الخواص العامة للأخشاب Wood Propertis

الخواص العامة للأخشاب Wood Propertis

صفاء احمد - باحثة ترميم

         ترجع الخواص العامة للأخشاب إلى تباين أنواع الأخشاب في صفاتها وفي قيمتها بالنسبة للأغراض المختلفة فالصفات المميزة تعتمد على التركيب التشريحي والكيميائي للأنسجة والاختلاف في التركيب الكيميائي للخشب أهمية كبيرة بالنسبة لبعض الصفات المعينة وخاصة بين الخشب الرخو والخشب الصميمي وفي صفات السليولوز والهيمسليولوز واللجنين .

1- الخواص الميكانيكية للخشب Mechanical Properties of wood  

    * تعبر عن مدى صلاحية الأخشاب للاستخدامات المختلفة .

    * تعتبر إحدى خواص المادة .

    * تعتمد على مقاومة الخشب لتأثيرات القوة الخارجية التي يتعرض لعا تبعاً للمنشأ والنوع والزمن والتوزيع .

    * الجهود الأساسية في الأخشاب هي جهود الشد والضغط والقص .

    * يعتبر جهد الانحناء من الجهود المركبة في الأخشاب .

    * توجد مواصفات قياسية لتقدير الخواص الميكانيكية .

    * للأخشاب منها المواصفات القياسية المصرية .

    * منحنى الجهد والانفعال هو علاقة هامة يمكن منه تقدير الثوابت الميكانيكية للأخشاب وهو يتضمن عدة مراحل تمر بها العينة المختبرة حتى الوصول لنقطة الانهيار أو الكسر.

    * يتم تقدير الخواص الميكانيكية على عينات صغيرة خالية من العيوب وتتم هذه الاختبارات بصورة مدمرة أو غير مدمرة للأخشاب .

    * من أهم الاختبار الميكانيكية للأخشاب هو اختبار الانحناء الاستاتيكي والضغط الموازي للألياف والصلادة والصدم .

    * هناك عدة أنواع وأشكال متوقعة للكسر في اختبار الانحناء الاستاتيكي والضغط الموازي للألياف .

    * أهم الثوابت التي يتم حسابها من اختبار الانحناء الاستاتيكي هي معايير المرونة  ومعايير الكسر.

- العوامل المؤثرة على الخواص الميكانيكية للأخشاب هي :-

   1- المحتوى الرطوبي للخشب .                         2- كثافة الخشب .

   3- درجة الحرارة المعرض لها الخشب .              4- ميل ألياف الخشب .

   5- العيوب الموجودة في الخشب خاصة العقد والتشققات .  6- الإشعاعات والمواد الكيمائية .

تزداد قيم الخواص الميكانيكية مع زيادة الكثافة أو الثقل النوعي للأخشاب وثقل تلك الخواص مع زيادة المحتوى الرطوبي ومع زيادة درجة الحرارة ووجود العقد والعيوب.

2- الخواص الفيزيائية للأخشاب  Physical Properties of wood

    أ- الوزن

       هو النسبة بين كتلته إلى حجم نموه متضمناً الفراغات بالنسبة لمحتوى الرطوبة

 (7) وحدة الوزن بها Mu(gm₃) / V₄     Pu =

- يعتمد وزن الخشب على صفاته الميكروسكوبية ومسمياته التي تختلف باختلاف أنواع  الأشجار وبيئة النمو.

- يعتمد أيضاً على محتوى الرطوبة لذا يجب إن يحدد محتوى الرطوبة بالخشب عند ذكر وزنه .

  ب- الكثافة النوعية

       هي كتلة وحدة الحجوم من المادة وتعتبر كثافة الخشب مقياساً لجودته ـ حيث إن الكثافة تتناسب طردياً مع متانة وجودة الخشب .

  جـ - الانكماش

        يُقصد به : مقدارالتغير في الأبعاد الناتج عن المحتوى الرطوبي حيث تسبب زيادة المحتوى الرطوبي الانتفاخ للأخشاب .

للانكماش أنواع حسب علاقته بحلقات النمو:-

      - انكماش مماسي في اتجاه حلقات النمو.

      - انكماش دائري في اتجاه عمودي على حلقات النمو.

  د- نفاذية الضوء 

       يفتقد الخشب صفة النفاذ للضوء .

هـ - رائحة الخشب  Odourof wood

    - توجد في بعض الأخشاب وتنتج من وجود المستخلصات الطيارة وتكون هذه الخاصية نتيجة لترسيب بعض المواد داخل الخشب .

   - رائحة الخشب تحدد استخدامه في حالات خاصة .

   - من الأخشاب ذات الرائحة المميزة (السرو ـ الأرز ـ الصنوبر)

و- لون الخشب Colour of wood 

     - هو خاصية هامة للتعرف على نوع الخشب ـ حيث يختلف اللون على حسب   موقعه في الشجرة ـ حيث نجد إن :-

     - الخشب العصاري ذو ألوان فاتحة أو ابيض .

     - الخشب الصميمي تكون ألوانه داكنة نظراً لمكوناته كما في الأبنوس .

    * تتعرض مادة الخشب لجميع المعالجات الممكنة بغرض إكسابها ألوان متعددة  باستخدام الصبغات والورنيشات والمواد الملونة المختلفة ولكتها لا تاخذ صفة الشفافية كما في اللدائن والزجاج .

 ز- قوة الخشب  Strength of wood

       يزيد من قوة الخشب وجود نسبة عالية من الألياف والقصبات الليفية ولذلك  فالأخشاب الكثيفة أخشاب قوية في العادة ويبدو إن طول الألياف ومدى تراكب أطرافها ذات أهمية ثانوية بالنسبة لقوة الخشب .

 حـ - احتمالية الخشب (مقاومة الخشب)

       هي قدرة الخشب على مقاومة التلف الميكروبيولوجي الذي تحدثه الفطريات  وأنواع البكتريا والحشرات وتؤثر تأثير ضار على الأخشاب وتتلف المادة  الرئيسية لمادة الخشب ويظهر ذلك في بعض أنواع الأخشاب عند تعرضها للأشعة  فوق البنفسجية دون الأخشاب التي تتميز بصفة اللمعان مثل التنوب .

 ط - النسيج والتعريق والشكل Texture Grain & figure   

     - النسيج ..... يستخدم للتعبير عن تقارب وتجانس خلايا الخشب ـ يكون الخشب أما  متماثل أو غير متماثل وهذا يشير إلى درجة تجانس مظهر الخشب والى وجود  اختلافات في تركيب حركة النمو.

    - التعريق ..... يعتمد على التباين في حجوم الخلايا وأشكالها ـ يعتبر التعريق من الصفات الرئيسية في بناء الخشب ويظهر به الحلقات السنوية وأشعة الخشب .

    - الشكل ..... يستعمل لتوضيح الهيئة والصورة الطبيعية لسطح الخشب ، ويمكن  معالجة السطح بالصنفرة أو الطبع أو الدهان للحصول على منتجات محددة للون والملمس .

3- الخواص الحرارية للخشب Thermal Properties of wood 

  - يختلف الأداء الحراري للمنشأ تبعاً لاختلاف الخواص الحرارية لمواد البناء  المستخدمة وكذلك شكل وأبعاد المواد المستخدمة ومن خلال دراسة الأداء الحراري  للمنشات الخشبية والتعرض للخواص الحرارية لها وجد أنها تتوقف على ثلاثة عوامل وهي كالآتي :-

   * اتجاه الألياف : درجة توصيل الحرارة للألياف 2.5مرة قدر توصيله لها في الاتجاه العمودي على الألياف .

   * المستوى الرطوبي للخشب : تزداد هذه المقدرة على التوصيل الحراري بزيادة الرطوبة وتتناسب طردياً مع زيادة الكثافة .

   * الثقل النوعي للخشب .

وتشمل الخواص الحرارية (التوصيل الحراري ـ السماحية الحرارية ـ السعة الحرارية ـ  التخزين الحراري ت التخلف الزمني) .

- التوصيل الحراري Thermal Conductivity

  هو كمية الحرارة التي تسري خلال وحدة المساحات من مادة متجانسة ويزيد التوصيل  الحراري للمادة بزيادة كثافتها وبتجانسها .

- السماحية (القابلية للاشتعال)

  يحتل الخشب مكانة متوسطة بين مواد البناء المختلفة في درجة تحمله للحرارة  واشتعاله ـ حيث يستطيع الخشب إن يحتمل حوالي ⁵200م دون إن يحدث انصهار له متفوقاً بذلك على اللدائن ويمكن إطالة زمن الاحتراق باستخدام مواد عازلة عبارة عن رغوات كيميائية تؤخر التغير الحراري للخشب .

4- الخواص الإنشائية للخشب   Structural Properties of wood

   أ- المرونة Elasticity 

    - هي قدرة المادة على التشكيل نتيجة للأحمال الواقعة عليها قدرتها على الانضغاط  عند تأثير الأحمال مسببة الانحناء ثم عودتها إلى شكلها الأصلي عند زوال هذه الأحمال مرة أخرى وتتناسب الصلابة النسبية طردياً مع معامل المرونة وتعد مادة  

الخشب ذات معامل مرونة اكبر من باقي العديد المواد الإنشائية مما يجعلها مناسبة للاستخدام كمواد حاملة ـ لها القدرة على امتصاص اجتهادات الصدمات مما يؤهلها  لتحمل قوى الرياح والزلازل .

 ب- الانحناء

      لا يمكن تفادي الانحناء البسيط للأشجار الحية بسبب عدم تساوي ظروف النمو واختلاف محتوى الرطوبة والترتيب المتباين في خلايا الخشب .

 جـ - التجزيعة الدائرية   

     يتميز الخشب ذو التجزيعة الدائرية بالشقوق والانكماشات التي توجد على سطحه  وتصنف لثلاث درجات :-

     1- خشب ذا قوة إنشائية عالية .

     2- خشب ذا قوة إنشائية متوسطة .

     3- خشب ذا قوة إنشائية ضعيفة .

4- الخواص الكيمائية للخشب Chemical properties

    يعتبر الخشب مقاوم للأحماض الضغيفة والمتوسطة وكذلك محاليل الأملاح الحمضية كذلك تقوم الأحماض بالعمل كعوامل مؤكسدة ـ حيث يمكن إن يتحلل الخشب كيميائياً ومن هذه الأحماض حمض الكبريتيك 72٪ H₂SO₄ والأحماض  

    المركزة تؤثر على السليولوز والهيموسليولوز وتعمل على تحلله مائياً مما يؤدي إلى نقص كبير في قوة الخشب وتقصد قوي الشد له ويصبح ضعيفاً ويتحول لون الخشب إلى اللون البني ولا تؤثر الأحماض على اللجنين وكذلك تتأثر الأخشاب بالقلويات إذا تعرضت لمدة طويلة وبارتفاع درجة الحرارة مثل هيدروكسيد الصوديوم NaoH وكذلك ملح كبريتيد الصوديوم Nas فانه يؤثر بشدة على اللجنين ويحوله إلى   مركبات قاعدية قابلة للذوبان وبالتالي يسبب انفصال خلاياه وأليافه وتآكله كما إن معظم المذيبات العضوية والكحوليات لا تؤثر على الخشب ولكنها تسبب انتفاخه وفقدانه قوة الانضغاط

5- الخواص الكهربية للخشب Electrical properties of wood 

     يعتبر الخشب أيضاً عازلاً كهربياً وأيدي سكاكين فصل التيار العالي .

6- الخواص الضوئية للخشب (لمعان الخشب)

    هناك بعض الأخشاب لها صفة اللمعة وبعضها غير لامع ويتميز اللمعان الطبيعي للخشب عن اللمعان الصناعي بأنه يكون ذا عمق بينما في الصناعي سطحياً ومن  الأخشاب المتميزة بخاصية اللمعان خشب التنوب والدرداي .

للمزيد تابعونا من 

هنــــــــــــا

للدورات المجانية اشترك في القناة

هنـــــــــــــــا

 

المراجع

1-      د / أحمد إبراهيم عطية : تكنولوجيا مواد البناء الطبيعية ، الدار العالمية للنشر، القاهرة 2008.

2-      م / أيمن محمد فتحي : الخشب في العمارة ، دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع .

3-       www. spechs . com / emarket / product