POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH 

WYDZIAŁ GÓRNICTWA I GEOLOGII 

 
 
 

 

 
 

Chemia i materiałoznawstwo 

 

 

Temat: Badanie drewna 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

Górnictwo i Geologia 
Semestr III 
Grupa 10 
Sekcja 2 

Wprowadzenie 

Drewno jest surowcem otrzymywanym ze ściętych drzew i formowanym w procesie obróbki 
w różnego rodzaju produkty. Materiał ten był wykorzystywany w górnictwie od zawsze, ze 
względu na swoje właściwości, takie jak lekkość, łatwość obróbki i transportu, wytrzymałość, 
dostępność. Obecnie odnotowuje się spadek wykorzystania tego materiału w wyrobiskach 
górniczych, a obudowy drewniane są wypierane przez stalowe bądź betonowe, gdyż są one 
trwalsze i wytrzymalsze. 

Zalety drewna: 

1.

 

Wysoka wytrzymałość na ściskanie. 

2.

 

Zaimpregnowane ma długi okres trwałości w wyrobiskach górniczych. 

3.

 

Łatwość nadania kształtu. 

4.

 

Izoluje termicznie i elektrycznie. 

5.

 

W przypadku występowania naprężeń krytycznych, słychać trzaski, które sygnalizują 
konieczność działania. 

 

Wady drewna: 

1.

 

Materiał podatny na korozję biologiczną (procesy gnicia i butwienia), przez co ma 

bardzo ograniczoną trwałość.  

2.

 

Łatwopalność. 

3.

 

Jednorazowość użycia – drewna nie da się wykorzystać po raz kolejny.  

4.

 

Zbieżystość pnia, czyli zmiana jego przekroju ( im wyżej, tym przekrój mniejszy). 

5.

 

Krzywizna, czyli odchylenie od pionu (drewno prawie nigdy nie jest idealnie proste). 

6.

 

Mimośrodowość rdzenia, gdy geometryczny środek słojów nie pokrywa się z 

geometrycznym środkiem pnia. 

 

Właściwości fizyczne drewna: 

1.

 

Nasiąkliwość – drewno ze względu na niejednorodną budowę (słoje) wykazuje 

właściwości pochłaniania wody ze środowiska zewnętrznego, co powoduje 
rozmakanie drewna i obniżenie jego wytrzymałości. 

2.

 

Higroskopijność – skłonność do pochłaniania wilgoci z powietrza, aż do osiągnięcia 

stanu równowagi pomiędzy własną wilgotnością a wilgotnością otoczenia. 

3.

 

Wilgotność względna -  to stosunek masy wody, zawartej w drewnie do masy drewna 

w stanie mokrym, wyrażony w procentach. Parametr ten stosuje się do próbki całkiem 
suchej i wyraża wzorem: 

 

 

 

m

w 

– masa próbki wilgotnej                                                                                                               

m

s

 – masa próbki suchej 

4.

 

Wilgotność bezwzględna – to wyrażony w procentach stosunek wody zawartej w 

drewnie do masy drewna w stanie całkowicie suchym 

5.

 

Ciężar objętościowy – stosunek masy drewna do jego objętości, wyrażony w kg/m

3

. 

Jest to ciężar drewna w stanie naturalnym, uwzględniając naturalne pory i wolne 
przestrzenie w strukturze. 

6.

 

Ciężar właściwy (bezwzględny) – to stosunek masy drewna do jego objętości, bez 

uwzględniania jego porowatości, jest to wartość stała dla danego gatunku drewna. 

 

Zabezpieczenie drewna przed działaniem bakterii i procesami gnilnymi. 

Aby zabezpieczyć drewno stosuje się impregnację, której celem jest ochrona materiału 
przed korozją biologiczną, a w konsekwencji większa wytrzymałość i odporność na 
działanie czynników zewnętrznych.  

Rodzaje impregnacji: 

a)

 

Malowanie (impregnacja powierzchniowa) – polega na pokryciu drewna kilka razy 

specjalnym preparatem. Metoda najmniej skuteczna. 

b)

 

Zanurzenie (impregnacja głęboka) – kąpiel w impregnacie. Metoda skuteczniejsza niż 

malowanie. 

c)

 

Impregnacja w autoklawach (impregnacja ciśnieniowo-próżniowa) – polega na 

wtłaczaniu impregnatu pod ciśnieniem w pory drewna. Metoda o najwyższej 
skuteczności. 

Wpływ wilgotności drewna na wytrzymałość. 

 

 

Zależność wytrzymałości drewna od jego wilgotności prezentuje poniższy wykres. 
Wynika z niego, że wytrzymałość spada do 15% wilgotności względnej, a następnie po 
przekroczeniu 15% W

w

 wytrzymałość drewna jest skrajnie niska.  

Badanie wpływu wilgotności drewna na jego właściwości odbywa się metodą 
suszarkowo-wagową. Początkowo posiadamy 5 wilgotnych próbek drewna, które ważymy 
i wkładamy na 5 minut do suszarki o temperaturze 105 stopni. Po tym czasie wyciągamy 
jedną z nich, mierzymy jej powierzchnię i wkładamy do prasy hydraulicznej. Aby 
wyznaczyć siłę mierzymy średnicę tłoka działającego w prasie i odczytujemy z 
manometru wartość siły, po przyłożeniu której próbka uległa zniszczeniu. Zniszczoną 
próbkę ponownie umieszczamy w suszarce i suszymy ją razem z pozostałymi przez 
kolejne 5 minut. Następnie wyciągamy kolejna próbkę i powtarzamy czynności w prasie 
hydraulicznej i suszarce, aż do uzyskaniu próbek, które nie będą wykazywały ubytku 
masy (czyli będą całkiem suche). 

Znając masy próbek wilgotnych i masy po etapach suszenia możemy wyznaczyć ze wzoru 
W

w 

dla każdej próbki i stworzyć wykres zależności wytrzymałości od wilgotności drewna. 

Wpływ anizotropii na wytrzymałość drewna 

Ze względu na niejednorodną budowę (występujące słoje), drewno jest materiałem 
anizotropowym, stąd jego właściwości zależą od orientacji w przestrzeni. I jak widać na 
wykresie największą wytrzymałość na ściskanie osiąga wtedy, gdy siła działa równolegle 
do włókien. 

 

 

Bibliografia: 

- „Budownictwo Górnicze i Tunelowe” (czasopismo), nr 3, r. 2009, s. 32—45 

- 

ww.akademia.marwlo.cad.pl/.../Drew_encykl_wlasc.doc

 

- 

www.biomasa.org