В наших головах прочно укоренился миф, что самым лёгким деревом является пробковое. Это не так, менее известная бальса легче, ее плотность в высушенном состоянии равняется 120 кг/м. куб. Бальса (бальза, бальзовое дерево, охрома) относится к семейству мальвовых. Естественный ареал произрастания – страны Южной Америки. Свое название дерево получило от испанского слова «плот», так как южноамериканские индейцы изготавливали из него свои лодки. Основным поставщиком на мировом рынке является Эквадор.
В этой статье вы узнаете:
- Характеристика бальсы
- Использование
- Обработка
Как называется самое легкое дерево?
Это Бальса, наименование которого происходит от испанского слова «плот». Является представителем семейства мальвовых и подсемейства бомбаксовых. Формирует единственный вид Охрома Пирамидале (Ochroma pyramidale).
Ствол дерева Бальса
Оно также носит названия «Бальза», «Охрома» и «Бальзовое дерево». Относится к монотипному роду растений. Обладает редчайшей древесиной. В свежесрубленном виде содержит до 95% воды, что придает ему тяжесть, а в высушенном становится необычайно легким и мягким, но сохраняет прочность.
Древесина бальзы: использование
Чудесные свойства самой легкой древесины в мире по достоинству оценили еще инки, делавшие из бальсы каноэ и плоты для дальних плаваний (с испанского «бальса» — плот). В Европу дерево бальза добралось относительно недавно. К массовому экспорту древесины приступили во время второй мировой войны в качестве замены пробкового дерева.
В истории еще много примеров удачного применения древесины бальзы: из нее британцы построили многоцелевой самолет-бомбардировщик, а норвежец Тур Хейердал переплыл Тихий океан на плоту, сделанном и бальзы!
Физико-механические свойства
Это самое легкое прочное дерево, которое после валки весит достаточно много, однако при сушке быстро теряет влагу, достигая плотности максимум 150-160 кг на кубометр. Для сравнения: у северной ели данный показатель составляет 400 кг на кубометр, у сухой березы — 600 кг на кубометр.
Структура дерева Бальсы
В ядре и в зоне комля древесина у него достаточно крепкая, легче всего молодая заболонь. Волокна моментально набухают от воды, поскольку обладают высокой впитываемостью. В то же время они невероятно слабы и быстро мнутся.
Свойства древесины
Бальза – очень практичное, лёгкое дерево, которое крайне легко поддаётся обработке. Эти качества делают её очень ценным деревом. Чтобы понимать, насколько это лёгкая древесина, необходимо сравнить её массу с другими известными деревьями. В 1 куб. метре бальзы – 100 кг древесины, а в 1 куб. метре той же сосны около 850-900 кг. Даже пробковое дерево в 2 раза тяжелее бальзы. Среднестатистический мужчина может с лёгкостью поднять и нести бревно длиной более 5 метров и диаметром 0,5 метра. Но это свойство характерно только сухому дереву.
Живая древесина очень напитана влагой. Влажность древесины свежеспиленного дерева составляет 400%. Она очень тяжелая и мягкая. Рубится невероятно тяжело, так как топор практически вязнет в дереве, как в какой-то твёрдой резине. Для того чтобы обрабатывать свежие брёвна бальзы необходимо иметь большую сноровку и силу.
Если спиленное дерево оставить лежать на земле, то уже буквально через несколько дней оно начинает гнить. Для того чтобы этого не происходило, брёвна помещают в специальные сушилки, где они находятся в вертикальном положении. В таком положении поры древесины быстро освобождаются от воды и она начинает становиться легче.
Но если при камерной сушке поспешить с обезвоживанием древесины и задать более высокую температуру, то дерево может покрутить, покоробить и потрескаться. Более щадящий метод применяют в Пуэрто-Рико. Перед камерной сушкой брёвна проходят первоначальную обработку под открытым небом. Для скорейшего отвода влаги, штабеля из брёвен оснащают специальными прокладками. Такой метод более длительный, занимает по времени около месяца, но он более эффективный и безопасный.
Бальза — дерево с самой легкой древесиной
Его чрезвычайно просто обрабатывать любым из знакомых способов: оно прекрасно режется, рубится, пилится, гвоздится. В то же время плохо окрашивается лакокрасочными препаратами. Но приемлемо поддается влиянию спиртовых протрав и тонировке водными красителями. Для лучшего результата нуждается в особом инструменте с тонким лезвием и малым углом заострения. Отсюда — удивительная и самая легкая резьба по дереву, какая только возможна.
На лесоповале Бальзы
Где используют древесину бальзового дерева
Легкость древесины бальсы, наша свое применение. Так, из бальзового изготавливают различные лодки, каное, плоты. Поплавки, рыболовные снасти, доски для серфинга, модели самолетов и лодок, изготавливают для масс.
Кроме того, производят шумоизоляционные и теплоизоляционные материалы, используют в дизайне интерьеров. С бальсой работать весьма комфортно. Древесина отлично распиливается, режется. Ее легко рубить и резать вручную. Хорошо держит крепеж, и так же хорошо его принимает.
Отлично склеивается, принимает протравы и прочие средства защиты и декорирования. Единственный негативный момент, это пористая структура дерева. Которая впитывает много средств обработки. А значит и значительно увеличивает их расход.
Для работы с бальзой следует использовать тонкие, острые лезвия. Причем лезвия, древесина не затупляет абсолютно.
Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен
Где используется?
Оно имеет немалое хозяйственное значение. Чаще всего применяется в моделировании планеров и самолетов. Из него также производят бруски различных размеров, ракетки для настольного тенниса, серфинговые доски, макеты, любые декорации, рыболовные приманки, бакены, поплавки и всевозможные спасательные приспособления (на воде).
Кроме того, древесина высоко востребована в:
- отделочных работах;
- строительстве;
- авиации;
- дизайне;
- вибро-, шумо- и теплоизоляции.
Сердцевина дерева задействована в производстве композитных стеклопластиковых корпусов яхт и кораблей. А волокна идут на изготовление грубых тканей и набивку матрасов или подушек.
Прочнейшая древесина
Прочность и твердость лесоматериалов определяется несколькими методами. Эксперты давно составили перечень всех деревьев по плотности. Благодаря результатам этой проверки мастера используют лесоматериалы строго по назначению.
Прочность пород древесины
Первую строчку этого списка занимает акация белая, широко распространенная на территории Европы. Бразильская вишня, или ятоба, занимает вторую строчку по твердости. Изделия из этого дерева обладают красивой структурой. На территории Центральной Америки можно встретить амарант. Лесоматериалы отличаются плотной и гибкой древесиной. Сырье отличается красно-фиолетовым оттенком и интересной структурой. Прочнейшая древесина амаранта сложно обрабатывается, но именно из него выпускают элитные предметы мебели.
Далее в перечне расположился ясень, за ним дуб. Пиломатериалы этих видов очень тяжелые и прочные. В нашем государстве наибольшей твердостью отличается береза Шмидта. От нее отлетают пули, в воде она идет ко дну за несколько секунд, отличается свойством самоконсервирования. Изделия из нее не гниют и прочнее чугуна.
Твердые сорта лесоматериалов используются в различных областях. К примеру, бразильская вишня отличный материал для создания тростей, мебели, паркета. Прочность паркета из акации выше дубового, и с годами приобретает более красивую текстуру. После обработки паром сырье можно легко согнуть, поэтому она так популярна при создании венских стульев.
Из «железных деревьев» делают гвозди и подшипники. К ним относится: береза Шмидта, амазонское дерево, азобе и несколько других.
Легкая прочная древесина
Бальза дерево, имеющее очень легкую и прочную древесину, растет на территории Южной и Центральной Америки. Многие считают, что самое легкое дерево-пробковое. Однако они сильно ошибаются – практически в 2 раза легче бальза. Плотность досок этого дерева равняется 120-160 кг/м3, а пробковых — свыше 210 кг/м3. Изделия из бальзы в 9 раз легче воды, и в 6 раз – дуба.
Стоит отметить, что свежесрубленное дерево довольно тяжелое, потому что в составе лесоматериалов много клеток клетчатки, которые наполнены клеточным соком. Если древесину не просушить сразу после рубки, она сгниет за несколько дней.
Эти деревья отличается колоссальной скоростью роста: за полгода после прорастания семян они достигают 3,5 м в высоту и 25 см в диаметре.
Вырубка производится в 6-10 лет. В это время дерево вырастает 25-30 метров в высоту, а диаметр ствола составляет 1 м (бывает до 6 м).
После вырубки лесоматериалы просушивают в вертикальном состоянии. Во время сушки клетчатка теряет влагу и деформируется, клетки сжимаются. Бальсовые лесоматериалы очень пористые, губчатые, но не хрупкие – 6% влаги в них остается.
Еще один плюс такого сырья заключается в легкости обработки. Мастера ценят его за то, что при малом весе сооружения получаются довольно жесткими – жестче, чем у дуба или сосны. Губчатое строение позволяет успешно использовать этот материал как шумо- и звукоизолятор. На территорию Европы дерево попало относительно недавно. Массовый экспорт начался во время второй мировой войны, когда им заменяли пробковое дерево.
Сегодня из бальсы делают:
- лопасти ветрогенераторов
- спортивное оборудование
- декорации, макеты
- авиамодели
- набивку подушек из волокон.
Предел прочности древесины
Известно, что определенные качества пиломатериалов проявляются под эффектом механической работы. Это:
- прочность
- деформативность
- технологические и эксплуатационные свойства.
Параметры механических качеств лесоматериалов вычисляют при помощи:
- растяжения
- сжатия
- изгиба
- сдвига.
Прочность – возможность лесоматериалов не разрушаться под действием механической работы. Она прямо пропорциональна строению и физическому состоянию сырья. Проверка на прочность осуществляется стандартными способами на здоровых и небольших (сечение 20X20 мм) экземплярах при статических нагрузках на особых аппаратах. По итогам большей части процессов регистрируется максимум прочности, который является максимальным напряжением, не разрушающим сырье.
Прочность при сжатии вычисляется на экземплярах призматической конфигурации. Экземпляр медленно нагружают до признаков деструкции. После этого по силоизмерителю испытательного аппарата рассчитывают по особой формуле. Средняя величина максимума прочности на сжатие по волокнам для всех российских сортов при влажности сырья 12% достигает 50 МПа.и В ходе проверки лесоматериалов на статический изгиб используют экземпляры в виде бруска небольшого размера. Средняя величина максимума прочности достигает 100 МПа.
Механическая прочность древесины
Во время не продолжительных нагрузок в пиломатериалах появляются главным образом упругие деструкции, исчезающие после снятия нагрузки. Этот показатель также вычисляется специалистами по особым формулам.
По той причине, что в составе лесоматериалов преобладают полимеры с продолговатыми цепными молекулами, то их деформативность находится в непосредственной зависимости от времени нагрузки. Изучением механических качеств пиломатериалов занимается наука реология. Она изучает общие закономерности деструкции лесоматериалов при нагрузках, учитывая временной фактор.
Коэффициенты прочности лесоматериалов при долгих непрерывных нагрузках необходимо изучать, потому что они применяются в строительных сооружениях. Характеристикой этого качества специалисты называют максимум длительного сопротивления. Он почти для всех типов нагрузки равняется 0,5 — 0,6 уровня максимума прочности при непродолжительных статических нагрузках.
В ходе составления проекта стройконструкций из лесоматериалов мастера в расчётах пользуются не максимумами прочности малых экземпляров лесоматериалов, а намного меньшими коэффициентами — расчётными сопротивлениями.
Удельная вязкость — это характеристика способности сырья поглощать работу во время удара не разрушаясь. Ее определяют в ходе испытаний на изгиб. Этот показатель у хвойных лесоматериалов в два раза слабее, чем у лиственных.
Твёрдость – это предел сопротивления пиломатериалов вдавливанию более твёрдых тел. Для определения твёрдости применяют аппарат с пуансоном, наконечник которого вдавливается на глубину радиуса. По окончанию процедуры в сырье остаётся след. По размерам следа определяют твердость. Ударная твёрдость вычисляется при помощи сбрасывания металлического шара диаметром 25 мм с высоты 50 см на экземпляр.
Свойство пиломатериалов сопротивляться износу носит название – износостойкость. Давно известно, что износ боковых частей намного выше, чем торцевых разрезов. С повышением твердости, уменьшается износ. Влажные лесоматериалы более подвержены износу, чем просушенные.
Пожалуй, самым уникальным качеством пиломатериалов можно назвать способность удерживать крепежные материалы такие как, гвозди, саморезы, скобы. Во время забивания гвоздя в сырье создаются упругие деструкции, обеспечивающие необходимую силу трения. Именно она мешает выдернуть гвоздь. С повышением плотности, увеличивается сопротивление лесоматериалов выдергиванию крепежного материала.
Пиломатериалы дуба и ясеня намного легче согнуть, чем, к примеру, из бука. Хвойные сорта характеризуются еще меньшей способностью к загибу. Гнуть лесоматериалы гораздо легче при обработке паром. Такие условия делают сырье более податливым и дают возможность в результате формирования замороженных деструкций при дальнейшем охлаждении и высушивании под нагрузкой закрепить новую форму образца.
Для сравнения качеств лесоматериалов разных сортов специалисты пользуются удельными коэффициентами механических свойств, т.е. коэффициентами их механических качеств, пропорционально единице плотности.
Эти показатели пиломатериалов очень важны, если от предмета или сооружения требуется повышенная прочность при низком весе. Все это обязательно учитывается в транспортном машиностроении, строении воздушных судов, кораблестроении.
Из истории применения Бальсы
Уникальные свойства данного растения известны еще с древних времен. Например, инки делали из него плоты и каноэ для совершения продолжительных походов.
Из этого же дерева был сделан Кон-Тики — знаменитый плот норвежца-путешественника Тура Хейердала, приплывшего к Полинезийским островам через Тихий океан.
Знаменитый плот Тура Хейердала
Его древесина использовалась и при конструировании Москито — известного скоростного бомбардировщика времен Второй мировой. Панели из Бальсы, которыми он был отделан, существенно снижали необходимость применения дефицитных на тот период металлических деталей.
А еще это растение послужило началом производства слоистых сэндвич-панелей, в которых бальсу постепенно заменили на другие конструктивные компоненты — современные углепластиковые и алюминиевые соты.
Применение в хозяйстве
Бальзовое дерево широко применяется в хозяйстве. Обрабатывать его очень легко. Для этого всего лишь нужно тонкое лезвие с малым углом заострения. Зато окрасу бальса практически не поддаётся — лучше всего использовать водные красители, которые быстро впитаются в древесину. А вот лаками и масляными веществами лучше не пользоваться. Держаться на древесине они не будут.
Отличительные качества бальсы разузнали ещё древние инки. Именно они начали выстругивать из дерева каноэ и делать лёгкие и устойчивые плоты. Идеальной считается древесина для изготовления кистей для каллиграфии. А вот в судостроении бальзовое дерево используют для сооружения палуб и бортов для небольших прогулочных судов (обычно не превышающих 30 метров в длину, по размеру взрослого дерева). Применяется бальса и для изготовления лопастей для ветряных турбин. Наверное, сложно придумать более удобный и лёгкий материал.
Розовое дерево
Твердость розового дерева по Бринеллю равна 4.4. Растет исключительно в Бразилии. Характеризуется древесина розового дерева окраской – от желтой до розовой с красным рисунком. Также есть запах розы. Порода древесины очень плотная и твердая, отлично полируется. Розовое дерево часто используют для изготовления мебели для небольших других объектов. Например, для хьюмидоры или для создания музыкальных инструментов.
