Gỗ là một trong những vật liệu xây dựng tự nhiên quan trọng nhất với tính chất cơ học và vật lý đặc biệt. Tuy nhiên, do cấu tạo không đẳng hướng, tính chất cơ học của gỗ không đồng đều theo các phương khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ ẩm, khối lượng thể tích, tỷ lệ phần trăm của lớp gỗ sớm và muộn, tình trạng khuyết tật, và nhiều yếu tố khác.
1. Độ Ẩm và Tính Hút Ẩm
Độ ẩm là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến tính chất của gỗ. Gỗ có thể chứa nước dưới ba dạng: nước mao quản (tự do), nước hấp phụ, và nước liên kết hóa học. Mức độ hút nước của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí xung quanh. Độ ẩm mà gỗ đạt được khi giữ trong không khí có độ ẩm tương đối và nhiệt độ không đổi được gọi là độ ẩm cân bằng.
Độ ẩm cân bằng của gỗ khô trong phòng là khoảng 8-12%, còn của gỗ khô trong không khí sau khi sấy là khoảng 15-18%. Điều này có nghĩa là gỗ sẽ co lại khi mất nước và trương nở khi hút nước, tùy thuộc vào điều kiện môi trường.
2. Khối Lượng Thể Tích và Khối Lượng Riêng
Khối lượng riêng của gỗ thường giống nhau cho mọi loại gỗ và trung bình khoảng 1,54 g/cm³. Khối lượng thể tích của gỗ, tuy nhiên, thay đổi phụ thuộc vào độ rỗng và độ ẩm của gỗ. Dựa vào khối lượng thể tích, gỗ được phân thành năm loại: rất nhẹ, nhẹ, nhẹ vừa, nặng, và rất nặng. Ví dụ, gỗ rất nặng như gỗ nghiến (γ0 = 1100 kg/m³) và gỗ sến (γ0 = 1080 kg/m³), trong khi gỗ rất nhẹ như gỗ sung và gỗ muồng trắng.
3. Độ Co Ngót và Trương Nở
Độ co ngót là sự giảm chiều dài và thể tích của gỗ khi mất nước, đặc biệt là khi mất nước hấp phụ. Trương nở là khả năng tăng kích thước và thể tích của gỗ khi hút nước vào các thành tế bào. Sự co ngót và trương nở không đồng đều theo các phương khác nhau, với mức độ trương nở theo phương tiếp tuyến lớn nhất và theo phương dọc thớ nhỏ nhất.
4. Màu Sắc và Vân Gỗ
Màu sắc và vân gỗ là những yếu tố quan trọng để đánh giá phẩm chất và giá trị thẩm mỹ của gỗ. Ví dụ, gỗ gụ và gỗ mun có màu sẫm, trong khi gỗ thông và bồ đề có màu trắng. Màu sắc của gỗ còn thay đổi theo tình trạng sâu nấm và mức độ ảnh hưởng của mưa gió. Vân gỗ của cây lá kim thường đơn giản, trong khi vân gỗ của cây lá rộng phong phú và đẹp mắt, được ưa chuộng trong các sản phẩm mỹ nghệ.
5. Tính Dẫn Nhiệt và Truyền Âm
Khả năng dẫn nhiệt của gỗ không lớn, phụ thuộc vào độ rỗng, độ ẩm, và phương của thớ gỗ. Gỗ dẫn nhiệt tốt hơn theo phương dọc thớ so với phương ngang. Khả năng truyền âm của gỗ khá tốt, gỗ truyền âm nhanh hơn không khí từ 2 đến 17 lần, và âm thanh truyền dọc thớ nhanh nhất.
Tham khảo thêm: Sơn gỗ MDF là gì? Tìm hiểu và hướng dẫn sơn gỗ MDF
6. Tính Chất Cơ Học của Gỗ
Tính chất cơ học của gỗ, bao gồm cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo và cường độ chịu uốn, đều phụ thuộc vào hướng thớ và độ ẩm. Cường độ chịu nén của gỗ cao nhất khi nén dọc thớ, nhưng thấp hơn khi nén ngang thớ. Cường độ chịu kéo dọc thớ cao hơn nhiều so với cường độ chịu kéo ngang thớ. Cường độ chịu uốn của gỗ cũng rất cao, với các kết cấu như dầm và xà chịu uốn thường xuyên gặp trong xây dựng.