PergolyTvrdost dřeva: Klíčová vlastnost pro jeho využití
Dřevo je materiálem, který nás doprovází celým životem a lidé jeho báječné vlastnosti využívají od nepaměti. Během procházek v přírodě se často zamýšlím nad tím, jak je pro lidi dřevo ve své podstatě důležité a nenahraditelné. Je nejen palivem a stavebním materiálem, ale také základem mnoha výrobků, od nábytku přes papír až k hudebním nástrojům. Slouží i jako zdroj řady chemických látek, které se z něj získávají. Příkladem mohou být třeba pryskyřice či kaučuk. Dřevo lze těžko nahradit jinými látkami.
V současnosti známe více než 61.000 druhů stromů a botanici každoročně objevují nové druhy. Z tohoto obrovského množství u nás roste ani ne 100 druhů. Jeho využití bývá určeno jednou významnou vlastností dřeva, tvrdostí. Za nejtvrdší dřevo v ČR je obecně považován akát.
Měření tvrdosti dřeva
Existuje několik metod pro měření tvrdosti dřeva. Metodou pro zjišťování tvrdosti dřeva je tzv. Jankova metoda, která využívá ocelovou kuličku daného průměru a změří se síla, které je zapotřebí k tomu, aby byla kulička z poloviny zatlačena do dřeva. Janka metoda používá ocelovou kuličku o průměru 0,444 palce (11,28mm). Rozměr není zvolen náhodně - při zatlačení do podkladu do poloviny svého průměru vznikne otlak o ploše přesně 1 cm2. Takže síla, kterou bylo třeba vynaložit na zatlačení takové kuličky do struktury dřeva je výsledná hodnota tvrdosti a uvádí se v MPa nebo v kg/cm² (1 MPa = 10 kg/cm²). Čím větší síla musí být vynaložena, tím tvrdší je dřevo.
Tvrdost odpovídá síle, jakou je potřeba vykonat, aby cizí těleso proniklo do materiálu. Při výpočtu tvrdosti dřeva se používá tzv. Brinellova metoda. Při tomto výpočtu se ocelová kulička o průměru 10 mm vtlačí do dřeva určitou silou. U měkkého dřeva silou 100 N, u středně tvrdého 500 N, u tvrdého 1 000 N. Pak se měří průměr jamky a vypočítá se výsledek.
Rozdělení dřeva podle tvrdosti
Podle stupnice tvrdosti dřeva se rozlišují různé skupiny. Dříve se tvrdost dřevin dělila do šesti skupin - velmi měkké, měkké, středně tvrdé, tvrdé, velmi tvrdé a neobyčejně tvrdé. Dnes se však častěji používá rozdělení do tří skupin - měkké, středně tvrdé a tvrdé.
Čtěte také: Využití olše v interiérovém designu
Kdysi se uváděla tvrdost dřeva v podobě zátěže na plochu v kg/cm², viz tabulka níže:
| Třída tvrdosti | Typ dřeva | kg/cm2 | Dřeviny |
|---|---|---|---|
| 1. třída | velmi měkké | 0 - 350 | smrk, borovice, vrba, topol, jedle, lípa |
| 2. třída | měkké dřevo | 351 - 500 | modřín, olše, vrba jíva, douglaska |
| 3. třída | středně tvrdé | 501 - 650 | platan, kaštan, líska, jilm |
| 4. třída | tvrdé | 651 - 1000 | dub, buk, jasan, habr, javor, třešeň, akát |
| 5. třída | velmi tvrdé | 1000 - 1500 | dub pýřitý, dřín, zimostráz |
| 6. třída | neobyčejně tvrdé | nad 1501 | eben, guajak a jiné exotické dřeviny |
V současné době se dělí dřeva podle tvrdosti na tři základní druhy:
- Měkké: <40 MPa (smrk, jedle, borovice, topol, lípa)
- Středně tvrdé: ≥40 MPa (bříza, jasan, jilmy, duby, ořech)
- Tvrdé: ≥80 MPa (habr, akát, tis)
Podle stupnice tvrdosti dřeva můžeme určit, které dřevo je nejtvrdší, a které naopak nejměkčí. V České republice se označuje za nejtvrdší dřevo ze stromu akátu. Nejtvrdší dřevo na světě je pak dřevo z přesličkovníku (Allocasuarina luehmannii), které pochází z Austrálie. To je tak tvrdé, že odolá i plamenům ohně a dle zjištění by musela na kuličku podle Jankovi stupnice působit váha 2,3 tuny. Naopak nejměkčí dřevo je z balzovníku jihoamerického, obecně nazývaný "balsa", která nachází uplatnění např. v modelářství. Z českých stromů je to pak smrk a borovice.
Kromě těchto u nás obecně známých tvrdých dřevin, existují i mnohem tvrdší - exotické dřeviny, rostoucí v suchém podnebí, jako je např. eben, mahagon, jejichž dřevo může být i 3x tvrdší, než náš dub. V Jižní Americe roste strom quebrache, který dřevorubci nazývají „lámačem seker“. Za naprosto nejtvrdší dřevo se považuje dřevo australského stromu buloke, kterému se říká také železný strom a jeho tvrdost dosahuje 3,3 násobku tvrdosti dubu.
Stejný druh stromu nemusí mít vždy dřevo stejné tvrdosti. Závisí to na podnebí a klimatických podmínkách, ve kterých strom roste. Jako příklad můžeme uvést rozdíl mezi tvrdostí smrku rostoucího na nížinách a ve vysokohorských oblastech. I když jde o tentýž druh, smrk v chladném podnebí roste pomaleji a jeho dřevo je tvrdší.
Čtěte také: Řezivo z olše: Co byste měli vědět
Využití měkkého a tvrdého dřeva
Měkké dřevo se používá obvykle tam, kde postačí méně odolný a lehký materiál: výroba nábytku, stavební účely, výroba hraček a uměleckých předmětů, palivové dříví, výroba papíru. Tvrdé dřevo je oblíbené pro jeho pevnost, odolnost a estetický vzhled. Proto se využívá především k výrobě nábytku, podlah, schodů, dřevěných konstrukcí a pod. Vzhledem k vyšší výhřevnosti je tvrdé dřevo vhodné také jako palivo.
Pokud je dřevo využíváno k topení, hodnotí se tvrdost dřeva z hlediska výhřevnosti a délky hoření. Tvrdé dřevo vydrží déle a vydává více tepla. Proto se prodává nejlépe, ovšem za vyšší cenu. U měkkého dřeva, například u topolu nebo u olše dřevo hoří příliš rychle a tepla je znatelně méně než u dřeva tvrdšího.
Poznámka: Tvrdost jednotlivých dřevin v textu je uváděna pouze jako orientační, jelikož může existovat několik desítek odrůd stromů jednoho druhu, kde se mohou hodnoty tvrdosti u každého z nich lišit!
Čtěte také: Jak vybrat mořidlo na olši?
