Međusobna ovisnost statičkih i dinamičkih svojstava čvrstoće drva i njegova strukturnog integriteta

Various biotic and abiotic agents affect the performance of wood products. Chemicals, thermal energy, radiation, as well as different organisms have the potential to alter the optical, haptic and functional performance of wood. These effects come along with a change of structural integrity of wood, which in turn affects its strength properties. Therefore, a test was developed to quantify the structural integrity of wood in terms of its Resistance to Impact Milling (RIM). In a High-Energy Multiple Impact (HEMI) – test, steel balls were used in a heavy vibratory mill for crushing wood samples. Thousands of single events were captured by analyzing the fragments. Based on the degree of integrity and the percentage of fine fragments (< 1mm), an indicator has been defined to detect structural changes on cell wall level with high sensitivity. The aim of this study was to investigate the variation of structural integrity within and between ten different wood species in comparison with some strength properties according to standardized test protocols and in dependence of wood density. HEMI-tests, bending tests, and impact bending tests were performed with matched specimens. Wood density turned out to have only a subsidiary effect on structural integrity, but is dominanting standard strength properties. Thus, RIM was found to be only slightly correlated with the impact bending strength (IBS) and bending strength (MOR). On the other hand, the method shows clear insensitivity to natural variation in anatomy of wood.
Na svojstva proizvoda od drva utječu brojni biotički i abiotički činitelji. Kemikalije, toplinska energija, zračenja i različiti organizmi mogu promijeniti optička, haptička i funkcionalna svojstva drva. Te učinke prate i promjene strukturnog integriteta drva, što pak utječe na njegovu čvrstoću. Stoga je razvijen test za kvantificiranje strukturnog integriteta drva s obzirom na njegovu otpornost na udarce (RIM). Za provedbu testa višestrukih udaraca visoke energije (HEMI test) upotrijebljene su čelične kuglice u teškome vibracijskome mlinu za drobljenje uzoraka drva. Analizom fragmentiranog drva obuhvaćeno je više tisuća pojedinačnih događaja. Na temelju stupnja integriteta i postotka sitnih čestica (< 1 mm) defi niran je pokazatelj vrlo visoke osjetljivosti koji otkriva strukturne promjene na razini stanične stijenke. Ova je studija usmjerena na istraživanje varijacija strukturnog integriteta unutar i između deset različitih vrsta drva u usporedbi s odabranim svojstvima čvrstoće prema standardiziranim ispitnim testovima te u ovisnosti o gustoći drva. HEMI testovi, testovi savijanja i testovi ispitivanja žilavosti provedeni su na odgovarajućim uzorcima. Pokazalo se da gustoća drva ima samo sekundarni utjecaj na strukturni integritet, a da dominantnu ulogu imaju standardna svojstva čvrstoće. Rezultati su pokazali da je RIM slabo povezan sa žilavošću materijala (IBS) i čvrstoćom na savijanje (MOR). No predstavljeni je pokazatelj nedvojbeno neosjetljiv na prirodnevarijacije u građi drva.