Tvrdosť podľa Brinella udáva priemernú tvrdosť alebo pevnosť v tlaku drevín. Hodnota je uvedená v Newtonoch na štvorcový milimeter – t.j. N/mm². Táto hodnota je dôležitá okrem iného preto, aby sa dala vybrať tvrdosť a tým aj druh dreva vhodný na zamýšľané použitie a podľa toho sa dalo plánovať. Od toho je priamo závislá napríklad odolnosť podláh alebo nábytku. Predovšetkým, ale nielen pri väčších stavebných projektoch, treba preto brať do úvahy hodnotu Brinella.
Brinell a odolnosť
Tvrdosť podľa Brinella sa udáva v Newtonoch na milimeter štvorcový a často sa jej uvádza skratka HB alebo HBW (tvrdosť Brinella). Udáva, aká vysoká je pevnosť v tlaku a teda kedy sa drevo začína poškodzovať tlakom a váhou.
Napríklad, ak je tvrdosť 22 N/mm², ako je tvrdosť európskej brezy, štvorcový milimeter možno zaťažiť 2,2 kilogramami bez poškodenia. Na prvý pohľad to neznie veľa, no v bežnejších rozmeroch je nosnosť a pružnosť jasnejšia:
22 N/mm² je už 22 ton prepočítaných na decimetre, ktoré je možné uniesť na ploche 10 x 10 centimetrov - zodpovedajúce drevo je teda pomerne tvrdé.
Skúšanie tvrdosti - vzorec a identifikácia
Tvrdosť dreva podľa Brinella sa určuje pomocou vhodného meracieho zariadenia a metódy. Do dreva sa silou F vtlačí štandardizovaná tuhá látka - guľa z tvrdého kovu. Na výpočet sa používa priemer tejto kovovej gule a priemer odtlačku urobeného v dreve.
Metóda podľa Johana Augusta Brinella existovala už v 19. storočí. Švédsky inžinier ho predstavil na svetovom veľtrhu v Paríži v roku 1900. Postup a špecifikácia hodnôt sa odvtedy nezmenili. Vzorec je stále:
Nasledujúci Príklad výpočtu ukazuje, ako možno tvrdosť určiť pomocou tohto vzorca:
Doba expozície pevnej látky v kombinácii so silou je normálne 10 až 15 sekúnd. Len ak to vydrží odchýlky existuje, trvanie sa pripočíta k stupňu tvrdosti ako posledná informácia. Trvanie sa však vo vzorci neobjavuje. S podrobným a štandardne vyhovujúcim označením by to mohlo vyzerať takto:
44,9 HBW 2,5/31,25/20
- 44,9 HBW - označuje tvrdosť podľa Brinella.
- 2,5 - zodpovedá priemeru gule, teda priemeru tuhej látky, ktorá sa používa na test.
- 31,25 - skúšobná sila v kp (kilopond)
- 20 - iný čas testu alebo expozície 20 sekúnd.
Ak nie je špecifikované trvanie, označenie by bolo obmedzené na tvrdosť podľa Brinella, priemer gule a skúšobnú silu, a preto by v tomto príklade vyzeralo takto:
44,9 HBW 2,5/31,25
Tvrdosť nemeckých druhov
Aké tvrdé sú druhy dreva?
Pri použití dreva je dôležité vedieť, aký tvrdý je každý druh. Každý, kto chce zároveň podporovať trvalo udržateľné a regionálne lesníctvo, sa zameria predovšetkým na druhy dreva pestované v Nemecku. Z tohto dôvodu sme zostavili bežné typy spolu s príslušnými stupňami tvrdosti:
3 najtvrdšie druhy dreva v Nemecku
tis
HBW: 50 N/mm² - Toto obzvlášť tvrdé drevo je komerčne dostupné len v malých množstvách. Spočiatku je žltkastobiela, neskôr červenohnedá. Pre svoje vlastnosti a skôr nenápadnú kresbu je obľúbený najmä pre hudobné nástroje, sochárstvo a rezbárstvo.
Kobylka čierna
HBW: 46 N/mm² - Strom, ktorý pochádza z Ameriky, sa už niekoľko storočí vysádza aj v Európe a používa sa okrem iného na zlepšenie pôdy. Ťažké a pružné drevo je tvrdé a po vysušení má zlatohnedú farbu. Je veľmi všestranný. Používajú sa parkety, schody, záhradný nábytok, drobný nábytok, ale aj brány a ploty.
popol
HBW: 38 N/mm² - Jaseňové drevo je belavé, zlatožlté alebo červenkasté až čokoládovo hnedé a je mimoriadne všestranné. Dajú sa z nej vyrobiť podlahy a nábytok, ako aj obklady na stropoch a stenách.
Robinia pseudoacacia, akát čierny
Ostatné druhy dreva a ich tvrdosť
- Buk: 34 N/mm²
- Duglaska: 18 N/mm²
- Jelša: 12 N/mm²
- Osika: 21 N/mm²
- Európsky dub: 34 N/mm²
- Smrekovec európsky: 19 N/mm²
- Smrek: 12 N/mm²
- Borovica: 19 N/mm²
- Čerešňa: 29 N/mm²
- Vápno: 16 N/mm²
- Orech: 32 N/mm²
- Topoľ: 20 N/mm²
- Obrovský strom života 35 N/mm²
- Jedľa: 20 N/mm²
- Orech: 26 N/mm²
- Hrab: 36 N/mm²
Okrem explicitného čísla, tempo rastu byť zahrnuté. Rýchlorastúce dreviny sú zvyčajne oveľa mäkšie – t.j. majú nízku hodnotu tvrdosti. Patria sem najmä mäkké dreviny. Na druhej strane, ak stromy rastú pomaly, drevo býva tvrdšie.
Z toho však vyplývajú aj vyššie náklady a drevo je náročnejšie na spracovanie. Aj z týchto dôvodov je vhodné nevyberať si najtvrdšie druhy dreva – ale primerane sa rozhodnúť, prípadne si v prípade potreby aj spraviť vlastnú skúšku tvrdosti.
Pinus parviflora, borovica biela
Extra tip s rozdielom:
Komplexné a odborné poradenstvo o stupni tvrdosti dreva sa hodí vždy, keď sa majú realizovať väčšie projekty. Podlahy, ale aj nábytok či obzvlášť namáhané plochy a predmety musia vydržať veľa – no nie vždy je potrebné najtvrdšie drevo. Odborné a koordinované rozhodnutie môže ušetriť náklady aj námahu.