Швеции - килограмм-сила в кгс, в Австралии - ньютон в Н и килоньютон в кН).

Шкала твердости паркета по Бринеллю

Метод измерения твердости по Бринеллю был, в частности, подробно описан в ГОСТе 9012-59. Суть его сводится к следующему: стальной закаленный шар диаметром до 10 мм на протяжении 10-15 секунд под нагрузкой 3000 кгс вдавливается в поверхность древесины, которая должна быть гладкой, ровной, а в некоторых случаях - отполированной (при использовании шара диаметром 1 мм).

В результате испытания на поверхности дерева образуется лунка, центр которой должен быть удален от края образца паркетной доски не менее чем на 40 мм (для шара 10 мм) с целью получения правомерного результата. Диаметр полученного отпечатка измеряется прибором со шкалой с делениями, а показатель твердости древесины вычисляется по специальной формуле и записывается как HB.

Однако в большинстве случаев значение HB вычисляют не по формуле, а сразу определяют по таблице, где оно напрямую зависит от размера (диаметра) лунки. Иными словами, согласно методу Бринелля, чем менее глубоким получился отпечаток на поверхности паркета, тем более твердой является его древесина.

Таким образом, выбирая напольное покрытие из натурального дерева, нелишним будет взглянуть на таблицу твердости сортов древесины, особенно если на ваш паркет планируется ставить тяжелую мебель.

Помните, что по Бринеллю наиболее мягким деревом является ель и сосна (их твердость не превышает 1,3 HB и 1,6 HB соответственно), а наиболее твердыми сортами считаются бамбук и тали. В любом случае показатель твердости древесины, используемой в напольном покрытии, не должен быть ниже 2,6 HB. В частности, популярный дубовый паркет имеет вполне приемлемые значения твердости - 3,7 HB, но не самые высокие среди всех деревянных напольных покрытий.

Шкала твердости паркета по Янка

Твердость древесины по методу Янка определяется тоже давлением металлического шара на ее поверхность, однако записывается в значении той силы, какую приходится прикладывать, чтобы шар диаметром 11,28 мм наполовину своего размера был вдавлен в дерево.

Как и в случае метода Бринелля, коэффициент твердости древесины по методу Янка может различаться в зависимости от влажности древесины и иных внешних факторов. В связи с этим значения в таблице являются усредненными и даны в первую очередь для понимания потребителем твердости того или иного сорта древесины в сравнении с другими сортами.

Как нетрудно заметить, метод Янка подтвердил мягкость древесины сосны, ели и лиственницы. Сюда же можно отнести липу, каштан, тсугу и ольху со значениями твердости по Янка 186 кгс, 245 кгс, 227 кгс и 268 кгс соответственно. К сортам средней твердости относят платан (349 кгс) и махагони (363-376 кгс). Более твердым является американский орех (458 кгс).

Как видно из диаграммы, дубовый паркет не является самым твердым: значение твердости красного дуба - 571 кгс, а белого дуба - 617 кгс по шкале Янка. Аналогичным по твердости будет штучный паркет, паркетная или массивная доска из бука или ясеня. А вот бамбук не получил высоких оценок по Янка в отличие от метода Бринелля.

Наиболее твердыми породами древесины по методу Янка оказались такие сорта, как тигровое дерево, эбеновое (черное) дерево и тамаринд, а лидером среди них по твердости стало австралийское булоке (2295 кгс).

В целом результаты испытаний по обоим тестам схожи, поэтому при покупке деревянного напольного покрытия можно руководствоваться любым из них. Ну а самым взыскательным покупателям мы рекомендуем сверять значения твердости выбранного напольного покрытия по обеим таблицам, чтобы быть абсолютно уверенным в своем выборе.

Как выбрать деревянное напольное покрытие по твердости и избежать вмятин в процессе эксплуатации

Штучный паркет, массивная и инженерная доска состоят целиком из массива древесины (не считая фанерного основания последней, не влияющего на твердость покрытия), а потому твердость по Бринеллю или Янка указывается для всего напольного деревянного покрытия в зависимости от сорта древесины.

В отличие от них паркетная доска включает в себя 3 слоя. В большинстве случаев все слои выполнены из массива дерева, однако при определении твердости паркетной доски учитывается, главным образом, лишь ее верхний слой. Таким образом, при выборе паркетной доски необходимо учитывать твердость лишь того сорта древесины, который составляет ее верхний слой. Это может быть дуб, бук, венге, вишня, мербау и другие ценные породы дерева различной твердости, в том числе экзотические.

Правильный выбор деревянного напольного покрытия с учетом его твердости и планируемых нагрузок в процессе эксплуатации позволит вам избежать появления вмятин на его поверхности, сохранив на долгие годы привлекательный внешний вид.

Часто на упаковке с паркетной доской мы можем видеть так называемую твердость паркетной доски по Бринеллю. Если вы не являетесь специалистом по паркету, то изначально у вас, скорее всего, нет представления о том, что это за величина.

Суть в том, что каждый сорт древесины обладает своей природной твердостью, которая передается паркетной доске. Из-за этого паркетная доска из разных видов древесины лучше или хуже способна выдерживать нагрузки на неё со стороны шкафов, ботинок, когтей, кресел и времени.

Еще один важный факт – чем выше твердость паркетной доски по Бринеллю — тем лучше паркет противостоит высокой влажности.

Своеобразная градация паркетной доски по Бриннелю была введена именно для того, чтобы простой покупатель мог без лишних расчетов сориентироваться в том, насколько износостойкая древесина или какой паркет представлен для его выбора.

Все цифры в таблице приведены с учетом того, что влажность в помещении составляет 12%.

Как выбрать паркетную доску, исходя из твердости по Бринеллю?

В качестве отсчетной единицы в измерении твердости паркетной доски принята древесина дуба, точнее, его твердость. Например, по Бринеллю значение древесины Ятобы в процентах — 12 7, а дуба – 100. Получается, что, грубо говоря, клен на 27% тверже дуба. Таким образом, по Ятобовой паркетной доске можно будет ходить на 27% дольше, чем по дубовой.

Одна из самых наименее твердых пород — сосна. Не рекомендуем укладывать сосновую паркетную доску. Из нее обычно изготавливают сосновую обрезную доску .

Важный нюанс для тех, у кого высокая влажность в квартире. Если под основание паркетной доски положить керамзит , то паркетная доска будет служить немного дольше.

Важно учесть еще один факт. Те деформации, которые со временем причиняют паркетной доске тонкие ножки шкафов и диванов, не выдержит в течение длительного времени ни одна древесина. Обязательно подкладывайте под ножки шкафов и диванов специальные подкладки.

Любителям состаренного внешнего вида паркетной доски лучше выбрать ту доску, которая быстрее состарится – с наименьшим значением твердости паркетной доски по Бринеллю.

Нужна террасная доска дешево в Москве? Выбирайте и заказывайте на gos-dpk.ru.

При производстве паркетных полов традиционной считается древесина лиственных деревьев. Такая древесина превосходит породы хвойных деревьев, как по твердости, так и по износостойкости. Древесина лиственных пород подразделяется на местные, растущую в Центральной части Европы и экзотическую привезенную из Африки, Южной Америки, Юго-Восточной Азии. В первую группу входят такие породы деревьев как дуб, бук, ясень, клен, граб и т.п. Во вторую группу можно отнести: тик, мербау, кумару, лапачо, венге, мутению, дуссию и т. д. Так же древесину различных пород отличают по твердости, по плотности, по стабильности, по степени окисления, по выразительности текстуры, по степени усадки и по стойкости к нагрузкам.

Один из основных показателей паркетной доски — это твердость.

Относительная измеряется по методу Бринелля, суть данного метода заключается в следующем. Особым стальным шариком производят вдавливающее воздействие на поверхность древесины с четко определенной силой и точно отмеренное время, после процесса вдавливания производят измерения образовавшейся вмятины, по которому и рассчитывают коэффициент твердости образца дерева. Чем ниже коэффициент, тем меньшую удельную прочность имеет данный вид древесины. Так, у экзотического дерева ятоба индекс твердости составляет примерно семь, а у обычной сосны порядка 1,6-1,8. Помимо сосны малой удельной твердостью обладают так же такие породы как: тополь, ель, пихта, кедр, осина, липа, ольха. Такие породы называют мягкими и при производстве паркетной доски обычно используют в нижнем слое. К породам обладающей средней степенью твердости относятся: лиственница, дуб, ясень, светлый клен, а из экзотических пород ироко, лапачо, падук, и др. К породам с высокой твердостью относятся: венге, граб, семенай, дару-дару, кулин, ятоба, мутения.

Если же Вам нужна паркетная доска, как говорится, на века, то стоит обратить свое внимание не только на относительную твердость древесины, но и на относительную плотность породы дерева из которого сделан верхний слой в паркетной доске. Плотность древесины можно определить как отношение массы дерева к занимаемому ей объему. Так, к примеру, при практически одинаковой твердости в 5 единиц - относительная плотность ореха составляет примерно 600-650 кг/куб. м, а у экзотической породы дерева мутения этот показатель уже будет порядка 800-900 кг/куб. м.

Любая древесина в своем строении имеет волокнистое основание и некую пористость, заполненную более легким материалом или же воздухом. Поэтому, при выборе паркетной доски, необходимо также обращать свое внимание на степень гигроскопичности, другими словами стабильности породы дерева из которой произведена эта доска. Чем меньше дерево впитывает влагу, тем соответственно меньше будет различных проблем возникающих в процессе эксплуатации. Повышенной способностью к впитыванию влаги обладает древесина таких пород как: самшит, бук, черешня, ясень, кемпас. Но это абсолютно не означает, что паркетная доска из такой породы дерева плоха. Если же правильно следить за паркетной доской, в частности придерживаться всех норм уборки и влажности. К примеру, производить уборку только при помощи насухо выжатой тряпки, и поддерживать в этом помещении оптимальную для дерева постоянную температуру. Для большинства напольных покрытий такой температурой считается от 18 до 25°C и относительной влажностью воздуха от 45 до 65%. Контроль температуры и влажности в помещении осуществляется при помощи гидрометра. Относительную влажность в помещениях поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.