Disertační práce na téma „Technické a provozní vlastnosti dřeva morfologických forem osiky“, stáhněte si zdarma abstrakt na specializaci Vyšší atestační komise Ruské federace 05.21.05 – Dřevařská věda, technologie a zařízení pro zpracování dřeva

Obsah disertační práce kandidáta technických věd Elisejeva, Sergeje Gennadieviče

1 Stav problému.

1.1 Biologické charakteristiky výzkumného objektu.

1.2 Dynamika změn v ploše a zásobách osikových porostů v Krasnojarském kraji.

1.3 Praktické zkušenosti s použitím osikového dřeva.

1.4 Perspektivy využití osiky jako suroviny pro dřevařský průmysl.

1.6 Důvody nízké prodejnosti osikových porostů.

1.7 Vnitrodruhová variabilita porostů osiky. Formová diverzita.

1.9 Účel a cíle výzkumu.

2 Metodologie výzkumu.

2.1 Příprava materiálu k testování.

2.1.1 Výběr porostů osiky morfologických forem.

2.1.2 Příprava materiálu pro studium vlastností osikového dřeva.

2.1.2.1 Zřízení testovacích ploch.

2.1.2.2 Výběr modelových stromů na pokusných plochách.

2.1.2.3 Řezání klád z modelových stromů.

2.2 Stanovení potřebného počtu vzorků pro testování.

2.3 Schémata pro řezání vzorků z kulatiny.

2.4 Stanovení fyzikálních vlastností dřeva.

2.4.1 Stanovení absolutní a relativní vlhkosti dřeva.

2.4.2 Stanovení hustoty dřeva.

2.4.3 Stanovení smrštění dřeva.

2.5 Stanovení mechanických vlastností dřeva.

2.5.1 Stanovení pevnosti dřeva v tlaku ve směru vláken.

2.5.2 Stanovení meze pevnosti v přímém statickém ohybu.

2.5.3 Stanovení meze pevnosti v tahu podél vláken.

2.6 Mykologické testy.

2.6.1 Příprava živných médií.

2.6.2 Inokulace houbové kultury.

2.6.3 Příprava a instalace vzorků, testování.

2.7 Mikroskopická vyšetření.

2.7.1 Výroba dřevěných profilů.

2.7.2 Výroba profilů ze zničeného dřeva.

2.8 Stanovení hygroskopičnosti dřeva.

3 Vliv morfologické formy osiky na fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva.

3.1 Předmět výzkumu.

3.2 Vliv morfologické formy osiky na fyzikální vlastnosti dřeva.

3.3 Vliv morfologické formy osiky na mechanické vlastnosti dřeva.

3.4 Vliv vodní vrstvy na fyzikální vlastnosti dřeva.

3.5 Vliv vodní vrstvy na mechanické vlastnosti dřeva.

4 Provozní vlastnosti osikového dřeva.

4.1 Přirozená biostabilita osikového dřeva.

4.2 Vliv fyzikálních a anatomických faktorů na provozní spolehlivost dřeva.

5 Vlastnosti osikového dřeva s vodní vrstvou.

5.1 Důvody vzniku vodní vrstvy v osikovém dřevě.

5.2 Vliv vodní vrstvy na proces sušení dřeva.

5.3 Zhroucení dřeva s vodní vrstvou.

5.4 Poškození struktury dřeva vodní vrstvy.

5.5 Hygroskopičnost vodní vrstvy dřeva.

Doporučený seznam disertačních prací v oboru „Dřevověda, technologie a zařízení na zpracování dřeva“, 05.21.05 HAC kód

Aphyloforoidní houby na osice, jejich rozšíření a škodlivost na území severozápadní části Ruské nížiny 2008, kandidát biologických věd Ershov, Roman Viktorovič

Vznik ekonomicky cenných porostů osiky (Populus Tremula L.) v lesích Republiky Tatarstán 2015, PhD Černov, Vasilij Ivanovič

Biologie nepravého trouda osikového Phellinus tremulae (Bond.) Bond. et Boriss. 1984, kandidát biologických věd Ksenofontova, Vera Ivanovna

Bioekologické charakteristiky vlivu Phellinus tremulae (Bond. et Boriss.) na produktivitu osikových porostů 2013, PhD Kornilina, Valentina Vladimirovna

Geografické aspekty růstových vzorců a zdanění osik 1999, doktor zemědělských věd Černjavskij, Vladimir Sergejevič

Úvod k disertační práci (součást abstraktu) na téma „Technické a provozní vlastnosti dřeva morfologických forem osiky“

Hospodářský rozvoj sibiřských lesních oblastí vede každoročně ke změnám ve složení kořenů lesních porostů. Převaha jehličnatých porostů se postupně přesouvá směrem k listnatým stromům, jako jsou břízy a osiky. Navzdory řadě nedostatků mají tyto druhy stromů oproti jehličnanům značné výhody, z nichž hlavní je přijatelná kvalita dřeva a vysoká míra obnovy.

Osika patří mezi rozšířené lesotvorné druhy sibiřské oblasti. Rozsáhlý areál růstu této dřeviny svědčí o jejích nízkých nárokech na pěstební podmínky a klima. V našem regionu však tato dřevina nenachází široké hospodářské využití. Vzhledem k přítomnosti značných zásob cennějších jehličnanů, masovému napadení porostů osiky hnilobou srdčité stonkové, jakož i nestabilitě vlastností dřeva spojené s genetickou heterogenitou osiky.

Navzdory výše uvedeným nevýhodám patří osika mezi slibné druhy dřevin z hlediska jejího využití jako suroviny pro dřevařský průmysl. Její perspektivy jsou zajištěny především vysokou schopností obnovy zdrojové základny. Například osikové porosty mohou již ve věku 30–35 let produkovat vysoce kvalitní dřevo v poměrně velkých objemech, zatímco jehličnaté stromy potřebují k dosažení stejných objemových ukazatelů až 100 let. Na základě toho může být obnova těžebních ploch prošlých konečnou těžbou osiky ještě příznivější pro dřevařskou surovinovou základnu dřevařských podniků, protože v těchto oblastech s již rozvinutou dopravní infrastrukturou bude možné suroviny získat znovu za tři desetiletí. Pokud jde o nízkou prodejnost osikových porostů, je nutné vzít v úvahu některé specifické rysy této dřeviny. Jednou z důležitých podmínek pro získání vysoce kvalitního dřeva tohoto druhu je zkrácení doby střídání těžeb, tj. provádění kácení v osikových porostech již ve věku 30–35 let, což umožňuje získat dřevo vysoké hospodářské kvality, a to před okamžikem hromadného napadení porostu srdcovitou hnilobou. Zde je nutné vzít v úvahu i mnohotvárnost tohoto druhu stromu, která se projevuje v morfologických rozdílech stromů a podle lesnických údajů významně ovlivňuje odolnost stromů vůči srdcovité hnilobě. Pro racionální využití osiky je nutné určit vliv morfologických forem na specifické kvalitativní vlastnosti dřeva, což umožní předpovědět jeho kvalitu podle vnějších znaků.

Studie morfologických forem osik byly prováděny od konce 19. století a po celé 20. století, ale byly převážně lesnicky zaměřené a probíhaly ve střední nebo jižní části Ruska (SSSR), což neumožňovalo adekvátní aplikaci výsledků výzkumu na sibiřský region. Navíc, i přes skutečnost, že osikové dřevo je slibnou surovinou pro mnoho oblastí dřevozpracujícího průmyslu, je poměrně důležité podrobněji zhodnotit jeho možné výhody a využití v jeho přirozené podobě ve srovnání s jinými běžnými druhy stromů v našem regionu. To je dáno tím, že přírodní materiály jsou v současné době v Evropě a USA stále žádanější, což se v Rusku postupně stává módním.

Na základě výše uvedeného je tato disertační práce věnována studiu vlastností osikového dřeva v souvislosti s jeho vnitrodruhovou variabilitou.

Vědecká novinka. Byl stanoven vztah mezi kvalitativními charakteristikami dřeva a morfologickou formou stromu u osiky rostoucí v Krasnojarském kraji.

Byl zjištěn vliv morfologické formy osiky na přirozenou biorezistenci dřeva vůči dřevokazné houbě Coniophora Cerebella.

Byly identifikovány faktory určující dlouhodobou provozní spolehlivost osikového dřeva při vystavení atmosférickým podmínkám.

Byly studovány fyzikální, mechanické vlastnosti a anatomická struktura osikového dřeva ovlivněného vrstvou vody. Byl zjištěn vliv této vady na proces přenosu vlhkosti během sušení dřeva.

Praktická hodnota práce. Získané údaje o vlivu morfologické formy osiky umožňují výběr dřeva s požadovanými vlastnostmi, a to jak při těžbě, tak i při jeho zpracování.

Možnost využití osikového dřeva v jeho přirozené podobě k vytváření konstrukcí používaných venku byla prokázána.

Studované vlastnosti osikového dřeva s vodovrstvou vrstvou nám umožňují formulovat požadavky na jeho zpracování a použití.

K obhajobě se předkládají:

— závislost vlivu morfologických forem osiky na fyzikální, mechanické vlastnosti a přirozenou biostabilitu dřeva;

— faktory, které určují provozní spolehlivost konstrukcí z osikového dřeva ve vztahu k dřevokazné flóře;

— vliv vodní vrstvy na kvalitativní vlastnosti osikového dřeva.

Plot, který je nedílnou součástí domu a pozemku, nejen plní funkci oplocení, ale často se stává i důležitým designovým prvkem, který dodává celému prostoru jedinečný vzhled. Jednou ze zajímavých a ekologických možností je osikový plot. Jedná se o přírodní dřevěný materiál vhodný pro uspořádání spolehlivého a stylového plotu na téměř každé předměstské parcele. Stejně jako jiné materiály pro instalaci plotů má však i osikové dřevo řadu výhod a nevýhod, které je důležité zvážit ve fázi návrhu.

Vlastnosti materiálu a designu

Osika je opadavý druh stromu patřící do čeledi vrbovitých. Roste v mírném a chladném podnebí a vyskytuje se v Evropě, Asii a Severní Americe. Má bílou nebo světle šedou kůru, měkké a lehké dřevo, které se snadno zpracovává a příjemně voní.

Má antiseptické a antibakteriální vlastnosti, díky nimž nepodléhá hnilobě a škůdcům. Patří mezi druhy dřeva střední hustoty, jeho hmotnost je cca 500 kg/m3 Osikové řezivo má světle žlutou barvu s růžovým odstínem, jemnou texturu a jednotnou strukturu. Materiál se snadno zpracovává, neobsahuje pryskyřice a má nízkou tepelnou vodivost.

Osikové dřevo lze použít k stavbě různých typů plotů, jako například:

• MřížkaSkládá se ze svislých a vodorovných desek spojených do tvaru mřížky. Poskytuje dobré větrání a propouští světlo, ale je relativně nespolehlivý v ochraně před pronikáním cizích lidí. Lze jej ozdobit malováním a lakováním, ozdobit rostlinami nebo květinami, což mu dodá estetický vzhled.
• ŠtítSkládá se z masivních osikových prken připevněných ke sloupkům. Poskytuje dobrou ochranu před větrem, hlukem a cizími lidmi, ale nepropouští světlo a vzduch. Lze natřít jakoukoli barvou nebo nalakovat, což prodlouží jeho životnost a zlepší jeho vzhled.
• proutěný plotSkládá se z propletených větví nebo prken, které jsou ovinuty kolem sloupků. Vytváří útulnou a přirozenou atmosféru, propouští světlo a vzduch, ale není příliš pevný a odolný. Lze jej ozdobit květinami nebo popínavými rostlinami.

Instalace osikového plotu se provádí v několika hlavních fázích:

1. Výběr vysoce kvalitního dřeva. Materiál by měl být bez vad, jako jsou praskliny, hniloba nebo poškození hmyzem.
2. Plánování a návrh. Určete výšku, styl a umístění plotu s ohledem na terén a design vašeho pozemku.
3. Zpracování řeziva. Použití ochranných látek pomůže zvýšit odolnost vůči vlhkosti, hmyzu a ultrafialovému záření, což následně prodlouží životnost konstrukce.
4. Určení hloubky sloupků. Hloubka závisí na místních klimatických podmínkách a vlastnostech půdy. Zajistěte dostatečnou hloubku, aby plot zůstal stabilní a nebyl ovlivněn srážkami a zatížením větrem.
5. Vyznačení plochy pomocí kolíků a stavební šňůry, aby se zajistilo, že roviny jsou svislé a vodorovné.
6. Vytváření otvorů pro sloupky pomocí lopaty nebo vrtačky.
7. Instalace podpěr do otvorů s následnou fixací drceným kamenivem a/nebo betonovou maltou. Lze použít kovové nebo dřevěné podpěry.
8. Upevnění vodorovných příček ze dřeva nebo kovových trubek.
9. Upevnění osikového plotu nebo sražených prken k podpěrám a příčkám. K upevnění lze použít hřebíky nebo šrouby.
10. Dekorativní úprava malováním, lakováním nebo ošetřením speciálními směsmi na dřevo.

Výhody osikového plotu

Dřevěný plot z osiky má následující výhody:

• Nízké nákladyOsikové dřevo je jedním z nejlevnějších druhů řeziva.
• Aspen snadno zpracovatelný, takže můžete ušetřit na výrobě polotovarů a instalaci konstrukce.
• Šetrné k životnímu prostředíJe to přírodní a bezpečný materiál, který nevypouští škodlivé látky.
• Zlepšení mikroklimatu na místěUvolňuje kyslík a fytoncidy, které zabraňují rozvoji mikrobů a dalších patogenů.
• EstetikaMá atraktivní světlou barvu, která časem získává zlatavý odstín. Osika má hladký a rovný povrch, takže vypadá dobře i bez dodatečné úpravy. Plot se harmonicky hodí k jakémukoli krajinářskému designu a architektuře domu.
• TrvanlivostMateriál má vysokou odolnost vůči vlhkosti, teplotním změnám, slunečnímu záření a plísním. Osika nepodléhá deformacím, prasklinám a prasklinám. Při správné péči může plot vydržet až 20–30 let.
• Nízká hmotnostOsika je jedním z nejlehčích druhů dřeva, což zjednodušuje proces instalace. To vám umožní ušetřit náklady na práci a urychlit instalaci plotu.
• Odolnost proti hniloběMá přirozenou odolnost vůči hnilobě a rozkladu, což z něj činí vynikající volbu pro venkovní konstrukce vystavené vlhkosti a vnějším negativním vlivům.
• Obrobitelnost umožňuje vytvářet různé druhy plotů.

Nevýhody osikového plotu

Navzdory množství výhod má takové oplocení i řadu negativních vlastností:

• Relativně nízká pevnostVe srovnání s některými tvrdými dřevinami (dub, buk) je osika méně odolná. To může být problém v oblastech, kde je vyžadována vysoká úroveň bezpečnosti a spolehlivosti.
• Vyžaduje pravidelnou péčiPravidelná údržba, jako je například nátěr speciálními ochrannými prostředky, je nezbytná pro zachování jeho atraktivity a prodloužení jeho životnosti.
• V závislosti na regionu a trhu může být osika dražší mnoho alternativních materiálů. To je třeba vzít v úvahu při plánování rozpočtu na stavbu plotu. Takový plot je optimální pro oblasti, kde osika roste ve velkém množství.
• Náchylnost k hmyzuV některých oblastech může být materiál vystaven negativní aktivitě hmyzu a hub, což také negativně ovlivňuje trvanlivost.
• Kvalita dřeva se může lišit v závislosti na místě pěstování, provozních podmínkách a stáří stromů. To může ovlivnit pevnost a trvanlivost hotové konstrukce.
• Významné zmenšeníDřevo má vysokou vlhkost, která se během schnutí snižuje o 40-50 %. To vede ke zmenšení rozměrů konstrukčních dílů, vzniku trhlin a deformací. Proto plot vyžaduje dodatečné zpracování a fixaci.
• Nízká požární bezpečnostOsika se rychle vznítí a dobře podporuje hoření, proto se pro protipožární ochranu důrazně doporučuje ošetření speciálními směsmi.

Závěr

Osikové ploty jsou jednou z tradičních, stylových a praktických možností oplocení pozemku s výhodami i nevýhodami. Osika je levná, ekologická a estetická dřevina, která se snadno zpracovává a kombinuje s jinými materiály. To umožňuje realizovat téměř jakékoli designové projekty v příměstských oblastech.

Osikové řezivo se někdy používá i k oplocení komerčních a veřejných zařízení. Osika má však relativně nízkou pevnost, velké smrštění a nízkou požární bezpečnost, takže plot vyžaduje dodatečné zpracování, upevnění, ochranu a pravidelné opravy. Při výběru a instalaci osikového plotu je třeba zohlednit všechny tyto faktory a dodržovat technologické normy a pravidla.