The strength properties of Swedish oak and beech

Because of their economic impact most research on wood in Sweden is aimed at our needle-leaved species, i.e. pine and spruce. Sawmills and other industrial enterprises using these conifers are also in vast majority, both in number of employees and number of companies. However, there is a viable industrial branch in Sweden, i.e. furniture companies, dealing with broad-leaved species such as oak, birch, and alder. Such industries often import all the wood they use, even if the same type of wood grows in the vicinity. In order to make the Swedish broad-leaved trees more interesting to the wood manufacturing sector, we examined the strength properties of some common Swedish woods, viz. oak and beech. The result shows that our oak specimens had a modulus of elasticity of 12.243 MPa measured by using four-point bending. So-called the Young’s modulus was 11.761 MPa for tension and 15.610 MPa for compression in the fibre direction, i.e. there was a very high difference. The stress just before rupture was measured to 85 MPa for tension and 76 MPa for compression, i.e. there was a surprisingly small difference. For beech, our corresponding values were 13.017 MPa for four-point bending, the Young’s modulus during tension was 13.954 MPa and 130.4 MPa in maximum stress, whilst under compression these values were 13.101 MPa and 84 MPa, respectively.

Ze względu na znaczący wpływ na gospodarkę, większość badań drewna w Szwecji koncentruje się na gatunkach drzew iglastych, w szczególności na sośnie i świerku. Drewno drzew liściastych stosowane np. w meblarstwie jest w większości importowane. W celu zwiększenia zainteresowania szwedzkim drewnem liściastym wśród producentów, podjęto badania właściwości wytrzymałościowych drewna dębowego i bukowego pozyskiwanego w Szwecji. Określono wartości wytrzymałości przy rozciąganiu i ściskaniu oraz modułu sprężystości przy rozciąganiu, ściskaniu i zginaniu. Oznaczono gęstość i wilgotność badanych próbek. Badania przeprowadzono zgodnie ze szwedzkimi normami. Zginania dokonywano w schemacie czteropunktowym, jako dającym precyzyjniejsze wyniki modułu sprężystości niż badania w schemacie trzypunktowym. Wilgotność drewna określano metodą suszarkowo-wagową. Badaniom poddano stosunkowo niewiele próbek, w sumie 60 sztuk dla obu gatunków i wszystkich badanych właściwości. W celu uzyskania bardziej reprezentatywnych wyników należy przeprowadzić badania kilkuset lub nawet kilku tysięcy próbek. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, iż szwedzkie drewno bukowe jest bardziej wytrzymałe niż drewno dębowe, co można było założyć na podstawie większej gęstości drewna bukowego. Ponadto wartości wyznaczonych wielkości odpowiadają wartościom znalezionym w literaturze.