Holz

Stämme Ein Baumstamm, wie er in der Veluwe, Niederlande, gefunden wurde

Holz wird vor allem aus holzigen Pflanzen gewonnen Bäume aber auch Sträucher. Holz aus letzterem wird nur in kleinen Größen produziert, was die Nutzungsvielfalt reduziert.

In seiner gebräuchlichsten Bedeutung ist 'Holz' das sekundäre Xylem einer holzigen Pflanze, aber dies ist nur eine Annäherung: Im weiteren Sinne kann sich Holz auf andere Materialien und Gewebe mit vergleichbaren Eigenschaften beziehen. Holz ist ein heterogener, hygroskopischer, zelliger und anisotroper Werkstoff. Holz besteht aus Zellulose- (40–50 %) und Hemizellulosefasern (15–25 %), die durch Lignin (15–30 %) zusammengehalten werden.

Verwendet

Künstler können Holz verwenden, um zarte Dinge zu schaffen Skulpturen .

Holz wird seit Jahrtausenden für viele Zwecke verwendet und bedeutet für viele Menschen viele Dinge. Eine seiner Hauptverwendungen ist als Brennstoff. Es wird auch als Material für die Herstellung von Kunstwerken, Booten, Gebäuden, Möbeln, Schiffen, Werkzeugen, Waffen usw. verwendet. Holz ist ein wichtiges Baumaterial, seit Menschen mit dem Bau von Unterkünften begannen, und wird auch heute noch reichlich verwendet. Bauholz ist allgemein bekannt als Holz in Nordamerika und Holz anderswo. Holz kann zerkleinert und zu Spanplatten, Holzwerkstoffen, Hartfaserplatten, mitteldichten Faserplatten (MDF), OSB-Platten (OSB), Papier verarbeitet oder zur Herstellung anderer synthetischer Stoffe verwendet werden.

Formation

Ein Baum nimmt im Durchmesser zu, indem sich zwischen dem alten Holz und der inneren Rinde neue Holzschichten bilden, die den gesamten Stamm, lebende Äste und Wurzeln umhüllen. Bei klaren Jahreszeiten kann dies in einem diskreten Muster geschehen, was zu sogenannten Wachstumsringen führt, wie am Ende eines Baumstamms zu sehen ist. Wenn diese Jahreszeiten jährlich sind, sind diese Wachstumsringe Jahresringe. Wo es keinen saisonalen Unterschied gibt, fehlen wahrscheinlich Wachstumsringe.

Innerhalb eines Wachstumsrings kann es möglich sein, zwei Teile zu sehen. Der Teil, der der Mitte des Baums am nächsten liegt, ist offener strukturiert und fast immer heller als der in der Nähe des äußeren Teils des Rings. Der innere Teil wird früh in der Saison gebildet, wenn das Wachstum vergleichsweise schnell ist; es ist bekannt als frühes Holz oder Frühlingsholz . Der äußere Teil ist die spätes Holz oder Sommerholz , hergestellt in der Sommer . Bei Weißkiefern gibt es nicht viel Kontrast in den verschiedenen Teilen des Rings, und infolgedessen hat das Holz eine sehr gleichmäßige Textur und ist leicht zu bearbeiten. Bei harten Kiefern hingegen ist das Spätholz sehr dicht und tieffarbig und bildet einen sehr entschiedenen Kontrast zum weichen, strohfarbenen Frühholz. In ringporigen Hölzern ist das Wachstum jeder Jahreszeit immer gut definiert, da die großen Poren des Frühlings an das dichtere Gewebe des vorangegangenen Herbstes angrenzen. In den diffus-porösen Hölzern ist die Abgrenzung zwischen den Ringen nicht immer so klar und in einigen Fällen für das bloße Auge fast (wenn nicht vollständig) unsichtbar.

Knoten

Knoten sind Teile von Zweigen, die im Holz des Stammes oder größeren Zweiges enthalten sind. Zweige entstehen im Allgemeinen am oder in der Nähe des Marks (Mittelachse) eines Stammes, und der lebende Teil wird durch das Hinzufügen von jährlichen Holzschichten, die eine Fortsetzung derjenigen des Stammes sind, an Größe zunehmen. Der eingeschlossene Teil hat eine unregelmäßig konische Form mit der Spitze am Mark. Die Faserrichtung verläuft rechtwinklig oder schräg zur Faserrichtung des Stiels, wodurch eine lokale Querfaserung entsteht. Ein kleiner Knoten kann auch das Ergebnis einer ruhenden Knospe sein.

Während der Entwicklung eines Baumes sterben die unteren Äste ab, können aber eine Zeit lang bestehen bleiben – oft jahrelang. Nachfolgende Wachstumsschichten des Stammes sind nicht mehr innig mit dem abgestorbenen Ast verbunden, sondern werden um ihn herumgelegt. Daher erzeugen abgestorbene Äste Knoten, die nichts anderes als Pflöcke in einem Loch sind und wahrscheinlich herausfallen, nachdem der Baum gesägt wurde. Bei der Sortierung von Bauholz und Bauholz werden Äste nach ihrer Form, Größe, Festigkeit und der Festigkeit, mit der sie an Ort und Stelle gehalten werden, klassifiziert.

Äste wirken sich wesentlich auf das Reißen (Rissbildung) und Verziehen, die Arbeitserleichterung und die Spaltbarkeit des Holzes aus. Es handelt sich um Mängel, die das Holz schwächen und seinen Wert für Konstruktionszwecke mindern, bei denen Festigkeit ein wichtiger Gesichtspunkt ist. Der Schwächungseffekt ist viel schwerwiegender, wenn Holz Biegung und Zug ausgesetzt ist, als wenn es unter Druck steht. Das Ausmaß, in dem Knoten die Festigkeit eines Balkens beeinflussen, hängt von ihrer Position, Größe, Anzahl, Faserrichtung und ihrem Zustand ab. Ein Knoten auf der Oberseite wird gestaucht, während einer auf der Unterseite auf Zug beansprucht wird. Der Knoten, insbesondere (wie es oft der Fall ist), wenn ein Saisonriss drin ist, bietet dieser Zugbelastung wenig Widerstand. Kleine Knoten können jedoch so in einem Balken entlang der neutralen Ebene angeordnet werden, dass sie tatsächlich die Festigkeit erhöhen, indem sie dazu neigen, ein Längsscheren zu verhindern. Äste in einem Brett oder einer Planke sind am wenigsten schädlich, wenn sie sich rechtwinklig zu ihrer breitesten Oberfläche hindurch erstrecken. Knoten, die in der Nähe der Enden eines Balkens auftreten, schwächen ihn nicht. Gesunde Äste, die im zentralen Teil von einem Viertel der Höhe des Strahls von jeder Kante auftreten, sind keine schwerwiegenden Mängel.

Äste beeinflussen nicht unbedingt die Steifigkeit von Bauholz. Nur schwerwiegende Mängel wirken sich auf die Elastizitätsgrenze von Balken aus. Steifigkeit und elastische Festigkeit hängen mehr von der Qualität der Holzfaser ab als von Mängeln im Balken. Die Wirkung von Knoten besteht darin, die Differenz zwischen der Faserspannung an der Elastizitätsgrenze und dem Bruchmodul von Trägern zu verringern. Die Bruchfestigkeit ist sehr störanfällig. Gesunde Äste schwächen das Holz nicht, wenn es parallel zur Faser zusammengedrückt wird.

Für einige Zwecke, z. Wandverkleidungen werden Äste als Pluspunkt angesehen, da sie dem Holz eine visuelle Textur verleihen und ihm ein interessanteres Aussehen verleihen.

Die traditionelle Art, das baskische Xylophon zu spielen schlampig beinhaltet das Treffen der richtigen Knoten, um unterschiedliche Töne zu erhalten.

Kern- und Splintholz

Ein Abschnitt eines Eibenzweigs mit 27 Jahresringen, hellem Splintholz und dunklem Kernholz und Mark (dunkler Fleck in der Mitte). Die dunklen radialen Linien sind kleine Knoten.

Die Untersuchung des Endes eines Baumstamms vieler Arten zeigt einen dunkleren inneren Teil, der als The bezeichnet wird Kernholz oder Kernholz , umgeben von einer helleren Zone namens the Splint . In einigen Fällen ist dieser Unterschied in der Farbe sehr ausgeprägt; bei anderen ist der Kontrast gering, so dass nicht immer leicht zu erkennen ist, wo das eine aufhört und das andere beginnt. Die Farbe von frischem Splintholz ist immer hell, manchmal fast weiß, häufiger jedoch mit einem deutlichen Stich ins Gelbe oder Braune.

Splintholz ist vergleichsweise neues Holz, bestehend aus Leben Zellen im wachsenden Baum. Alles Holz in einem Baum wird zuerst als Splintholz gebildet. Seine Hauptfunktionen bestehen darin, Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu leiten und die in den Blättern zubereitete Nahrung zu speichern und je nach Jahreszeit wieder abzugeben. Je mehr Blätter ein Baum trägt und je kräftiger sein Wachstum ist, desto mehr Splintholz wird benötigt. Daher haben Bäume, die im Freien schnell wachsen, für ihre Größe dickeres Splintholz als Bäume derselben Art, die in dichten Wäldern wachsen. Manchmal können Bäume, die im Freien gewachsen sind, eine beträchtliche Größe erreichen, 30 cm oder mehr im Durchmesser, bevor sich Kernholz zu bilden beginnt, z.

Mit zunehmendem Alter und Durchmesser eines Baumes wird ein innerer Teil des Splintholzes inaktiv und hört schließlich auf zu funktionieren, wenn die Zellen absterben. Dieser inerte oder tote Teil wird als Kernholz bezeichnet. Sein Name leitet sich ausschließlich von seiner Position ab und nicht von einer lebenswichtigen Bedeutung für den Baum. Dies wird durch die Tatsache gezeigt, dass ein Baum mit seinem vollständig verfaulten Herzen gedeihen kann. Einige Arten beginnen sehr früh im Leben, Kernholz zu bilden, haben also nur eine dünne Schicht lebenden Splintholzes, während bei anderen die Veränderung langsam erfolgt. Dünnes Splintholz ist charakteristisch für solche Bäume wie Kastanie , Robinie, Maulbeere, Osage-Orange und Sassafras, während bei Ahorn, Esche, Hickory, Hackbeere, Buche und Kiefer dicker Splint die Regel ist.

Es besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen den Jahresringen und dem Splintholzanteil. Innerhalb derselben Art ist die Querschnittsfläche des Splintholzes sehr grob proportional zur Größe der Baumkrone. Bei schmalen Ringen werden mehr Ringe benötigt als bei breiten. Wenn der Baum größer wird, muss das Splintholz zwangsläufig dünner werden oder wesentlich an Volumen zunehmen. Splintholz ist im oberen Teil des Stammes eines Baumes dicker als in der Nähe der Basis, da das Alter und der Durchmesser der oberen Abschnitte geringer sind.

Wenn ein Baum sehr jung ist, ist er fast, wenn nicht ganz bis zum Boden mit Ästen bedeckt, aber wenn er älter wird, sterben einige oder alle von ihnen schließlich ab und werden entweder abgebrochen oder fallen ab. Späteres Holzwachstum kann die Stummel vollständig verdecken, die jedoch als Äste zurückbleiben. Egal wie glatt und klar ein Baumstamm außen ist, er ist in der Mitte mehr oder weniger astig. Folglich ist das Splintholz eines alten Baums und insbesondere eines im Wald gewachsenen Baums astfreier als das Kernholz. Da Äste bei den meisten Verwendungen von Holz Mängel sind, die das Holz schwächen und seine Bearbeitbarkeit und andere Eigenschaften beeinträchtigen, folgt daraus, dass Splintholz aufgrund seiner Position im Baum bestimmte Vorteile gegenüber Kernholz haben kann.

Es ist bemerkenswert, dass das innere Kernholz alter Bäume so gesund bleibt, wie es normalerweise der Fall ist, da es in vielen Fällen Hunderte von Jahren und in einigen Fällen Tausende von Jahren alt ist. Jedes gebrochene Glied oder jede Wurzel oder jede tiefe Wunde von Feuer, Insekten oder fallendem Holz kann einen Eingang für die Fäulnis bieten, die, wenn sie einmal begonnen hat, in alle Teile des Stammes eindringen kann. Die Larven vieler Insekten bohren sich in die Bäume und ihre Tunnel bleiben auf unbestimmte Zeit als Schwachstellen. Welche Vorteile der Splint jedoch in diesem Zusammenhang haben mag, liegt allein an seinem relativen Alter und seiner Lage.

Wenn ein Baum sein ganzes Leben lang im Freien wächst und die Bedingungen von Boden und Standort unverändert bleiben, wird es in der Jugend am schnellsten wachsen und allmählich abnehmen. Die Jahresringe sind über viele Jahre recht breit, werden aber später immer schmaler. Da jeder nachfolgende Ring auf die Außenseite des zuvor gebildeten Holzes gelegt wird, folgt daraus, dass, wenn ein Baum seine Holzproduktion nicht von Jahr zu Jahr materiell erhöht, die Ringe notwendigerweise dünner werden müssen, wenn der Stamm breiter wird. Wenn ein Baum ausgewachsen ist, wird seine Krone offener und die jährliche Holzproduktion wird verringert, wodurch die Breite der Jahresringe noch weiter verringert wird. Bei Waldbäumen hängt so viel von der Konkurrenz der Bäume in ihrem Kampf um Licht und Nahrung ab, dass Perioden schnellen und langsamen Wachstums abwechseln können. Einige Bäume, wie z. B. südliche Eichen, behalten über Hunderte von Jahren die gleiche Ringbreite bei. Insgesamt nimmt jedoch mit zunehmendem Baumdurchmesser die Breite der Jahrringe ab.

Es kann deutliche Unterschiede in der Maserung von Kernholz und Splintholz geben, die von einem großen Baum geschnitten werden, insbesondere von einem ausgewachsenen. Bei einigen Bäumen ist das Holz, das spät im Leben eines Baumes aufgetragen wird, weicher, leichter, schwächer und gleichmäßiger strukturiert als das früher produzierte, aber bei anderen Arten gilt das Gegenteil. In einem großen Baumstamm kann das Splintholz aufgrund der Zeit im Leben des Baumes, in der es gewachsen ist, in Bezug auf Härte, Festigkeit und Zähigkeit dem gleich gesunden Kernholz desselben Baumstamms unterlegen sein.

Verschiedene Hölzer

Es besteht eine starke Beziehung zwischen den Eigenschaften von Holz und den Eigenschaften des jeweiligen Baums, der es hervorgebracht hat. Für jede Baumart gibt es einen Dichtebereich für das Holz, das sie liefert. Es besteht ein grober Zusammenhang zwischen der Dichte eines Holzes und seiner Festigkeit (mechanische Eigenschaften). Während beispielsweise Mahagoni ein mitteldichtes Hartholz ist, das sich hervorragend für die Herstellung feiner Möbel eignet, ist Balsa leicht und eignet sich daher für den Modellbau. Das dichteste Holz kann schwarzes Eisenholz sein.

Holz wird üblicherweise entweder als Weichholz oder Hartholz klassifiziert. Das Holz von Nadelbäumen (z. B. Kiefer) wird Nadelholz genannt, und das Holz von Laubbäumen (z. B. Eiche) wird Hartholz genannt. Diese Namen sind etwas irreführend, da Harthölzer nicht unbedingt hart und Weichhölzer nicht unbedingt weich sind. Das bekannte Balsa (ein Hartholz) ist tatsächlich weicher als jedes handelsübliche Weichholz. Umgekehrt sind einige Weichhölzer (z. B. Eibe) härter als die meisten Harthölzer.

Farbe

Bei Arten, die einen deutlichen Unterschied zwischen Kernholz und Splintholz aufweisen, ist die natürliche Farbe des Kernholzes normalerweise dunkler als die des Splintholzes, und sehr häufig ist der Kontrast auffällig. Dies wird durch Ablagerungen verschiedener Materialien im Kernholz verursacht, die aus dem Wachstumsprozess resultieren, möglicherweise verstärkt durch Oxidation und andere chemische Veränderungen, die normalerweise wenig oder keinen nennenswerten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Holzes haben. Einige Versuche an sehr harzigen Longleaf Pine-Exemplaren weisen jedoch auf eine Steigerung der Festigkeit hin. Dies liegt an dem Harz, das die Festigkeit im trockenen Zustand erhöht. Ein solches harzgesättigtes Kernholz wird als „Fettfeuerzeug“ bezeichnet. Aus Fettfeuerzeug gebaute Strukturen sind fast unempfindlich gegen Fäulnis und Termiten; sie sind jedoch sehr leicht entzündlich. Stümpfe alter Langblattkiefern werden oft ausgegraben, in kleine Stücke gespalten und als Anzündholz für Feuer verkauft. Auf diese Weise gegrabene Stümpfe können tatsächlich ein Jahrhundert oder länger bestehen bleiben, seit sie geschnitten wurden. Auch mit Rohharz imprägniertes und getrocknetes Fichtenholz wird dadurch stark festigkeitssteigernd.

Das Holz von Coast Redwood hat eine unverwechselbar rote Farbe

Da das Spätholz eines Jahrrings meist dunkler ist als das Frühholz, kann dieser Umstand zur Beurteilung der Dichte und damit der Härte und Festigkeit des Materials herangezogen werden. Dies ist insbesondere bei Nadelhölzern der Fall. Bei ringporigen Hölzern erscheinen die Gefäße des Frühholzes auf einer bearbeiteten Oberfläche nicht selten dunkler als das dichtere Spätholz, bei Kernholzquerschnitten ist es jedoch häufig umgekehrt. Abgesehen von der gerade angegebenen Weise ist die Farbe des Holzes kein Hinweis auf die Festigkeit.

Eine abnormale Verfärbung des Holzes weist oft auf einen kranken Zustand hin, der auf einen schlechten Zustand hinweist. Das schwarze Karo in Western Hemlock ist das Ergebnis von Insektenbefall. Die rötlich-braunen Streifen, die bei Hickory und bestimmten anderen Hölzern so häufig sind, sind meistens das Ergebnis von Verletzungen durch Vögel. Die Verfärbung ist lediglich ein Hinweis auf eine Verletzung und wirkt sich aller Wahrscheinlichkeit nach nicht auf die Eigenschaften des Holzes aus. Gewisse Fäulnis produzierend Pilze dem Holz charakteristische Farben verleihen, die somit symptomatisch für Schwäche werden; jedoch wird ein attraktiver Effekt, bekannt als Spalting, der durch dieses Verfahren erzeugt wird, oft als wünschenswerte Eigenschaft angesehen. Gewöhnliche Saftfärbung ist auf Pilzwachstum zurückzuführen, erzeugt jedoch nicht unbedingt eine schwächende Wirkung.

Struktur

Bei Nadel- oder Weichholzarten sind die Holzzellen meist von einer Art, Tracheiden, und infolgedessen ist das Material in seiner Struktur viel einheitlicher als das der meisten Harthölzer. Bei Nadelholz gibt es keine Gefäße („Poren“), wie man sie beispielsweise bei Eiche und Esche so deutlich sieht.

Vergrößerter Querschnitt eines diffus-porösen Laubholzes (Black Walnut), der die Gefäße, Strahlen (weiße Linien) und Jahresringe zeigt

Die Struktur der Harthölzer ist komplexer. Sie sind mehr oder weniger mit Gefäßen gefüllt: in manchen Fällen (Eiche, Kastanie , Esche) ziemlich groß und deutlich, bei anderen ( Rosskastanie, Pappel, Weide) zu klein, um ohne eine kleine Handlinse deutlich gesehen zu werden. Bei der Erörterung solcher Hölzer ist es üblich, sie in zwei große Klassen zu unterteilen, ringporös und diffus-porös . Bei ringporigen Arten wie Esche, Robinie, Catalpa, Kastanie , Ulme, Hickory, Maulbeere und Eiche, die größeren Gefäße oder Poren (wie Querschnitte von Gefäßen genannt werden) sind in dem im Frühjahr gebildeten Teil des Wachstumsrings lokalisiert und bilden so eine Region mit mehr oder weniger offenem und porösem Gewebe. Der Rest des im Sommer produzierten Rings besteht aus kleineren Gefäßen und einem viel größeren Anteil an Holzfasern. Diese Fasern sind die Elemente, die dem Holz Festigkeit und Zähigkeit verleihen, während die Gefäße eine Quelle der Schwäche sind.

In diffus porösen Hölzern sind die Poren über den Wachstumsring verstreut, anstatt in einem Band oder einer Reihe gesammelt zu werden. Beispiele für diese Holzart sind Linde, Birke, Rosskastanie, Ahorn, Pappel und Weide. Einige Arten, wie Walnuss und Kirsche, befinden sich an der Grenze zwischen den beiden Klassen und bilden eine Zwischengruppe.

Vergleicht man ein schweres Kiefernstück mit einem leichten Exemplar, so sieht man sofort, dass das schwerere einen größeren Anteil Spätholz enthält als das andere und daher wesentlich dunkler ist. Das Spätholz aller Arten ist dichter als das früh in der Saison gebildete, daher ist die Dichte und Festigkeit umso größer, je größer der Anteil an Spätholz ist. Unter dem Mikroskop sind die Zellen des Spätholzes sehr dickwandig und mit sehr kleinen Hohlräumen, während die erst in der Saison gebildeten Zellen dünnwandig und mit großen Hohlräumen sind. Die Stärke liegt in den Wänden, nicht in den Hohlräumen. Bei der Auswahl eines Kiefernholzes, bei dem es auf Festigkeit oder Steifheit ankommt, sind vor allem die relativen Mengen an Früh- und Spätholz zu beachten. Die Ringbreite ist bei weitem nicht so wichtig wie der Anteil des Spätholzes im Ring.

Holz kann in gerade Bretter geschnitten und zu einem Hartholzboden (Parkett) verarbeitet werden.

Dabei zählt nicht nur der Spätholzanteil, sondern auch dessen Qualität. Bei Exemplaren mit sehr hohem Spätholzanteil kann es merklich poröser sein und deutlich weniger wiegen als das Spätholz in Stücken mit geringem Anteil. Man kann die relative Dichte und daher bis zu einem gewissen Grad Gewicht und Festigkeit durch Sichtprüfung beurteilen.

Der kurvenreiche Zweig eines Fliederbaums

Die wahren Ursachen der Früh- und Spätholzbildung können noch nicht zufriedenstellend erklärt werden. Mehrere Faktoren können beteiligt sein. Zumindest bei Nadelbäumen bestimmt die Wachstumsgeschwindigkeit allein nicht das Verhältnis der beiden Teile des Rings, denn in einigen Fällen ist das langsam wachsende Holz sehr hart und schwer, während in anderen das Gegenteil der Fall ist. Die Qualität des Standorts, an dem der Baum wächst, beeinflusst zweifellos den Charakter des gebildeten Holzes, obwohl es nicht möglich ist, eine Regel dafür zu formulieren. Generell lässt sich jedoch sagen, dass dort, wo es auf Festigkeit oder Leichtgängigkeit ankommt, Hölzer mit mäßigem bis langsamem Wuchs gewählt werden sollten. Aber bei der Auswahl eines bestimmten Exemplars sollte nicht die Ringbreite, sondern die Proportion und der Charakter des Spätholzes maßgebend sein.

Bei den ringporigen Laubhölzern scheint eine ziemlich eindeutige Beziehung zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit des Holzes und seinen Eigenschaften zu bestehen. Dies lässt sich kurz in der allgemeinen Aussage zusammenfassen, dass das Holz umso schwerer, härter, fester und steifer ist, je schneller das Wachstum oder je breiter die Wachstumsringe sind. Es muss daran erinnert werden, dass dies nur für ringporige Hölzer wie Eiche, Esche, Hickory und andere der gleichen Gruppe gilt und natürlich einigen Ausnahmen und Einschränkungen unterliegt.

Bei ringporigen Hölzern mit gutem Wachstum ist es normalerweise der mittlere Teil des Rings, in dem die dickwandigen, festigkeitsgebenden Fasern am häufigsten vorkommen. Mit abnehmender Ringbreite verringert sich dieser Mittelteil, so dass bei sehr langsamem Wachstum vergleichsweise leichtes, poröses Holz entsteht, das aus dünnwandigen Gefäßen und Holzparenchym besteht. Bei guter Eiche nehmen diese großen Gefäße des frühen Holzes 6 bis 10 Prozent des Volumens des Stammes ein, während sie bei minderwertigem Material 25 Prozent oder mehr ausmachen können. Das Spätholz der guten Eiche ist, abgesehen von radialen gräulichen Flecken kleiner Poren, dunkel gefärbt und fest und besteht aus dickwandigen Fasern, die die Hälfte oder mehr des Holzes ausmachen. Bei minderwertiger Eiche sind solche Faserbereiche sowohl quantitativ als auch qualitativ stark reduziert. Diese Schwankungen sind größtenteils das Ergebnis der Wachstumsrate.

Breitringholz wird oft als „Zweitholz“ bezeichnet, weil das Wachstum des jungen Holzes in offenen Beständen nach dem Entfernen der alten Bäume schneller ist als bei Bäumen im Bestand Wald und bei der Herstellung von Gegenständen, bei denen Festigkeit eine wichtige Überlegung ist, wird ein solches 'Zweitwachstums'-Hartholzmaterial bevorzugt. Dies gilt insbesondere für die Wahl des Hickoryholzes für Griffe und Speichen. Hier kommt es nicht nur auf Festigkeit, sondern auch auf Zähigkeit und Belastbarkeit an. Die Ergebnisse einer Reihe von Tests an Hickory durch den U.S. Forest Service zeigen, dass:

„Die Arbeits- oder Stoßfestigkeit ist am größten in breitringigem Holz mit 5 bis 14 Ringen pro Zoll (Ringe mit einer Dicke von 1,8 bis 5 mm), ist ziemlich konstant von 14 bis 38 Ringen pro Zoll (Ringe mit einer Dicke von 0,7 bis 1,8 mm). ) und nimmt von 38 auf 47 Ringe pro Zoll (0,5-0,7 mm dicke Ringe) schnell ab. Die Festigkeit bei maximaler Belastung ist bei den am schnellsten wachsenden Hölzern nicht so groß, sie ist maximal bei 14 bis 20 Ringen pro Zoll ( Ringe 1,3-1,8 mm dick) und wird wieder weniger, wenn das Holz dichter beringt wird.Die natürliche Schlussfolgerung ist, dass Holz von erstklassigem mechanischen Wert 5 bis 20 Ringe pro Zoll (Ringe 1,3-5 mm dick) und das aufweist langsameres Wachstum führt zu schlechterem Bestand. Daher sollte der Inspektor oder Käufer von Hickory Holz mit mehr als 20 Ringen pro Zoll (Ringe mit einer Dicke von weniger als 1,3 mm) diskriminieren. Ausnahmen bestehen jedoch im Fall von normalem Wachstum in trockenen Situationen, in wobei das langsam wachsende Material stark und zäh sein kann.'

Die Auswirkung der Wachstumsrate auf die Eigenschaften von Kastanienholz wird von derselben Behörde wie folgt zusammengefasst:

„Bei breiten Ringen ist der Übergang von Frühlingsholz zu Sommerholz allmählich, während bei schmalen Ringen das Frühlingsholz abrupt in Sommerholz übergeht. Die Breite des Frühlingsholzes ändert sich also nur wenig mit der Breite des Jahresrings dass die Verjüngung oder Verbreiterung des Jahresrings immer zu Lasten des Sommerholzes geht. Durch die schmalen Gefäße des Sommerholzes ist es reicher an Holzsubstanz als das aus breiten Gefäßen bestehende Frühjahrsholz. Daher schnellwüchsige Exemplare mit breiten Ringen haben mehr Holzsubstanz als langsam wachsende Bäume mit schmalen Ringen.Da je mehr Holzsubstanz desto größer das Gewicht und je höher das Gewicht desto stärker das Holz, müssen Kastanien mit breiten Ringen ein stärkeres Holz haben als Kastanien mit schmalen Ringen.Das stimmt mit der akzeptierten Ansicht, dass Sprossen (die immer breite Ringe haben) besseres und stärkeres Holz liefern als Kastaniensämlinge, die langsamer im Durchmesser wachsen.

Bei diffusporigen Hölzern sind, wie gesagt, die Gefässe oder Poren im ganzen Ring verstreut, anstatt sich im Frühholz zu sammeln. Der Effekt der Wachstumsgeschwindigkeit ist daher nicht derselbe wie in den ringporigen Hölzern und nähert sich eher den Bedingungen in den Nadelbäumen an. Allgemein kann gesagt werden, dass solche Hölzer mit mittlerem Wachstum ein stärkeres Material liefern, als wenn sie sehr schnell oder sehr langsam gewachsen sind. Bei vielen Anwendungen von Holz steht die Festigkeit nicht im Vordergrund. Wenn auf einfache Verarbeitung Wert gelegt wird, sollte Holz im Hinblick auf seine einheitliche Textur und Geradlinigkeit der Maserung ausgewählt werden, was in den meisten Fällen der Fall ist, wenn es wenig Kontrast zwischen dem späten Holz der einen Wachstumssaison und dem frühen Holz der nächsten gibt.

Wassergehalt

Wasser kommt in lebendem Holz in drei Zuständen vor, nämlich: (1) in den Zellwänden, (2) im protoplasmatischen Inhalt der Zellen und (3) als freies Wasser in den Zellhohlräumen und Zwischenräumen. Im Kernholz kommt es nur in der ersten und letzten Form vor. Gründlich luftgetrocknetes Holz behält 8-16 % Wasser in den Zellwänden und kein oder praktisch kein Wasser in den anderen Formen. Sogar ofengetrocknetes Holz behält einen kleinen Prozentsatz an Feuchtigkeit, kann aber für alle außer für chemische Zwecke als absolut trocken angesehen werden.

Die allgemeine Wirkung des Wassergehalts auf die Holzsubstanz besteht darin, sie weicher und biegsamer zu machen. Ein ähnlicher Effekt, der allgemein beobachtet wird, ist die weichmachende Wirkung von Wasser auf Papier oder Stoff. Je höher der Wassergehalt ist, desto größer ist in gewissen Grenzen die Weichmacherwirkung.

Die Trocknung bewirkt eine deutliche Festigkeitssteigerung des Holzes, insbesondere bei kleinen Exemplaren. Ein extremes Beispiel ist der Fall eines völlig trockenen Fichtenblocks mit einem Querschnitt von 5 cm, der eine viermal so hohe Dauerbelastung aushält wie ein grüner Block derselben Größe.

Die größte Zunahme aufgrund des Trocknens liegt in der Bruchfestigkeit und der Festigkeit an der Elastizitätsgrenze bei endseitiger Kompression; darauf folgen der Bruchmodul und die Spannung an der Elastizitätsgrenze beim Querbiegen, während der Elastizitätsmodul am wenigsten beeinflusst wird.