Cilvēks koku ir izmantojis kopš neatminamiem laikiem. Degviela, celtniecības materiāli, mēbeles, mūzikas instrumenti - izstrādājumi no tā pavada mūs visu dzīvi. Turklāt koki ir dabiski kalendāri un dzīvi vēstures pieminekļi.
Ir vesela zinātnes nozare - dendrohronoloģija, kas ļauj noskaidrot izstrādājuma vecumu, kā arī to, kurā vietā tika nozāģēts koks, no kura tas izgatavots. Pētot gada gredzenu sekcijas, jūs varat uzzināt par seno laiku dabu un atmosfēru. Priekšrocības un trūkumi, struktūra, koksne kā celtniecības materiāls, īpašības - visi šie jautājumi ir pelnījuši uzmanību.
Kā tas darbojas
Materiāla īpašības un īpašības nevar saprast, vispirms neizpētot koksnes struktūru un sastāvu. Pats jēdziens ir atkarīgs no tā, kurš to izmanto. Parastam cilvēkam un celtniekam tā ir tikai koka daļa zem mizas, ko var izmantot ikdienas dzīvē vai ražošanā. Botāniķim koka un koksnes struktūra ir viss komplekss, kas ietver visus elementus no saknēm līdz vainagam.
Krons rūpniecībā tiek izmantots nedaudz, un filiāles tiek izmantotas kā izejvielas kokšķiedru plātņu un kartona ražošanai. Galvenā vērtība ir bagāžnieks. Skatiena šķērsgriezums atklāj koka stumbra struktūru. Augšējais slānis, garozs, aizsargā dzīvās šūnas no ārējās ietekmes. Starp garozu un stumbra ķermeni ir dzīvo šūnu slānis - kadmijs. Pašā centrā caur visu bagāžnieku iziet kodols. Vaļīgie audumi, no kuriem tas sastāv, padara to par nepiemērotu utilitārām vajadzībām.
Koka kodolu galvenokārt veido atmirušās šūnas, sveķu nogulsnes, krāsvielas un tanīni. Kodolu ieskauj skujkoku - koka daļu, kas ir atbildīga par ūdens novadīšanu lapām no saknēm. Attiecīgi tajā ir daudz mitruma, tas vairāk izlaiž ūdeni un ir vairāk pakļauts pūšanai. Ne visiem kokiem ir izteikta serde. Dažos no tiem nav atšķirības starp stumbra centrālo un malējo daļu. Šādas klintis sauc par skujkoku.
Koka mikroskopiskā struktūra
Izmantojot mikroskopu, jūs varat dziļāk izpētīt struktūru. Koksne pilnībā sastāv no atmirušajām šūnām. Jaunu augu šūnas veido membrāna un iekšpuse - citoplazma un kodols. Plānas caurspīdīgas membrānas pamats ir celuloze vai šķiedra. Laika gaitā augu šūnas tiek pakļautas metamorfozei un atkarībā no to funkcijas masā tās pārvēršas vai nu mizā (caurumošanā), vai kokā (izciršanā).
Šūnās pastāvīgi veidojas lignīns. Tas kalpo kā klibuma cēlonis. Ir divu veidu koka šūnas - prosenhimālā un parenhimma. Pirmās sugas ir lielākā koksnes daļa, atkarībā no sugas - no 85% līdz 99%. Savukārt tos sadala pēc funkcijām. Vadošās šūnas ir atbildīgas par barības vielu un mitruma piegādi no saknēm līdz lapotnei, mehāniskās - par koka izturību un stabilitāti. Parenhimālas šūnas darbojas kā auga noliktava. Viņi uzkrāj barības vielas (taukus, cietes) un pēc vajadzības grūtā laikā tos atdala.
Skujkoki
Atkarībā no koku veida mainās arī to struktūra. Koka sugas tiek sadalītas skujkoku un lapu koku. Skujkoku struktūra ir vienkāršāka. Lielākā daļa ir traheīdu šūnas. Skujkoku īpašībās ietilpst šūnu klātbūtne, kas ražo sveķus. Dažādās sugās tos var izlases veidā izkliedēt vai apvienot sveķu eju sistēmā.
Cietkoksne
Masīvkoksnes koki un to struktūra ir sarežģītāka. Koksne sastāv no traukiem, librimiformām šķiedrām un parenhīmas šūnām. Tā kā lapkoku koki rudenī izmet zaļumus, ziemā viņiem ir nepieciešams liels barības daudzums. Tādējādi lielāks parenhīmas šūnu skaits, kas atbild par barības vielu uzkrāšanos, nekā skujkokos. To var redzēt izteiktajā kodolā.
Īpašības
Kokam ir vairākas raksturīgas īpašības. Iemesls tam ir struktūras īpatnības. Koka izturība ir diezgan augsta, un starp celtniecības materiāliem pēc šī rādītāja tā ieņem starpstāvokli. Un, ņemot vērā nelielu īpatnējo svaru, tas šajā ziņā ir salīdzināms ar metālu. Koka vājais punkts ir tas, ka tas ir anizotrops materiāls. Izturības spēja iznīcībai ir atkarīga no spēka virziena attiecībā pret šķiedru atrašanās vietu. Vislabākie stiprības rādītāji ir redzami, ja tos pakļauj materiālam gar šķiedrām.
Koka cietība ir maza, iemesls tam ir īpaša struktūra. Koks ir porains, elastīgs materiāls. Sijas spēj atjaunot savu formu pēc īsas slodzes. Bet atlikušās deformācijas ilgstošas iedarbības dēļ paliek mūžīgi. Koka sija pēc ilgstošas darbības nespēs atjaunot savu formu.
Būvmateriālu cietību nosaka tas, kāda veida slodze ir nepieciešama, lai nospiestu tērauda lodīti ar noteiktiem izmēriem. Viscietākajām koksnes sugām tas ir tikai 1000 N. Tajā pašā laikā zema cietība ir viena no materiāla galvenajām priekšrocībām. Koks ir viegli apstrādājams, tajā stingri tiek turēti naglas, skrūves, pašvītņojošās skrūves.
Koka mitruma saturu nosaka īpašais mitruma saturs porās. Tikko nocirstā kokā tas sasniedz 100%. Atkarībā no mērķa svaigi sagrieztu koksni žāvē līdz vajadzīgajam līmenim no 40 līdz 15%.
Priekšrocības
Kokam ir zema siltumvadītspēja. To var veiksmīgi izmantot kā siltumizolējošu materiālu. Viegla apstrāde ļauj izmantot plašu instrumentu klāstu. Nevar iedomāties nevienu orķestri bez mūzikas instrumentiem, kas izgatavoti no koka. Aizraujošās vijoles skaņas ir tādas koka īpašības kā spēja rezonansē rezultāts. Koksne viegli saliecas, tiek atvērta liela izvēle dažādu saliektu konstrukciju ražošanai. Arī koka izstrādājumi izceļas ar labām skaņu absorbējošām īpašībām. Skaista virsma paver telpu iztēlei telpu noformējumā.
Trūkumi
Koka izstrādājumu spēja absorbēt slodzes ir atkarīga no spēka pielietošanas virziena. Tas ir saistīts ar koka anizotropo struktūru. Turklāt stiprības raksturlielumi ir atkarīgi arī no tuvuma stumbra centram, mitruma, mezglu klātbūtnes, plaisām. Tas liek tērēt daudz laika darbam piemērota materiāla izvēlei.
Būdams organisks materiāls, koks ir neaizsargāts pret kukaiņiem, pelējumu un sēnītēm. Ilgstošai darbībai nepieciešama dārga ķīmiska apstrāde. Ir vērts atzīmēt, ka koka konstrukcijas bez iepriekšējas apstrādes ir viegli uguns laupījums.
