L'homme utilise le bois depuis des temps immémoriaux. Carburant, matériaux de construction, meubles, instruments de musique - les produits qui en découlent nous accompagnent toute notre vie. De plus, les arbres sont des calendriers naturels et des monuments historiques vivants.
Il existe toute une branche de la science - la dendrochronologie, qui vous permet de connaître l'âge du produit, ainsi que dans quelle zone l'arbre à partir duquel il a été fabriqué a été abattu. En étudiant les sections des cernes annuels, vous pourrez en apprendre davantage sur la nature et l'atmosphère des temps anciens. Avantages et inconvénients, structure, bois comme matériau de construction, propriétés - toutes ces questions méritent l'attention.
Comment ça marche
Les propriétés et les caractéristiques du matériau ne peuvent être comprises sans étudier d'abord la structure et la composition du bois. Le concept lui-même dépend de qui l'utilise. Pour une personne ordinaire et un constructeur, il s'agit exclusivement d'une partie d'arbre sous l'écorce, qui peut être utilisée dans la vie quotidienne ou la production. Pour un botaniste, la structure d'un arbre et d'un bois est l'ensemble du complexe, y compris tous les éléments, des racines à la cime.
Krone est utilisé dans l'industrielégèrement, et les branches sont utilisées comme matières premières pour les panneaux de fibres et le carton. L'essentiel est le coffre. Sur la coupe transversale, la structure du tronc d'arbre s'ouvre. La couche supérieure, le cortex, protège les cellules vivantes des influences extérieures. Entre l'écorce et le corps du tronc se trouve une couche de cellules vivantes - le cadmium. Au centre même, le noyau traverse tout le tronc. Les tissus lâches dont il est composé le rendent impropre à des fins utilitaires.
Le noyau de l'arbre se compose principalement de cellules mortes, de dépôts de résine, de colorants et de tanins. Le noyau est entouré d'aubier, la partie de l'arbre qui est chargée de conduire l'eau vers les feuilles depuis les racines. En conséquence, il a beaucoup d'humidité, il laisse passer plus d'eau et est plus susceptible de se décomposer. Tous les arbres n'ont pas un noyau prononcé. Dans certains d'entre eux, il n'y a pas de différence entre les parties centrale et marginale du tronc. Ces roches sont appelées aubier.
Structure microscopique du bois
À l'aide d'un microscope, vous pouvez étudier la structure plus en profondeur. Le bois est généralement composé de cellules mortes. Les jeunes cellules végétales se composent d'une coquille et d'une partie interne - le cytoplasme et le noyau. La base d'une fine membrane transparente est la cellulose ou la fibre. Au fil du temps, les cellules végétales subissent une métamorphose et, selon la fonction inhérente, se transforment dans leur masse en écorce (bouchage) ou en bois (lignification).
La lignine se forme constamment dans les cellules. Il est la raisonlignification. Il existe deux types de cellules ligneuses - prosenchymateuses et parenchymateuses. Le premier type constitue l'essentiel du bois, selon les essences - de 85% à 99%. À leur tour, ils sont divisés en fonction de leurs fonctions. Les cellules conductrices sont responsables de l'acheminement des nutriments et de l'humidité des racines vers le feuillage, tandis que les cellules mécaniques sont responsables de la résistance et de la stabilité de l'arbre. Les cellules parenchymateuses agissent comme un garde-manger pour la plante. Ils accumulent des nutriments (graisses, féculents) et les cèdent au besoin en période difficile.
Conifères
Selon le type d'arbres, leur structure diffère également. Les espèces de bois sont divisées en conifères et feuillus. La structure des conifères est plus simple. La majeure partie sont des cellules trachéides. Les caractéristiques des conifères incluent la présence de cellules qui produisent de la résine. Dans différentes espèces, ils peuvent être dispersés au hasard ou combinés dans un système de passages de résine.
Bois dur
Les feuillus et leur structure sont plus complexes. Le bois est constitué de vaisseaux, de fibres libriformes et de cellules parenchymateuses. Comme les arbres à feuilles caduques perdent leurs feuilles en automne, ils ont besoin d'une grande quantité de nourriture en hiver. D'où le plus grand nombre de cellules parenchymateuses responsables de l'accumulation des nutriments que chez les conifères. Cela peut être vu à partir du noyau prononcé.
Propriétés
Le bois a un certain nombre de propriétés caractéristiques. Les caractéristiques structurelles en sont la cause. La résistance du bois est assez élevée, et parmi la constructionmatériaux sur cet indicateur, il occupe une position intermédiaire. Et compte tenu de la faible gravité spécifique, il est comparable à cet égard avec le métal. Le point faible du bois est qu'il s'agit d'un matériau anisotrope. La capacité à résister à la rupture dépend de la direction de la force par rapport à l'emplacement des fibres. Les meilleures valeurs de résistance sont observées lorsque le matériau est exposé le long des fibres.
La rigidité du bois est faible, la raison en est la structure spécifique. Le bois est un matériau poreux et souple. Les poutres sont capables de retrouver leur forme après une charge de courte durée. Mais les déformations résiduelles, dues à une exposition prolongée, restent à jamais. Une poutre en bois ne pourra pas retrouver sa forme après une longue période d'utilisation.
La dureté des matériaux de construction est déterminée par la charge nécessaire pour presser une bille d'acier de certaines dimensions. Pour les essences de bois les plus dures, il n'est que de 1000 N. Dans le même temps, la faible dureté est l'un des principaux avantages du matériau. Le bois est facile à traiter, clous, vis, vis autotaraudeuses y sont fermement maintenus.
La teneur en humidité du bois est déterminée par la teneur en humidité spécifique dans les pores. Dans un arbre fraîchement coupé, il atteint 100 %. Selon le but, le bois fraîchement coupé est séché aux niveaux requis de 40 à 15 %.
Dignité
Le bois a une faible conductivité thermique. Il peut être utilisé avec succès comme matériau d'isolation thermique. Facilité de traitementvous permet d'utiliser une large gamme d'outils. Il est impossible d'imaginer un orchestre sans instruments de musique en bois. Les sons enchanteurs du violon sont le résultat d'une propriété du bois telle que la capacité de résonner. Le bois se plie facilement, et il existe un large choix pour la fabrication de diverses structures cintrées. De plus, les produits en bois ont de bonnes caractéristiques d'absorption acoustique. Une belle surface laisse place à l'imagination dans le design d'intérieur.
Défauts
La capacité des produits en bois à supporter des charges dépend de la direction d'application de la force. Cela est dû à la structure anisotrope du bois. De plus, les caractéristiques de résistance dépendent également de la proximité du centre du tronc, de l'humidité, de la présence de nœuds, de fissures. Cela fait passer beaucoup de temps à sélectionner le bon matériau pour le travail.
Étant un matériau organique, le bois est sans défense contre les insectes, les moisissures et les champignons. Pour un fonctionnement à long terme, un traitement chimique coûteux est nécessaire. Il convient de noter que les structures en bois sans prétraitement sont des proies faciles pour le feu.
Traitement du bois
En général, il existe trois types de transformation du bois:
- La plus courante est la méthode mécanique. L'arbre est scié, raboté, fendu.
- Lors du traitement chimico-mécanique, le matériau est soumis à une préparation intermédiaire. Les copeaux, les copeaux sont mélangés avec un liant et chauffés. Une réaction chimique de polymérisation a lieu, et en sortierecevoir des matériaux tels que le contreplaqué, les panneaux de particules, les panneaux de fibres.
- Pendant le traitement chimique, le bois est exposé aux acides, aux alcalis, aux sels et soumis à la chaleur. Parmi les produits de ce traitement, on peut citer le charbon de bois, la colophane, la gomme, les tanins, la cellulose.
Les arbres ont des centaines de millions d'années de plus que l'homme. Toutes les civilisations qui ont jamais existé sont basées sur l'utilisation du bois. Livres, meubles, instruments de musique - tout cela est possible grâce à ce matériau naturel unique.
