Jaké je nejtvrdší dřevo na světě?

Portál města Voroněž 36on.ru seznamuje své čtenáře s tvrdostí různých druhů dřeva. Dřevo je všestranný materiál, který lze použít na stavbu domu, výrobu nábytku, ozdobné lišty a mnoho dalšího. Pro úspěšnou práci s tímto materiálem je nutné znát tvrdost jeho hornin. Odráží se v Brinellově stupnici, kterou od roku 1900 používají tesaři a truhláři.

Pevnostní koeficient dřevin experimentálně určil švédský inženýr Johan August Brinell (1849-1925). Podstata experimentu spočívala ve vtlačení ocelové kuličky do povrchů různých druhů dřeva stejnou silou. Poté byla měřena hloubka vytvořeného otvoru, a čím byl mělčí, tím vyšší byl koeficient tvrdosti materiálu.

Samotný koeficient je označen písmeny HB a je měřen ve stupních Brinell a kgf/mm². Vědec zároveň také spočítal, že tvrdost dřeva se může měnit v závislosti na podmínkách skladování a růstu samotných stromů. Například tvrdost dvou kusů stejného druhu dřeva se může lišit v závislosti na vlhkosti skladovacích podmínek.

Standardy stability – to jsou konvenční indikátory deformace dřeva. Podle kterého:
1-Nestabilita — je-li dřevo silně deformováno i při malých změnách vlhkosti;
2-Střední stabilita — dřevo znatelně mění svůj tvar i při mírné vlhkosti;

3-Relativní stabilita – dřevo se může deformovat malými změnami úrovně vlhkosti;

4-Stabilita – dřevo se při drobných změnách vlhkosti vzduchu téměř nedeformuje;
5-Absolutní stabilita – při silných změnách vlhkosti se dřevo vůbec nedeformuje.

Tabulka tvrdosti dřevin

Věc se má tak, že stromy se vyskytují v mnoha různých typech. Nedávná studie zjistila na světě přes 60 000 různých druhů a to ani nezahrnuje rostliny, které považujeme za stromy, ale které jsou ve skutečnosti něco jiného (jako všechny palmy, které jsou spíše příbuzné trávám než dubům). Můj místní pilník těží dřevo z nepatrného procenta stromů na světě, ale i tak je to ohromující. Borovice, dub, cedr, javor, ořech, topol – chtěl jsem si jen udělat záhon. Rychlé hledání mi ukázalo, že cedr je dobrá volba kvůli jeho odolnosti vůči hnilobě. Jasně.

Jeden ze způsobů, jak se dozvědět něco, o čem nic nevíte, je položit opravdu chytrému člověku opravdu hloupou otázku. Pokud je dobromyslný, pomůže vám a v polovině případů zjistíte, že ta opravdu hloupá otázka vůbec hloupá nebyla. V tom se objeví odborník na dřevo Eric Meyer, který spravuje databázi dřeva a napsal na toto téma několik encyklopedických knih. Tak jsem se ho zeptal, jaké je nejtvrdší dřevo na světě.

Když lidé, kteří se nezabývají dřevem, myslí na tvrdost dřeva, můžeme si představit pevnost obecně, ale to není to, co „tvrdost“ ve skutečnosti znamená. Laboratoř lesních produktů USDA vydává Wood Handbook (Příručku dřeva), která obsahuje mnoho různých měření. Existuje tvrdost, ano: tvrdost je věc. Ale existuje také „pevnost v tlaku kolmá k vláknům“, totéž platí pro „rovnoběžně s vlákny“, modul pružnosti v tahu, torzní pevnost, únavová pevnost, rázová houževnatost, smyková pevnost ve smyku a další.

Tato opatření měří různé způsoby, jakými se kus dřeva může zlomit. Můžete ho ohýbat, dokud se nerozštěpí, ať už ve směru nebo proti směru vláken. Můžete se ho pokusit rozebrat z obou konců. Můžete ho kroutit. Můžete na něj nahromadit těžké věci a zjistit, jakou váhu unese, než se ze stran vypadne, a jak dlouho to trvá. Můžete s ním provádět opakované úkoly, dokud se nakonec nezlomí.

Pro každou z těchto možností existují testy, některé s lepšími daty než jiné, a všechny tyto testy lze provést pečlivě a vědecky, i když některé jsou trochu hloupé. Pro měření „rázového ohybu“ upustíte kladivo na kus dřeva ze stále větší výšky.

Tvrdost je jen jedním z těchto měření. To, co tvrdost měří, není, i když to může souviset s odolností proti poškrábání, pevností v ohybu nebo s únosností. Je to docela specifické: odolnost proti vtlačení. Není to nijak zvlášť ukazatel trvanlivosti nebo výkonu. V podstatě jde o to, kolik síly je potřeba k vytvoření promáčkliny.

Standardní test používaný k měření tvrdosti se nazývá Jankův test, pojmenovaný po jeho tvůrci, Gabrielovi Jankovi. Janka pracoval v laboratoři lesních produktů USDA a jeho test formalizovala Americká společnost pro testování a materiály, která vytváří standardy pro takové testy.

Vezmete ocelovou kuličku o průměru přesně 0,44 palce a kolem jejího rovníku uvážete malý pásek. Pak vezmete kus dřeva a kuličku do něj zatlačíte. Když je kulička v polovině pásku, test je u konce a vaše skóre Janka je síla, kterou jste museli vynaložit, abyste se tam dostali.

Tento test je však mnohem obtížnější. Testované dřevo musí mít vlhkost přesně 12 procent. Musí být 0,25 cm silné, XNUMX cm široké a XNUMX cm dlouhé. Test musí být proveden z každé strany bloku, celkem v šesti bodech, které se poté zprůměrují. Dřevo musí být bez suků. Koule musí být lisována rychlostí XNUMX cm za minutu. Dřevo musí pocházet z hlavního kmene stromu, nikoli z větví.

Jankovy testy mají tendenci velmi silně korelovat s obyčejnou hustotou, což dává smysl; čím hustší je dřevo, tím těžší je do něj zatlačit ocelovou kuličku. Ale jak užitečný je tento test skutečně? Jak důležité je, kolik liber síly je potřeba k pomalému zatlačení kuličky do dřeva? „Myslím, že to je něco, co lidé mají tendenci zjednodušovat, jako by říkali: ‚Vezmeme jen tvrdost, a to je míra pevnosti nebo kvality dřeva obecně,‘“ říká Meyer. Tento Jankův test je však nejen neuvěřitelně specifický, ale také nemusí být nutně reprezentativní.

Zaprvé, ne každé dřevo obsahuje přesně 12 procent vody. U mnoha druhů dřeva pravděpodobně nepoužijete vzorky bez suků. Dřevo se liší strom od stromu, z různých částí téhož stromu, a dokonce i z různých částí téhož kmene. A rozměry se budou lišit v závislosti na tom, jak dávno byl strom pokácen.

To ale neznamená, že Jankovo skóre je k ničemu. „Pro podlahy je to vlastně docela dobré, i když je to nedokonalý test, protože většina obav bude spojena s nárazem,“ říká Meyer. Vyšší Jankovo skóre má tendenci korelovat s větší odolností vůči poškrábání a promáčknutí, což by teoreticky mohlo podlahu učinit odolnější. „To je rozhodně součást marketingu podlahových krytin a teras,“ říká Meyer, ale ve skutečnosti je to jen jeden dílek skládačky. Navíc nad určitou úrovní – a ani ne zvlášť vysokou úrovní – pravděpodobně neuvidíte velký rozdíl v životnosti vašich podlah. Většina škrábanců a promáčklin, které na dřevěné podlaze uvidíte, není ani v samotném dřevě, ale v jeho povrchové úpravě.

Pokud se porozhlédnete, obvykle narazíte na strom zvaný australský buloke, který byl nazýván „nejtvrdším dřevem na světě“. Meyer o tom pochybuje. Zatímco jeden zdroj uvádí, že yankeeský buloke má neuvěřitelných 5 060 liber síly (liber síly), jiný zdroj, který Meyer našel, uváděl poloviční tuhost a první zdroj, ten obrovský, neuvádí, kdo testování provedl, kde ani kdy. I kdyby toto jediné měření bylo správné, Meyer si nemyslí, že je reprezentativní pro daný druh jako celek. Možná to byl jen jeden šíleně tvrdý kus dřeva. Možná měl obsah vlhkosti hluboko pod standardními 12 procenty a sušší dřevo je tvrdší. Kdo ví? Kolem tohoto čísla panuje mnoho pochybností.

Meyerův vlastní seznam řadí quebracho s Jankovou silou 4 570 liber jako nejtvrdší dřevo na světě. Quebracho se vyskytuje v Paraguayi a Argentině. Na seznamu je také lignum vitae (malý keř z Karibiku, Střední a Jižní Ameriky), gidji (australský strom, který výrazně voní po shnilém zelí), hadí dřevo (latinskoamerický strom s extravagantními vzory) a camelthorn (nebezpečný, trnitý strom z Jižní Afriky).

Většina nejtvrdších dřev na světě sdílí řadu charakteristik. Obvykle pochází z tropických nebo subtropických pásem; dřeva mají tendenci tvrdnout s přiblížením k rovníku. (Některá z nejměkčích dřev na světě, jako je borovice a jedlovec, dobře rostou v chladném podnebí. Balsa je zvláštní dřevo. Může to být nejměkčí dřevo na světě a roste v tropech.) Tato supertvrdá dřeva pocházejí z velmi pomalu rostoucích, dlouhověkých stromů, které se často (i když ne vždy) trápí v suchých podmínkách. Vody je tak málo, že mnoho z těchto stromů nikdy nedoroste přesahující velikost keře.

Další důležitou věcí, kterou mají tyto stromy společné, je, že téměř bez výjimky musíte být při jejich koupi velmi opatrní. Quebracho bylo pečlivě zdokumentováno. Odhaduje se, že 85 procent stromů quebracho v Argentině bylo v posledním století pokáceno. Africké černé dřevo neboli mpingo je také nadměrně těženo, ačkoli jej IUCN uvádí pouze jako „ohrožený“, ale ochranářské skupiny o tom pochybují. „Odhady populací mpingů, míry těžby a zbývajícího stanoviště jsou do značné míry dohady,“ píše Africký projekt ochrany černého lesa.

Myšlenka udržitelného řeziva může do jisté míry fungovat u některých druhů stromů. Rychle rostoucí stromy lze pěstovat poměrně udržitelným způsobem – borovice, smrk, jedle a podobně. Tropické tvrdé dřevo, tyto extrémně pomalu rostoucí odrůdy, však prostě nelze tak rychle nahradit. Existují etické certifikační značky, z nichž největší je Forest Stewardship Council neboli FSC.

FSC vytváří standardy, někdy, ale ne vždy specifické pro danou zemi, které musí lesní správci splňovat, aby získali certifikát FSC, který jim umožňuje účtovat vyšší ceny. Tyto standardy zahrnují řadu věcí: kolik se pokácí, kolik se znovu vysazuje, ochranu stanovišť pro původní druhy, udržování čistoty vody, ochranu práv domorodých komunit a další. FSC sama o sobě lesy neinspekuje. Za tímto účelem se spoléhá na různé auditorské společnosti. (To často vede k tomu, že auditoři mezi sebou soupeří o zakázky, což někdy vede k podvodným certifikátům, ačkoli FSC má další službu, která auditory kontroluje.) „Není to jednoduchá záležitost,“ říká Brad Kahn, ředitel komunikace FSC.

FSC je trochu jako označení certifikované bio v tom, že není dokonalé, ani zvlášť dobré, ale je to vše, co spotřebitelům říká něco o etice nebo udržitelnosti těchto produktů. Na toto téma neexistuje mnoho výzkumů, ale studie ukázaly smíšené výsledky ohledně toho, jak dobře si lesy s certifikací FSC vedou z dlouhodobého hlediska ve srovnání s lesy bez certifikace. „Nesnažím se vymýšlet výmluvy, ale víte, jsem PR člověk, který vždycky hledá dobré, pozitivní příběhy,“ říká Kahn. „A těch máme spoustu. Ale nikdy to není tak snadné, jak bych si přál.“

Zda byste si skutečně měli koupit některý z těchto tropických listnatých stromů, není jednoduchá otázka. „Na jednu stranu musíme bezpodmínečně vytvořit ekonomický model, kde deštný prales zůstane deštným pralesem,“ říká Kahn. Někteří z FSC certifikovaných správců jsou malé domorodé komunity, které se spoléhají na prodej malého množství tropických listnatých stromů, aby přežily. Další možností by mohl být prodej pozemku například zemědělskému podniku, který chce veškerou půdu spálit, aby mohl pást dobytek.

„Na druhou stranu, lodní doprava,“ říká Kahn. „Přeprava tropických tvrdých dřevin přes půl světa kvůli něčí estetické volbě – k tomu bychom možná měli být v době antropocénních klimatických změn skeptičtější.“ Spojené státy, které jsou neuvěřitelně rozmanitou zemí z hlediska klimatu a ekosystémů, mají mnoho skvělých tvrdých dřevin. Je tu Osage orange, původně z Texasu, ale nyní se vyskytuje po celé zemi. Pekanové ořechy (a další ořechy) na jihovýchodě. Akát černý z Apalačských hor. Pouštní železné dřevo v jižní Kalifornii a Arizoně. Kvetoucí svída, která pokrývá velkou část východního pobřeží. Navzdory jejich přítomnosti zde nejsou vždy snadné k nalezení, ale některé z těchto tvrdých dřevin jsou dokonce k dispozici s certifikací FSC.

Takže nehledejte dřevo kebračo. Jen vězte, že tam je, v celé své neuvěřitelně těžké kráse.