Твёрдость древесины указывает на её способность сопротивляться внедрению твёрдых объектов. Этот параметр зависит от плотности лесоматериалов и может различаться в разных направлениях.
Плотность древесины, иногда известная как "удельный вес", отражает отношение массы материала к его объему. Этот параметр играет важную роль при выборе сырья для производства и при расчете конструкций.
Плотность обычно измеряется в кг/м³ или г/см³, и для расчета используется следующая формула:
р = m/V
Где m - масса материала, V - объем материала.
На основе этих данных можно выделить две основные весовые группы:
- Объемный вес: это отношение массы влажного физического объекта к его объему.
- Удельный вес: это отношение массы сухой древесины к её объему.
При полной сухости древесины невозможно точно определить абсолютный параметр плотности. Поэтому таблицы плотности лесоматериалов обычно содержат значения для определенного уровня влажности или усредненные значения. Стандартные таблицы начинают измерение плотности бруса и других пиломатериалов с уровня влажности 12%.
Древесный материал подразделяется на три основные группы в зависимости от его плотности: мягкие, твёрдые и очень твёрдые породы. Рассмотрим каждую из этих групп подробнее.
- Мягкие породы имеют плотность менее 540 кг/м³ и включают хвойные породы: кедр, ель, пихта, сосна, а также некоторые лиственные породы, такие как липа, ольха, каштан, осина и тополь.
- Твёрдые породы характеризуются плотностью от 550 до 740 кг/м³ и включают в себя в основном лиственные породы: вяз (карагач), рябина, яблоня, бук, ясень и клён.
- Очень твёрдые породы имеют плотность 750 кг/м³ или выше и включают различные лиственные породы, такие как фисташка, кизил, каштанолистный дуб или араксиканский, берёза и граб.
| Наименование породы | Плотность кг/м3 | |
| Мягкие породы | Ольха | 520 |
| Тополь | 450 | |
| Липа | 530 | |
| Осина | 490 | |
| Пихта | 400 | |
| Ель | 470 | |
| Сосна | 500 | |
| Твердые породы | Лиственница | 600 |
| Бук | 720 | |
| Клен | 660 | |
| Вяз | 560 | |
| Рябина | 740 | |
| Ясень | 690 | |
| Каштан | 560 | |
| Береза | 650 | |
| Очень твердые | Дуб | 720 |
| Граб | 750 | |
| Кизил | 910 | |
| Фисташка | 840 | |
| Самшит | 830 |
Плотность древесного материала может варьироваться даже внутри одной и той же породы из-за различий в пористости и влажности. Структура древесины неоднородна из-за множества межклеточных пространств, или "пустот", в материале. Чем больше пустот, тем меньше плотность дерева.
Плотность древесины определяет её устойчивость и сопротивляемость износу. Более плотная древесина обычно обладает высоким качеством, но её обработка и обработка антисептиками могут быть сложнее.
Мягкие породы обладают высокой теплопроводимостью и прочностью на излом. Твёрдая древесина, хотя и стойкая к механическим повреждениям, более хрупкая. Она горит медленнее и менее интенсивно воспламеняется.
Хвойная древесина обычно имеет наименьшую плотность, в то время как тропические и твёрдые лиственные породы обладают высокой плотностью. Это обусловлено различиями в климатических условиях: хвойные породы растут в условиях лесных зон и тундры, где влаги часто не хватает. Их отношение массы к объему значительно ниже, чем у лиственных пород. Мягкие породы хвойных деревьев широко используются при производстве пиломатериала, так как они легко обрабатываются, что особенно важно при распиловке на многопильных станках проходного типа.