Puit ja puitmaterjalid (0)

______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
,,Puit ja puitmaterjalid"
Eesmärgid
Puit on kõige tuntum tarbe- ja ehitusmaterjal, tema omadused on olnud muutumatud
aastatuhandete jooksul. Seoses tööstuse kiire arenguga on puitmaterjalide tootmine ja
kasutamine 20. sajandi teisel poolel saavutanud kõrge tehnilise taseme.
Puit ehitusmaterjalina erineb suuresti tööstuslikult toodetud materjalidest. Kuna puit
naturaalsel kujul on looduslik materjal, ei ole tema omadusi võimalik oluliselt
mõjutada. Seda enam on vaja tunda puidu anatoomilist ehitust ning selle mõju puidu
tehnilistele omadustele. Lisavõimalusi puidu kasutamiseks annab asjaolu, et erinevate
puuliikide puit erineb üksteisest värvuse, kaalu, struktuuri, töötlemisomaduste ning
ilmastikukindluse poolest. Seepärast peab puitu hästi tundma õppima, teda
ratsionaalselt tootma ning kasutama.
Käesolev õppematerjal sisaldab olulist informatsiooni, mida tisler peaks teadma puidu
ehitusest ja omadustest, et vastavalt sellele valmistada erinevaid puittooteid. Puidu kui
ehitusmaterjali keskseteks mõisteteks on puidu niiskuskäitumine (paisumine ja
kokkutõmbumine), bioloogiline kestvus ning tugevusnäitajad. Õppematerjal on
jagatud kuude peatükki. Teksti on illustreeritud rohkete joonistega, mis aitavad
paremini esile tuua teema sisu ning mõista õpitut.
Kursuse eesmärgiks on luua õppematerjal, mis aitab õpilastel paremini omandada
vajalikke teadmisi ja vastaks riikliku õppekava poolt kehtestatud nõuetele. Seega on
e-kursuse otseseks sihtrühmaks puidueriala õpilased kutseõppe põhiõpingute mooduli
"Materjaliõpetuse" õppimiseks.
1. PUU EHITUS
Puu elutegevuse näitajaks on aastane juurdekasv - uue aastarõnga moodustumine
algab kevadel (mais) ja lõppeb sügisel. Et puitu saadakse valdavalt tüvest, on küllaltki
oluline teada aastarõnga juurdekasvu puu tüves aasta jooksul ehk
vegetatsiooniperioodil. Juurdekasv ei peegelda mitte ainult puu elutegevust antud
aastal, vaid akumuleerib endas ümbritseva keskkonna mõjud puule. Puistu tagavara ja
sortimentide kujunemisel etendab põhilist osa diameetri juurdekasv. Diameetri
juurdekasvu abil saab hinnata puistu tehnilist küpsust, puu vanust jne.
1.1 Tüvi
Piki tüve asetsevat keskset peenikest habrast kude, mis koosneb esmastest rakkudest,
nimetatakse säsiks. Taime kasvades areneb säsi tipus ladvapung.
_____________________________A. Roos______________________________ 1
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Sellest kasvab välja vertikaalne peavõrse, millest hiljem areneb puutüvi, ning mõned
külgvõrsed, mis kasvades muutuvad oksteks
Lehtpuude oksakohad on ebakorrapärased, sest mõned külgvõrsed arenevad
peavõrseteks e hiljem tüvedeks, mistõttu pikkuse juurdekasv kujuneb ebaühtlaseks.
Kui aga okaspuu ladvavõrse saab mingil moel kahjustatud, areneb sel lehtpuudele
sarnaselt mõnest külgvõrsest ladvavõrse ning hiljem sellest tüvi. Nii võib juhtuda
näiteks põtrade poolt kahjustatud puudega.
Kasvukohatingimused, milles ladvavõrsed ja oksad kasvavad ning arenevad,
määravad puu tüve sirguse, okste seisukorra ja esinemise sageduse. Kõigel sellel on
suur tähtsus puidu praktilise kasutuse seisukohast. Puukrooni e võra suurus ja kuju
sõltuvad suurel määral puu kasvuümbrusest. Kroon kasvab laiusesse, kui puu saab
vabalt kasvada. Võra suurus on piiratud, kui ta peab tihedas metsas teiste puudega
võistlema (joonis 1).
Joonis 1. Kasvukoha mõju tüve kujule.
Tihedalt kasvavad männid on võraaluses osas oksavaba tüvega ning võra algab neil
suhteliselt kõrgelt. Kuivanud kuuse oksad ei kuku nii kergelt ära, vaid jäävad tüvele
alles pikemaks ajaks. Seepärast on ka kuusetüve allosas puukoore pinnal selgelt näha
kuivanud okste otsi, mis tuleks eemaldada kasvavate puude laasimisega. Seega on
seletatav miks kuusepuidus esineb rohkelt kinnikasvanuid ümaraid oksi (üks peamine
tunnus eristada kuuske männist kui puidu liiki ei ole võimalik teiste tunnuste järgi
määrata).
Suurem osa puu aastasest juurdekasvust toimub kevadel, sõltudes nii kliimast kui ka
mullastiku tüübist. Tisleri seisukohalt on oluline, et puud kasvaks noores eas
võimalikult tihedalt mis tagab hilisema sirge ja laasunud puutüve, millest
valmistatakse kõrgekvaliteedilist saematerjali.
_____________________________A. Roos______________________________ 2
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
1.2. Puutüve jämenemine
Puutüve jämeduskasv toimub koore all olevas juurdekasvukihis e kambiumis, vt. ptk
2.4. Analoogselt jämenevad ka oksad ja juured. Tüve ristiläbilõikes on puidu
juurdekasv nähtav kontsentriliste ringide e aastarõngastena. Aastarõnga heledam osa -
kevadpuit tekib kevadel vegetatsiooniperioodi esimesel poolel. Sügisel kasvanud
aastarõnga tumedamat osa nimetatakse sügispuiduks.
Oluline on teada et puutüvel toimub puidurakkude uuenemine kogu puu ulatuses (uute
rakkude moodustumise tulemusena pikeneb ja jämeneb puu).
Vaadeldes puitu mikroskoobiga, selgub, et see koosneb väikestest individuaalsetest
ühikutest e rakkudest, millel on olenevalt nende ülesannetest puidus erinev kuju.
Okste ülesanne on laiendada võra pindala ja tagada sellega kasvuruum lehtedele või
okastele, sest nendel on oluline tähtsus puu ainevahetuse protsessis. Okste ehitus
sarnaneb põhiliselt tüve ehitusele.
Kuna puitmaterjali tugevusomadused on, võrreldes tema madala massiga, suhteliselt
head, teeb see asjaolu puidust väga hea ja laialdast kasutust leidnud ehitusmaterjali.
Puidu siseehitus toob puittoodete valmistamisel siiski kaasa teatud probleeme. Oma
eriliste bioloogiliste omaduste tõttu on puit kui tarbematerjal:
· heterogeenne, st. Materjali erinevatel osadel on erinevad omadused, nt kevad-
ja sügispuit, radiaal ja tangentsiaal suund, tüve- ja oksapuit jne.
· anisotroopne, st. Füüsikalised omadused erinevates suundades, näiteks puidu
kahanemisel- paisumiselja, puidu töötlemisel kiudude suunad jne.
· hügroskoopne, st materjal püüab ühtlustada oma niiskussisaldust
väliskeskonnaga samale tasemele.
Nende asjaolude tõttu peavad puitmaterjali tootjad ja kasutajad teadma selle materjali
erinevaid omadusi. Peab tundma puidu struktuuri ja füüsikalisi omadusi, näiteks
niiskuse, puidu tiheduse ja puidukiudude suuna mõju toodetele.
Puutüve tähtsamad ülesanded on:
1. hoida üleval tervet puud, st nii võra kui oksi;
2. olla mahlu transportivaks ja juhtivaks organiks;
3. säilitada toitaineid.
1.3 Vedelike transport tüves
Juurte kaudu mullast võetud vee juhtimine võrasse, lehtedesse või okastesse toimub
piki maltspuidu (joonis 2.) välispoolset osa.
_____________________________A. Roos______________________________ 3
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Fotosünteesi tulemusena lehtedes ja okastes tekkinud toitained (süsivesikud) juhitakse
niine kaudu allapoole teistesse puu osadesse. Niin asetseb väliskoore (korba) ja
kambiumi vahel. Sealt jaotatakse mahlad edasi risti tüve kulgevate radiaalsete kanalite
säsikiirte kaudu.
Joonis 2. Vedelike trantsport tüves
Vegetatsiooniperioodi alguses on vedelike transport juurestikust võrasse väga
intensiivne. Okaspuudes toimub see aastarõngaste heledamas osas, mis koosneb
õhukeseseinalistest kevadpuidu rakkudest. Lehtpuude aastarõngastes täidavad sama
ülesannet erilised torukujulised sooned.
Kui soovitakse lasta puul ära kuivada, siis on vaja eemaldada puutüve alumises osas
koorelt ainult korp ja niin. Sellise rõngaskoorimisega lõigatakse ära toitainete
juurdepääs juurtele ja puu sureb nälga. Meetodit kasutatakse selliste puuliikide
eemaldamiseks, mille mahasaagimisel tekivad kännu ümbruses tülikad juurevõsud.
Näitena võib tuua haava, halli lepa ja erinevad papliliigid.
_____________________________A. Roos______________________________ 4
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
2. Tüve ehitus
2.1 Puu kolm põhisuunda
Kuna puit on anisotroopne materjal, st et tema anatoomilised ja füüsikalised
omadused on eri suundades erinevad, on puidu lähemaks tundmaõppimiseks vajalik
määrata puitu iseloomustavad põhisuunad.
Puitmaterjali parimad omadused on puidukiudude pikisuunas e pikikiudu. Kui
vaadelda puutüki ristilõiget, võib sellelt määrata kaks erinevate omadustega
põhisuunda. Tüve keskelt, säsist, puu väliskihtide suunas kulgevat nimetatakse
radiaalsuunaks, piki aastarõngaid lähtuvat aga tangentsiaalsuunaks (joonis 3).
Sama põhimõtte järgi võib puud ja puitu vaadelda või uurida kolmes erinevas lõikes,
Risti tüve pikiteljele moodustub puu ristlõige (joonis 3). Ristlõikes on hästi nähtavad
aastarõngad mille abil võime määrata puidu vanust, kasvukoha tingimusi, puiduikkeid
(vt. galerii Lõiked) ja teisi tunnuseid mis väljendavad puu elu.
Lõige, mis asetseb piki tüve ja läbib selle keskosa, nimetatakse radiaallõikeks. Lõige,
mis on paralleelne tüve teljega, aga kulgeb piki aastarõngaid, moodustab
tangentsiaallõike.
Joonis 3. Puidu lõikamise põhisuunad. 1- tangentsiaalne suund, 2- radiaalne suund,
3- pikkisuund, 4- ristlõige
Tisleri seisukohast on oluline just lõike kulgemise suund mis moodustab materjali
pinnale tekstuuri (joonisel 4 näeme kuuse radiaal ja tangentsiaallõiget. Radiaallõikes
moodustavad aastarõngad sirgeid paraleelseid vertikaalseid jooni. Tangentsiaallõikes
näeme aga väga erinevaid mustreid mille iseloom sõltub saagimise suunast). Ühel ja
samal lõikel erinevatel puiduliikidel võib muster (tekstuur) erineda tundmatuseni.
_____________________________A. Roos______________________________ 5
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Oluline on, et tisler tunneb puidu anatoomilisi elemente ja suudab nende abil eristada
erinevaid puiduliike ja lõikeid.
Puutüve ristlõikes on näha säsi (keskel), aastarõngad ja kooreosad (niin ja korp).
Tüves võib eraldada veel tumedamat siseosa, lülipuitu, ja heledamat välisosa,
maltspuitu.
Joonis 4. Vasakul kuuse radiaallõige, paremal kuuse tangentsiaallõige.
2.2 Miks on oluline teada puidu põhisuundasi?
Puidu suunad määravad saematerjali lõikeviisi on oluline teada millise tekstuuriga
(kiudude suunaga) saematerjali soovime. Tekstuur määrab toote hea väljanägemise.
Kiudude suunal on oluline roll liimpuidu valmistamisel (vt. Peatükk puidu
füüsikalised omadused). Valdav osa kasutuskõlblikust tarbepuidust on pärit puu
tüvest. Okaspuudel kasvavad aastarõngad peamiselt, oksa alumisel küljel, mistõttu
tekib ränipuit, lehtpuudel toimub põhiline kasv pealmisel küljel ning tekib tõmbepuit.
Kvaliteetsed langetatud puud lõigatakse palkideks ning transporditakse saeveskisse,
kus nad töödeldakse saematerjaliks. Kõrgekvaliteedilised jämeda ja ühtlase tüvega
lehtpuud on kõrges hinnas ning neist valmistatakse tavaliselt spooni. Jäätmeid ja
alaväärtuslikku materjali kasutatakse enamasti puitplaatide ja paberi tootmisel.
_____________________________A. Roos______________________________ 6
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Põhiliselt toodetakse tänapäeval tangentsiaalset ja radiaalset saematerjali.
Tangentsiaalse saematerjali lõikepind on aastarõnga puutuja suunaline ning
tulemuseks on dekoratiivne ja selgelt eristatav muster. Radiaalsaagimine paljastab
sirgete joontega tekstuuri, milles mõnikord võib lehtpuude, näiteks tamme puhul näha
radiaalselt kulgevaid säsikiiri.
Praktikas on igasugune lõikamisviis enamasti kombinatsioon radiaal- ja tangent-
siaalsuunalisest.
Saematerjali stabiilsuse ja tekstuuri määrab lõiketasapinna asend aastarõngaste suhtes.
Kõige suurema väljatuleku tagab lihtsaagimine (joonis 5). Tänapäeval ei ole
lintsaagidega saagimine väga otstarbekas, küll aga asendamatu vihmametsades kus
puutüve läbimõõt on väga suur. Paralleelsete lõigete abil saadakse valdavalt
tangentsiaalset, kuid ka veidi radiaalset saematerjali.
Joonis 5. Lihtsaagimine
Kombineeritud lihtsaagimise (joonis 6.) puhul saadakse palgi äärtest
tangentsiaalsaematerjal ning keskmine pruss lõigatakse omakorda laudadeks.
Joonis 6. Kombineeritud lihtsaagimine
_____________________________A. Roos______________________________ 7
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Radiaalset saematerjali saadakse mitme erineva saagimisviisiga. Täiuslik
radiaalsaematerjal saadakse üksnes siis, kui iga üksik laud on paralleelne säsikiirtega
(nagu rattakodarad), kuid sellisel juhul läheks liiga palju materjali raisku ning seetõttu
seda meetodit tööstuslikult ei kasutata. Radiaallaud on eriti hinnatud põrandalauana,
kuna tema tugevusomadused kulumisele on märgatavamalt paremad võrreldes
tangentsiaallauaga.
Joonis 7. Radiaalsaagimine
Joonis 8. Tööstuslik radiaalsaagimine
Tavaliselt kasutatakse meetodit, mille puhul saetakse palk kõigepealt veerandikeks,
millest seejärel saetakse lauad (joonis 7). Tööstusliku radiaalsaagimise puhul saetakse
palk kõigepealt sektsioonideks, millest seejärel lõigatakse lauad (joonis 8.)
3. Puidu rakuline ehitus
Puit koosneb mitut liiki rakkudest ja nende kogumitest, mis on omavahel tihedalt
ühendatud ja moodustavad puidu anatoomilise elemendi. Rakkude kuju sõltub nende
talitusest, ühesuguse ehitusega rakud moodustavad kudesid. Puidus esinevad kolme
liiki peamist kude: juht-, tugi-, ja säilituskude. Juhtkoe peaülesanne on juhtida ja
edasi toimetada toitesoolade lahust maapinnast kuni võrani. Tugikoe ülesanne on
puule mehhaanilise toe andmine ning säilituskoe ehk parenhüümkoe funktsioon on
toitainete transport ja talletamine.
_____________________________A. Roos______________________________ 8
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 21. Tugikoe ülesanne on toestada puud. Paremal ristlõige männi tugikoest
(traheiididest, suurendus 100x).
Selleks, et uurida raku ehitust, on vaja jälgida puidu ehitust risti-, radiaal- ja
tangentsiaallõikes. Mikroskoopilise uurimise ülesandeks on puidu ehituse ja omaduste
seostamine.
3.1 Raku areng ja kujunemine
Rakk koosneb rakuseinast, mille sisemuses on rakutuum ja protoplasma.
Rakkudevaheline aine ja esialgne rakusein koosnevad peamiselt tselluloosist,
hemitselluloosist ja ligniinist vähemal määral veel ekstraktiivainetest (vaik, rasvad ca.
2...10%).
Juurdekasvanud rakusein koosneb peamiselt tselluloosist. Tselluloosi molekulid
moodustavad tselluloosikiud (fibrillid), mis spiraalselt keerdudes moodustavad
rakuseina kihid. Puidu keemilisel töötlemisel lahustatakse ligniin ja pestakse välja,
järelejääv puitaine on tselluloos (puhas tselluloos on puuvill). Rakuseina moodustavad
üksteisega risti asetsevad kihid (vt. joonis 22d). Rakud on omavahel eraldatud
vahelamelliga, mis seob rakke omavahel. Raku seintel paiknevad poorid, mille kaudu
toimub toitainete transport naaberrakkudesse. Aja jooksul võivad poorid ummistuda ja
raku elutegevus lakkab, moodustub lülipuit. Tänu väiksemale niiskusele on lülipuit
vastupidavam haigustele ja kahjuritele.
Uued puidurakud arenevad kiiresti, nende areng lõppeb paari nädalaga, mille järel nad
surevad. Nende kuju jääb muutumatuna püsima, ainult osa rakke, mida toitainete
_____________________________A. Roos______________________________ 9
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
transpordiks ja säilitamiseks vaja läheb, püsivad kauem elusad. Uute rakkude
arenedes surevad needki, nii koosnebki puutüvi peamiselt elutuist rakkudest.
Vegetatsiooniperioodi alguses moodustunud noor rakk on pehme ja elastne. Kui rakk
on saavutanud oma täissuuruse ja lõpliku kuju, siis kasvab ka rakusein paksemaks
ning tugevamaks. Uue ainena moodustub ligniin (liimitaoline aine, mis teataval
määral enesesse vett imab ja seejuures paisub). Kuivalt on ligniin tugevam kui
märjalt, see seletabki asjaolu, miks puit on kuivalt tugevam ja kõvem.
Väikeste õõnsuste tõttu on puidu sisepindala väga suur, moodustades puidus
kapillaarse infrastruktuuri, mis annab materjalile spetsiaalsed hügroskoopsed
omadused (tänu sellele on pudul võime endasse ümbritsevat õhuniiskust imada.
Lähemalt peatükis ,,Puidu füüsikalised omadused").
Avaused rakuseintes, nn poorid, võimaldavad puidus radiaalsuunaliselt vedelikke
transportida. Tavaliselt tekivad poorid kahe naaberraku vahele rakuseina samas kohas,
moodustades nii ühe poori paari. Nende kaudu transporditakse toitevedelikud
tangentsiaalsuunaliselt mööda tüve laiali, radiaalsuunaline vedelike liikumine toimub
aga säsikiirtes.
Pooride olemasolu omab suur tähtsus puidu kuivatamisel ja immutamisel.
3.2 Muutused puidurakkudes
Kui puu kasvab ebaühtlase reljeefiga aladel (kallaktel, nõlvadel) või domineerivate
tuultemõjupiirkondades, on puu pideva ühesuunalise koormuse all ja tulemuseks on
muutused puidu raku ehituses. Moodustub ränipuit (tingituna survepingest) ja
tõmbepuit (tingitud tõmbepingest).
_____________________________A. Roos______________________________ 10
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 23. Räni-ja tõmbepuidu tekkimine okas-ja lehtpuu puidus
Sellist laadi kasvamise tulemusena, kompenseerides tüvele langevat ebaühtlast
koormust, hakkab puu tootma teistsuguse ehitusega rakke. Samasugune protsess
toimub ka okste juurdekasvul. Oksa kinnituskohas mõjutab oksa mass tüve jõuga,
mille tasakaalustamiseks moodustatakse kinnituskohal spetsiaalse struktuuriga rakke.
Okaspuu puidus tekib puidumass kõverusepoolsesse külge ning sellist puitu
nimetatakse ränipuiduks. Ränipuit on tumedam, vaigu- ja ligniinirikkam ning kõvem
kui normaalne puit.
Lehtpuu puidus koondub puidumass kõveruse e koormatud koha välispoolsesse osasse
ja seda nimetatakse tõmbepuiduks (joonis 21). Sellise puidu kiud on pikemad,
sisaldavad rohkem tselluloosi ja tunduvalt vähem ligniini kui normaalse puidu kiud
ning on seepärast heledama värvusega.
Seega on räni- ja tõmbepuidu tekkimise põhjuseks puidu juurdekasvu häired.
Räni-ja tõmbepuit on oma ebanormaalse ehituse tõttu täiesti kasutamiskõlbmatud
puittoodete ja konstruktsioonmaterjalide valmistamiseks. Tänu paksemale rakuseinale
on materjali kujumuutused s.o kahanemine ja paisumine võrreldes normaalse puiduga
tunduvalt suuremad. Lisaks on puit pingestatud mis pärast materjali lahtisaagimist
võib põhjustada lõhesid.
_____________________________A. Roos______________________________ 11
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 24. Ränipuit kuuse ristlõikel
3.4 Puidu keemiline koostis
Keemilised elemendid on kõikidel puuliikidel peaaegu samad. Üldjoones võib puidu
keemilist koostist kirjeldada järgmiselt: 50% süsinikku, 43% hapnikku, 6% vesinikku,
0,1% lämmastikku, 0,4 % tuhka (joonis 25).
Puidukiudude seinad koosnevad peamiselt tselluloosist ja ligniinist. Seega on
tselluloos, hemitselluloos ja ligniin peamised osad, millest puit koosneb.
Tselluloos- see on kiudja ehitusega, värvitu, lõhnata, maitseta, vastupidav, ei muutu
õhus, ei lahustu vees, piirituses, atsetoonis, eetris ega ka teistes orgaanilistes
lahustites. Rahvamajanduses leiab tselluloos laialdast kasutamist. Seda kasutati ja
kasutatakse paberi, tehissiidi, lõhkeaine, tselluloidi, nitrotsellulooslakkide ja paljude
toodete valmistamiseks. Hemitselluloos on keemilise ehituse poolest väga sarnane
tselluloosile, hapete toimel muutub ta kereti lahustiks.
_____________________________A. Roos______________________________ 12
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 25. Puidu keemiline koostis
Ligniin on termoplastne aine, st on külmana kõva, kuid sooje-nedes pehmeneb. Sellel
omadusel põhineb puidu plastiline painutamine. Rakkude puitumisel koondub ligniin
rakuseintesse. Vahelamellis, kus ligniini on kuni 80%, kleepuvad rakud selle tõttu
üksteise külge, rakustruktuur tugevneb ning rakkude vastupanu survejõududele
suureneb.
Puu koore keemiline koostis on väga keeruline, näiteks tamme, kastani, tsuuga puit ja
koor sisaldavad parkainet e. tanniini (valge pulber, mida saadakse puukoorest,
lehtedest ja kasutatakse värvimis-, naha-, tinditööstuses, ravimite valmistamisel).
Nimetatud puuliikide lülipuidus on parkaine sisaldus suurem kui maltspuidus ja
vanusega kasvab.
Peale orgaaniliste ainete sisaldab puit veel nn ekstraktiivaineid, vaike ja parkained.
Suurim parkainete sisaldus on troopikapuudel.
Puidu keemiline koostis on kõikuv eriti tuha sisalduse osas, mis võib suurel määral
erineda ka samal puuliigil. Tuha protsent oleneb puu kasvukohast, vanusest,
kasvutingimustest jmt.
Puidu põhikomponendid on :
1. tselluloos 40-50%;
2. hemitselluloos 25-35%;
3. ligniin ( puitaine) 20-30%.
4. ekstraktiivained, tuhk, lämmastik 0,1-7%
_____________________________A. Roos______________________________ 13
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
3.5 Okaspuu ja lehtpuu ehitus
Okaspuu rakud on ühtlasema asetuse ja vormiga kui lehtpuu omad, puidu põhiosa
moodustavad peamiselt ühte liiki rakud, trahheiidid (joonis 27e). Okaspuidu
iseärasuseks on see, et tal esineb rakke, mis toodavad ja säilitavad vaiku.
Lehtpuu puidu ehitus on keerulisem, koosnedes erinevatest rakuliikidest (joonis 28).
Põhimassi moodustavad kitsad paksuseinalised tugirakud ehk libriformkiud. Seoses
erineva rakulise ehitusega vaatleme okas- ja lehtpuu puitu iseseisvalt.
Joonis 26. Okaspuu ja lehtpuu ehitus
a ­ kevadpuit;
b ­ sügispuit;
c­säsikiired
ristlõikel;
d­säsikiired
tangentsiaallõikel
e ­ trahheiidid
( puidukiud);
f ­ vaigukäigud
g ­ poorid.
Joonis 27. Okaspuu makroskoopiline ehitus
_____________________________A. Roos______________________________ 14
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Lehtpuu makroskoopiline ehitus
a ­ kevadpuit; b ­ sügispuit; c ­ aastarõngas; d ­ säsikiired; e ­ puidukiud
e-libriform; g f ­ soon (redel-perforatsioon); f g ­ sooned e juhttorud.
Okaspuud
Okaspuu koosneb peamiselt trahheiididest (90-95%) ja salvestusrakkudest (joonis
29b, c). Trahheiidid on pikliku kujuga rakud, mis on omavahel ühenduses pooride
kaudu (vt. joonis 24e). Trahheiidide ülesandeks on anda puule mehhaanilist tugevust
ja olla toitaineid juhtivaks organiks, neid kiudusid nimetatakse ka puidukiududeks.
Trahheiidid on 2-10mm pikad ja 0,02-0,05mm laiad, õõnsad rakud.
_____________________________A. Roos______________________________ 15
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 29. Okaspuidu rakud. A- säsikiire rakud (parenhüümrakud); b- kevadpuidu
trahheiid; c- sügispuidu traheiid e puidukiud
Väiksemas koguses esineb puidus veel parenhüümrakke, st õhukese seinaga pehmeid
rakke, mille ülesanneteks on toitainete vahendamine ja säilitamine. Selliseid rakke
leidub peamiselt säsikiirtes ja neil on samuti vedelikke juhtiv ja toitaineid salvestav
ülesanne. Okaspuidu säsikiired on kitsad ega ole nii lopsakad kui lehtpuudel ja paljale
silmale nähtamatud. Säsikiirte rakud asuvad puutüve suhtes radiaalsuunaliselt
mitmerealiste kihtidena. Nad annavad säsikiirtele tugevuse, kuid neil on puidu
kasutamisele ka teatud tehniline tähtsus. Näiteks puidu immutamisel tungib
immutusvedelik nende kaudu puitu.
Säsikiirtes olevad rakud sisaldavad tärklist, rasvu, polüsahhariide (liitsüsivesikuid),
vaigu, parkaineid (tanniin). Viimati nimetatud kahel ainel on antiseptilised omadused,
mis takistavad puidu nakatumist seenhaigustesse ning nende levikut.
Okaspuud sisaldavad ka vaiku mida lehtpuudel ei esine. Vaigu eesmärgiks on kaitsta
puitu kahjustuste eest. Kui puitu mehaaniliselt kahjustada moodustub vigastatud
pinnale vaiukelme. Tänu vaigu sisaldusele on ka okaspuidust saematerjalid
vastupidavamad välistingimustes. Looduslikku vaiku kogutakse peamiselt männi
lahtise vaigutamisega, teistelt puuliikidelt (seeder, kuusk, lehis) saadakse meditsiinis
kasutatavat vaiku kinnise vaigutamisega.
_____________________________A. Roos______________________________ 16
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 30. Okaspuu trahheiid ristlõikes (lehis). 1- sügispuidu trahheiidid; 2 -
kevadpuidu trahheiidid; 3 ­rakuõõnsused; 4- vaigukäik; 5- kevadpuidu rakuseinad; 6-
säsikiired (parenhüümrakud); 7- poorid.
Kevadpuidu rakud on õhukeste seintega ning neis on palju poore ja nad on ette nähtud
tõusva voolu juhtimiseks. Sügispuidu rakkude läbimõõt on väiksem, kuid rakuseinad
on paksemad. Viimased annavad puule ja okstele mehhaanilise tugevuse.
Lehtpuud
Lehtpuu puidu ehitus on tunduvalt keerulisem kui okaspuul ja on lehtpuuliigiti väga
erinev. Tugikude: puidukiud moodustavad lehtpuu massist ligikaudu 60% ja nende
ülesandeks on anda puidule mehhaaniline tugevus. Puidukiudude rakud on lehtpuudel
kõige pikemad ja kitsamad otstest teravnenud rakud. Lehtpuu paksuseinalisi tugirakke
nimetatakse ka libriform e. puidukiudrakkudeks (joonis 31).
_____________________________A. Roos______________________________ 17
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
joonis 31. Lehtpuu anatoomilised elemendid. 1- soone; 2- säsikiired; 3- libriformkiud
(tugikude).
Soonte ehk trahheede ülesandeks on juhtida vett ja selles ladestunud soolasid piki tüve
juurtest lehtedeni. Soonte pikkus on väga erinev ega olene puu liigist. Tavaliselt
kõigub see mõnest sendimeetrist kuni mõne meetrini. Kohakuti paiknevad sooned
võivad ühineda ja moodustada ühtse pika soone. Lehtpuude soonte suurus ja jaotus
võib olla väga ebaühtlane. Soonte otsad on kaetud sileda kaldseina või
perforatsiooniga (joonis 25g), mis on eriti iseloomulik kasele. Soonte seinad on
varustatud pooridega, mille ülesandeks on sooni omavahel ühendada.
Kevadpuidus on sooned jämedamad, sügispuidus kitsamad. Jämedad sooned
kevadpuidus moodustavad tüve ristlõikes hästi silmapaistva soonteringi. Soonte
paiknemise järgi jaotatakse lehtpuud hajulisoonelisteks või rõngassoonelisteks.
Kodumaistest hajulisoonelistest puuliikitest on tuntumad (kask, vaher, pärn ja paju).
Rõngassoonelised aga tamm, jalakas ja saar.
Joonis 32. Hajulisooneline ja rõngassooneline lehtpuu ristlõikes
_____________________________A. Roos______________________________ 18
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Lehtpuidu salvestuskude koosneb lühikestest ja õhukeseseinalistest
parenhüümrakkudest, mis säilitavad toitainete tagavara. Tüve põikisuunas kulgevad
parenhüümrakke nimetatakse säsikiirteks. Säsikiired lehtpuidus jooksevad radiaalselt
nagu okaspuiduski, kuid neil on tunduvalt suurem vormiküllus. Säsikiired omavad
suurt tähtsust puiduliigi määramisel. Okaspuidus esinevad nad peamiselt üherealisena,
lehtpuudel paiknevad aga mitme rea laiusena, paistes tangentsiaallõikes läätsekujuliste
moodustistena.
Joonis 33. Troopilised lehtpuud. Vasakul ja paremal rõngassooneline, keskel
hajulisooneline lehtpuu
4.1 Kodumaised puuliigid
Eestis levinuimad okaspuud on mänd, kuusk, lehis, kadakas ja jugapuu. Harilik mänd
ja kuusk on tavalised metsapuud, kadakad kasvavad aga nii metsa all kui loodudel.
Soojemast kliimaperioodist pärinev jugapuu, mis kasvab Hiiu- ja Saaremaal, on Eestis
hävimisohus ja seetõttu looduskaitse all. Sissetoodud liikidest on levinumad lehised,
harilik elupuu, seedermännid ja torkav kuusk. Viimase üht vormi tuntakse
hõbekuusena.
Eesti pindalast on üle 50% kaetud metsadega, enim leidub meil okaspuid, männikuid
ja kuusikuid, hõlmates ligi 60% puistude pindalast. Lehtpuudest on esindatud
kaasikud, lepikud ja haavikud, ülejäänud lehtpuud moodustavad 2,5% (saared,
vahtrad, tammed jne). Eesti puistude pindala puuliigiti on esitatud joonis 34.
_____________________________A. Roos______________________________ 19
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 34. Kodumaiste puiduliikide protsentuaalne jaotus
4.2 Kodumaised okaspuud
Mänd (Pinus) on Eesti kõige tavalisem metsapuu. Teda võib kohata kõikjal, ka seal,
kus enamik teisi puid kasvada ei suuda. Mänd on lülipuiduline puu. Maltspuit on
kollakasvalge värvusega, lülipuit roosakas kuni pruunikaspunane. Värskeltraiutud
puidul erineb lülipuit maltspidust vähe, kuid aja jooksul tumeneb. Aastarõngad on
kõigil lõikudel hästi eristuvad. Vaigukäike on arvukalt ja nad on koondunud
aastarõngaste sügispuiduosasse.
Männi puit on pehme ja seega hästi töödeldav, kuid seejuures võrdlemisi tugev. Kiud
on sirged, mis teevad puidu hästi lõhestatavaks. Suur vaigusisaldus teeb puidu
vastupidavaks mädanemisele ja hästi säilivaks. Männi puit on laialt kasutatav. Sellest
saab head ehitusmaterjali ja ilusa mustriga mööblit, parketti või vineeri. Mänd on
tuntud ka ravimtaimena. Temast valmistatakse ka tehissiidi, plastmasse, kunstnahka ja
tsellofaani. Vaiku kasutatakse tärpentini tootmiseks, millest saab lakke, värve, ehteid.
Peamiselt männimetsade vaigust on tekkinud merevaik (ammu elanud puude
kivistunud vaik), mida kasutatakse nii kunstis kui ka meditsiinis ja ravimeid.
Eesti suurimate mändide kõrgus on 42-43 m ja jämedaima läbimõõt u. 140 cm.
Kuusk (Picea abies) ehk harilik kuusk on umbes 45 kuuseliigist ainus Eestis
looduslikult kasvav kuusk. Leviala suuruselt jääb kuusk harilikule männile veidi alla.
Eestis kuulub kuusk kolme tähtsama metsapuu hulka, 21% riigi metsafondi pindalast
on tema all, teda edestavad mänd ja kask. Harilikult elab kuusk 250 aastat vanaks,
maksimaalselt 500 aastat.
Kuusk on küpspuiduline puu, värvuse poolest ei erine tema südamikupuit tavaliselt
koorelausest puidukihist nagu näiteks männil, mis on lülipuiduline puu. Kuusepuit on
üks pehmemaid, see jääb alla männile, rääkimata juba lehisest või ebatsuugast, kuid
on vaigusisalduse tõttu küllalt kaua püsiv ning kergesti töödeldav. Aastarõngad on
kõigil lõigetel hästi eristuvad. Puit on valge nõrgalt kollaka või roosaka varjundiga.
Puidu kõvaduse ja raskuse poolest edestavad lehtpuud okaspuud. Okaspuude seas
kuulub kuusk kõige kergemate hulka.
Kuuske tarvitatakse ehituspuiduks, mööbli tegemisel ja väga heade kõlaomaduste
tõttu ka orelite, klaverite ja viiulite valmistamisel. Kuusk annab toorainet paberi,
_____________________________A. Roos______________________________ 20
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
kinofilmide, tehissiidi ja tsellofaani tootmiseks, veel tehakse ka puitplaate, liipreid,
küttepuiduna on kuusk väheväärtuslik. Kuuse koor sisaldab 10% parkainet, mida
kasutatakse nahaparkimisel. Koorest ja kändudest toodetakse vaiku.
Kuusel on siiski ka omad puudused. Nimelt ei suuda ta ei liiga niiskes ega liiga kuivas
kasvukohas võistelda männiga, samuti ohustavad teda kevadised öökülmad. Kuusel
on ka väga palju erinevaid parasiite, suurem osa neist sööb tema puitu. Nii võib sageli
metsas näha murdunud kuusetüve, mis on seest täiesti mädanenud.
Lehis (Larix sp.) Puhtaid lehise puistusid esineb Eestis vähe. Lehis on meile sisse
toodud puu, mis on sobiva kliima tõttu siin hästi kohanenud. Lehis on lülipuiduline
puu. Lülipuit on punakaspruun ja erineb teravalt kitsast valgest maltspuidust.
Aastarõngad on kõigil lõigetel hästi näha. Vaigukäike on vähe.
Lehise puit on väliselt sarnane männi puidule, kuid märksa raskem ja kõvem. Paistab
silma veel suure tugevuse, väikese okste arvu ja mädanemiskindluse poolest. Säilib
hästi vees. Puuduseks on raske töödeldavus, suur kokkukuivamine ja sellega kaasnev
lõhenemine. Lehise tekstuur on väga sarnane männile erineb peamiselt selgemini
eristuva sügispuidu osas.
Lehise puitu kasutatakse suurt tugevust ja head säilivust nõudvates kohtades (liiprid,
sillad, tugipostid jmt).
Mänd Kuusk
Lehis Lehisest põrand
_____________________________A. Roos______________________________ 21
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
4.3 Kodumaised kõvad lehtpuud
Saar (Fraxinus excelsior) Saaremetsi on Eestis natuke vähem kui tammikuid. Eestis
kasvab harilik saar peamiselt salu- ja lodumetsades ning (eriti Saaremaal) puisniitudel.
Saare enamusega puistud ehk saarikud moodustavad Eesti metsadest ~0,4%. Harilik
saar on kiirekasvuline (just esimesed 10 aastat), mullaviljakuse ja valguse suhtes
nõudlik, väga hiliskülmaõrn, kasvab meil 27m kõrguseks ja saab 200-300 aastat
vanaks. Saarepuitu hinnatakse kui ühte ilusamat ja tugevamat puud.
Lülipuiduline puu, esineb ka küpspuitu, maltspuit on lai, nõrgalt kollakasvalge;
lülipuit hallikaspruun, tihti nõrgalt eristatav. Puit on võrdlemisi raske (mahukaal 0,65)
ja kõva. Aastarõngad ristlõikes selgelt eristatavad, vanadel puudel aastarõnga
piirjooned koore läheduses nõrgalt lainjad; pikilõikes puit ribalise tekstuuriga.
Sügispuit tume, ristlõikes vaadatuna väikesed sooned koondunud rühmadesse ning
nähtavad heledate täppidena. Säsikiired on väga kitsad, radiaallõikes nähtavad
ribadena, teistes lõigetes ei ole nähtavad. Saare puit on omapärase lõhnaga (sisaldab
mitmesuguseid õlisid).
Saare puit on ilusa tekstuuriga, mistõttu kasutatakse seda laialt mööbli
valmistamiseks, vineeri, parketi ja suuskade tootmiseks, masinaehituses,
siseviimistluseks, on ka kõrge kütteväärtusega. Puidul on veel üks eriomadus: seda
saab kergesti koolutada. Saare (koor, seemned ja lehed) leiab kasutust ka
rahvameditsiinis eelkõige temas sisalduvate eeterlike õlide tõttu. Koort on tarvitatud
ka naha parkimisel ja musta, pruuni ning sinise värvi saamisel.
Harilik tamm (Quercus robur). Tammikud on veel vähesel määral säilinud Lääne-
ja Põhja-Eestis, mujal on tammi üksikutena segametsas või väikeste saludena,
moodustades Eesti metsade üldpindalast vaid 0,5 %, tamme enamusega puistutest on
16 % puhtpuistud. Ainult 1/7 meie tammikutest on vanemad kui 100 aastat.
Tamm on lülipuiduline puu, maltspuit on kitsas ja kollakasvalge, lülipuit kollakas-
kuni tumepruun, maltspuidust hästi eristatav.
Aastarõngad tulevad väga selgelt esile muutes puidu eriti kauniks, puit on kõva ja
võrdlemisi raske. Säsikiired on kitsad ja laiad; viimased on ristlõikes nähtavad
heledate läikivate ribadena, radiaallõikes pikkade heledate või tumedate lintidena.
Tähelepanuväärne on ka see, et kui paljud teised puud kaotavad vees ligunedes suure
osa oma väärtusest, siis tamm muutub vees üha hinnalisemaks: ta muutub peaaegu
mustaks, ilus muster tuleb veel paremini nähtavale ja puit muutub ülikõvaks. Sellist
peaaegu kahjustamatut puitu nimetatakse mustaks tammeks.
Tamme puitu kasutatakse mööbli-, parketi- ja vineeritööstus, kuulsad on tammepuust
vaadid. Koort ja pahka tarvitati varem ka meditsiinis ning värvainete ja tindi
saamiseks.
Harilik jalakas (Ulmus glabra). Esineb eestis üksikute puistudena ja pargipuudena.
Lülipuiduline puu, maltspuit on kitsas ja hele, lülipuit punakas- või tumepruun.
Lülipuit maltspuidust kergelt eristatav. Aastarõngad hästi eristatavad, säsikiired kitsad
ja puidus selgesti eristatavad andes lõikele omapärase tekstuuri.
_____________________________A. Roos______________________________ 22
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Saar Tamm Jalaksa
4.4 Kodumaised lehtpuud
Vaher (Acer platanoides). Korraliku metsapuuna saab seda liiki Eesti metsades
näha. küllalt harva, vahtra puhtpuistud ehk vahtrikud on meil veelgi haruldasemad.
Metsakorralduse andmeil leidub Eestis
vahtra enamusega puistuid kokku napilt
üle 20 hektari.
Vaher on maltspuiduline puu, puit on
kollakas või punakasvalge. Säsikiiri on
ristlõikes rohkesti, need on tumedad ning
ots- ja radiaallõikes hästi nähtavad.
Aastarõngad eristuvad kõikides lõigetes,
nende piirjooned on tumedad. Puit on
kõrgelt hinnatud sitkuse, painduvuse ja
vastupidavuse tõttu. Kasutatakse parketi,
vineeri, mööbli ja muusikariistade
tootmiseks. Õisi hinnatakse mesinduses
nektarirohkuse tõttu. Kevadel annab
suhkrurikast mahla. Koores leidub
parkaineid ja lehtede piimmahlas
kautsukit. Laialt kasutatakse
dekoratiivtaimena, talub hästi kärpimist.
_____________________________A. Roos______________________________ 23
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Kask (Betula sp.) Arukask on meie tavalisemaid lehtpuid. Ta on kauni valge tüvega
ja pikkade rippuvate okstega. Eestis kasvavatest lehtpuudest moodustavad suurema
osa kaasikud (ligi 27%).
Nii Eestimaal kui ka mujal Euroopas on
looduses vaid 4 liiki kaski. Neist aru- ja
sookask on puukujulised ning vaeva- ja
madal kask põõsakujulised soo- või
rabataimed.
Maltspuiduline puu, puit punakas- või
kollakasvalge, võrdlemisi raske ja kõva.
Aastarõngad ja säsikiired on halvasti
näha. Puidul on rohkesti negatiivseid
omadusi, eelkõige halb töödeldavus
(puidu ebakorrapärase ehituse tõttu on
ta halvasti lõhestatav), suur
kokkukuivamine ja väike
mädanemiskindlus. Puitu kasutatakse
vineeri-, mööbli- ja suusatööstuses,
hästi poleeritav. Ühe vormi, karjala
kase puit on mitmevärviline, väga kõva,
hinnatud mööbli ja iluesemete
tegemisel. Treimis- ja nikerdustöödel
on väärtuslikud pahad. Puidust
toodetakse ka sütt, äädikhapet, tõrva,
atsetooni. Koort kasutatakse naha
parkimisel. Leiab laialdast kasutust
meditsiinis.
Haab (Populus tremula) Haaba on Eestis umbes 2,5% metsade üldpindalast,
kasvades peamiselt salu- ja lodumetsades,
aga ka teiste metsakoosluste servadel.
Maltspuiduline puu, puit valge, kerge,
pehme, hästi lõhestatav. Aastarõnga
piirjooned nõrgalt eristuvad, säsikiired
nähtavad vaid radiaallõikes veidi
tumedate läikivate ribadena.Haab on väga
vastuvõtlik seenhaigustele, enamik Eesti
suurematest haabadest on mädaniku poolt
kahjustatud. Haava puit on kergesti
lõhestatav ja seetõttu tehakse temast
katuselaaste, kastilaudu, tikke, vineeri,
aga ka kauneid punutisi.
Kasutatakse tiku-, tselluloosi- ja
paberitööstuses. Haava puidust
valmistatakse puulusikad, kuna ta ei
sisalda vaiku ega anna maiku, kuid
peamiselt kasutatakse teda siiski
küttepuuna.
_____________________________A. Roos______________________________ 24
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Pärn (Tilia sp.) Peale Eestis looduslikult kasvava hariliku pärna (Tilia cordata)
kasvatatakse siin veel kümmekonda võõrliiki. Eestis leiab harilikku pärna ainult
ligikaudu 90 hektaril, peamiselt põhjarannikul ning Lääne-Eestis.
Pärna puit on pehme värvuselt valge või
kreemikas, kergelt pruuni või punaka
varjundiga. Aastarõngad nõrgalt
eristuvad, nende piirjooned on heledad.
Säsikiired moodustavad radiaallõikes
veidi tuhme ribasid või täppe.
Pärn pole küll eriti vastupidav
mädanikele ja kahjuritele, kuid see-eest
kergesti lõhestatav, eriviisidel töödeldav
ja immutatav ning seetõttu leidnud
laialdast kasutust tisleri-, treimis- ja
nikerdustöödel. Koor sobib niine pikkade
kiudude tõttu sidumismaterjaliks, varem
valmistati temast viiske. Nektaririkastest
õitest saab kvaliteetmett, õied on laialt
levinud ka ravimtaimena.
Must ehk sanglepp (Alnus gutinosa) Sanglepp on Eesti niiskete metsade, jõeservade
ja puisniitude tavaline asukas hõlmates 3% puistute pindalast. Sanglepp on omapärane
ja kahtlemata ilus puu. Hästi torkab silma tema tumepruun või hallikas, vahel peaaegu
must ja väga paks koor. Selle järgi on ta oma teise nime saanud: must lepp.
Erinevalt meie teisest lepast, hallist
lepast, kasvab ta tõeliseks puuhiiglaseks.
Lehtede järgi on teda lihtne eristada
hallist lepast. Nimelt on sanglepal
lehetipp tömp või sageli isegi
sisselõikega, halli lepa leht aga terava
tipuga, umbes nagu kasel.
Sanglepp on maltspuiduline puu, mille
puit on punaka varjundiga või
punakaspruun. Enne puu langetamist on
puit ilus säravvalge, kuid õhu käes
muutub see kollakaks, siis oranzimaks,
seejärel tumeoranziks ja lõpuks tuleb
juurde veel roosasid ja lillasid toone. See
näitab, et puus on peidus mitmeid
huvitavaid värvaineid.
_____________________________A. Roos______________________________ 25
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Aastarõngad on raskesti eristatavad, säsikiiri pole palja silmaga näha. Puit on kerge,
pehme, hästi töödeldav, kuivanult roosakas, vees vastupidav.
Sellest toodetakse vineeri, joonestuslaudu, mööblit, kasutatakse ka
nikerdustöödeks ja kütteks, hinnaline suitsutatud toodete valmistamisel. Sanglepast
valmistatakse kõrgekvaliteedilisi muusikariistu, koor sisaldab park- ja värvaineid
(sobivad naha värvimiseks ja parkimiseks).
Hall lepp (Alnus incana) Sagedasti moodustab hall lepp tihedaid lepavõsasid
metsaservades ja endistel lagendikel. Puistude pindala jääb alla 2%.
Lehe järgi on teda kerge oma suguvennast eristada. Halli lepa leht on terava tipuga
ning matt, sanglepa lehe tipp oleks nagu ära hammustatud ning leht on läikiv.
Maltspuiduline puu, sarnane sanglepale, kuid säsikiiri on vähem. Puit on kergem ja
läikivam kui sanglepal. Halli lepa puit sisaldab rohkesti värv- ja parkaineid, mida
näitab see, et puud langetades või koorides muutub valge lõikepind õige pea
punaseks.
Kiiresti kasvava risupuuna on ta rahva seas vähe hinnatud, peamiselt kasutatakse teda
kütteks. Halli lepa rabe ja kergesti mädanev puit ei kõlba tarbematerjaliks. Puitu on
kasutatud naha parkimisel ja värvimisel.
4.5 Võõramaised puuliigid
Mööblitööstuses kasutatakse väga laialt võõramaiseid puuliike, mis paistavad silma
ilusa välimuse ja heade mehhaaniliste omaduste poolest. Antud peatükk annab põgusa
ülevaate meil enim kasutust leidvatest võõramaistest puiduliikidest.
Harilik pöök (Fragus silvatica) Küpspuiduline, puit ühtlase punakasvalge värvusega
kogu ristlõikes, võrdlemisi raske ja kõva. Hajulisooneline, väikesed sooned pole palja
silmaga nähtavad. Aastarõngaste piirjooned ümmargused, hästi eristatavad.
Tangentsiaallõikes on säsikiired nähtavad iseloomulike väikeste triipudena.
Puitu on kerge lõhestada, töödelda ja viimistleda, aurutades muutub puit punakaks.
Halvaks omaduseks on kuivamis-kahanemisel suured kujumuutused (tingitud puidu
tihedusest).
Pööki kasutatakse laialdaselt mööblitööstuses, temast valmistatakse hulgaliselt
majapidamisesemeid, jäätise- ja kompvekipulki, parketti, ristvineeri, mänguasju jmt.
tarbeesemeid.
Valge pöök (Clarpinus betulus) Maltspuit hallikasvalge värvusega, lülipuit puudub.
Hajulisooneline puuliik, sooned pole palja silmaga nähtavad. Puit on raske, tihe ja
kõva. Kasutatakse selliste puittoodete valmistamisel, mis vajavad suurt kulumis- ja
löögikindlust, näiteks tööriistade varred ja pidemed, keeglikerad.
Punane puu kasvab väga arvukate liikidena Aafrikas, Austraalias ja Kesk-Ameerikas.
Aafrikast pärit punase puu liikidena kasutatakse okumee, sapeli, kasipo, makoree jne
puiduliike. Enim on kasutust leidnud mahagon. Mahagoni puidunimele lisandub
_____________________________A. Roos______________________________ 26
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
sageli kasvukohamaa nimetus nt. hispaania mahagon, nigeeria mahagon, ameerika
mahagon.
Ameerika mahagon (Swietenia macrophylla) on üks troopika parimaid puiduliike,
tema maltspuitu tavaliselt ei kasutata, on halli või kollakasvalge värvusega. Lülipuit
on värskena roosaka või lõhevärvi, hiljem muutub kuldse läikega punakaspruuniks.
Puit on enamasti sirgkiulise struktuuriga, kõva, tihe ja raske. Suhteliselt stabiilsete
mõõtudega, niiskusmuutumise korral deformatsioonid väikesed, kaardub vähe.
Kasutatakse mööbli tööstuses, peentisleritoodete valmistamisel, treimis- ja
nikerdustöödel, klaverite, raadiote ja mitmesuguste instrumentide valmistamisel.
Aafrika mahagoni (Khaya ivorensis) puit on jämedama struktuuriga kui ameerika
mahagonil, punakas või pruuni värvusega. Aastarõngad selgelt eristatavad. Puidu
kasutusalad on sarnased ameerika mahagonile. Paadiehituses sobib peaaegu kõikideks
osadeks, välja arvatud painutatud osad.
Pähkelpuu (Juglans sp.) maltspuit on kitsas, hallikasvalge kuni punaka värvusega.
Kreeka pähklipuu lülipuit on hallikaspruun kuni pruun, ebaühtlaste tumedate
joontega. Musta pähklipuu puit on tumedam pruunikas violetja varjundiga.
Hajulisooneline puuliik, jämedate soontega, mis on suuremad kevadpuidus. Puidu
heade omaduste tõttu kasutatakse teda mööbli ja sisustustarvete valmistamisel, samuti
massiivpuiduna ja vineeri tootmisel.
Tiikpuu (Tectona grandis) maltspuit ei leia tööstuslikku kasutust, lülipuit on toorelt
rohekaskollane, peale kuivamist muutub mustade triipudega tumepruuniks. Väga
dekoratiivse ehitusega puit, millel on rasvane läige. Rõngassooneline puuliik, puidul
teatud sarnasused tammepuiduga.
Puit sisaldab hulgaliselt mitmesuguseid õlisid, konserveeriva toimega. Kergelt
kuivatatav, kuid raske liimida. Puidus leiduv räni annab puule suure kulumiskindluse.
Viimase tõttu ületab tiikpuu kõik Euroopa puuliigid. Vastupidav mädanikele,
putukatele, tule ja hapete vastu. Väga heade ilmastikutingimuste tõttu leiab laialdast
asutust välistingimustes, laevanduses, sildade ehituses, sellest valmistatakse
raudteevaguneid, aiamööblit, välisuksi, aknaid, põrandaid jmt.
Eebenipuu (Diospyros sp.) ehk mustpuu on lülipuiduline hajulisooneline lehtpuu
kitsa kollakasvalge maltspuidu ja musta või mustjaspruuni lülipuiduga. Puit on
homogeense ehitusega, mistõttu aastarõngaid pole näha.
Puit on äärmiselt raske, tihe (940-1320 kg/m3) ning väga kulumiskindel. Kasutatakse
muusikariistade, iluasjade, ehete, vineeri valmistamisel.
5. Puidu füüsilalised omadused
Puidu keemiline koostis on kõikidel puuliikidel sarnane, kuid füüsikalised omadused
sõltuvad mitmesugustest puidu omadustest, mis omakorda olenevad puu liigist ja
keskkonnast, kus puu kasvab. Erinevused võivad olla ka ühe ja sama liigi puhul.
_____________________________A. Roos______________________________ 27
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Puidu füüsikalisi omadusi saab määrata mõõtmise, kaalumise ja vaatluse teel ilma
puidu tekstuuri ja keemilist koostist lõhkumata.
Puidu tähtsamad füüsikalised omadused võib määrata järgmistesse gruppidesse:
puidu välised omadused (värvus, läige, tekstuur, lõhn);
omadused, mis on seotud puidu ja vee vastastikusel mõjutamisel (hügroskoopsus,
kuivamiskahanemine, paisumine);
puidu tihedus;
puidu soojuslikud omadused;
puidu akustilised omadused;
puidu elektrilised omadused;
puidu teisi omadusi.
Puidu välised omadused
Puidu värvus.
Puiduliikide värvuste skaala on väga lai ulatudes kollakasvalgest mustani.
Värvivaheldused ühes ja samas puuliigis võivad olla nii suured, et värvuse põhjal ei
ole võimalik puidu liiki kindlaks määrata. Värvuse annavad puidule ekstraktiivained,
vaigud, õlid ja parkained.
Mõne puuliigi malts- ja lülipuidu vahe on selge värvusega (jalakas, saar) samas on
kuusel väga raske heledat maltspuitu punakaspruunist lülipuidust eristada. Troopiliste
puude lülipuit on tavaliselt tumedama värvusega. Värvus võib muutuda ka õhu ja
päikese käes seistes (nt lepa värvus muutub pärast raiumist punakaspruuniks).
Joonis 39. Värvus. Vasakul venge, keskel- kuusk ja paremal pähklijuur
_____________________________A. Roos______________________________ 28
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Intarsiatöödeks kasutatakse erinevate värvustega puitu ja värvitud puidutükke.
Kontrastse värvusega puiduliigid on näiteks: eebenipuit, satiinipuu, kirsi- ja
ploomipuu, mahagonipuu, kreeka pähklipuu, sebrapuu.
Ka immutatud puidus tekib värvuste muutusi. Vees lahustatud puidukaitsevedelikud,
mis sisaldavad vaske, annavad immutatud puidule roheka või rohekaskollase värvuse.
Aja jooksul võib antud värvus muutuda kuldpruuniks, hallikaspruuniks või halliks,
olenedes sellest, kui suurel määral ilmastik ja tuuled puitu mõjutanud on. Õlis
lahustatavad puidukaitsevedelikud on harilikult värvitud. Kreosoodiga immutatud puit
on must või pruunikasmust, kuid pleekub valguse käes tasapisi heledamaks.
Läige, tekstuur, lõhn
Puidu läige tuleb kõige paremini esile radiaallõikes, kus on säsikiired kõige paremini
nähtavad. Tangentsiaalpind on tavaliselt läiketu ja tüve ristlõige hoopis matt. Küllaltki
läikiva puiduga on saar, kask, vaher ja pärn, peaaegu läiketu on aga pöök.
Puidu tekstuur
Tekstuur on muster, mis tekib puidu pinnale anatoomiliste elementide läbilõikamise
teel. Tekstuuri moodustavad aastarõngad, säsikiired, puidukiud ja sooned, mis kõik
kuuluvad puidu ehituse alla, seega on puidu tekstuuri ja ehituse vahel otsene seos.
Okaspuu tekstuur on võrreldes lehtpuuga tunduvalt lihtsam, kuna okaspuu puit on
lihtsama ehitusega
Puidu tekstuuri määrab ära puidu lõikesuund. Need puuliigid, mis paistavad silma
kevad- ja sügispuidu kontrastsusega (nt saar, tamm, pähkel, kastan, lehis), omavad
ilusat tekstuuri tangentsiaallõikes. Silmatorkavate säsikiirtega puuliigid (nt pöök,
vaher, tamm) omavad ilusat tekstuuri radiaallõikes.
Nagu öeldud valgus ja õhk muudavad puidu värvitooni juba töötlemise käigus ja ka
edaspidi aastatega. Katteta puitpinda tuleks hoida mustuse ja tolmu, väga kuiva õhu ja
niiskuse eest. Seega peame puitu kaitsma kas keemiliste ainete abil mis aga kahjustab
nii tervist kui ka keskkonda. Looduslike põhikomponentidega vaha ja õli kaitsevad
puitu kahjulike tegurite eest ning annavad mööblile sametise pealispinna, ilma puidu
poore sulgemata. Puidu tekstuur jääb paistma. Leeliselahus, vaha ja õli viimistlevad ja
kaitsevad mööblieset. Keskkonnasõbralike ainete kasutamine hoiab nii inimest kui ka
loodust, kõigele lisaks säilivad ka puidu loomulikud omadused.
Puidu lõhn
Allpool on toodud mõnede lõhnavate puiduliikide kirjeldused:
Vaigulõhn on enamusel männiliikidel. Meeldivalt magusa lõhnaga on palisander.
Omapärane aromaatne lõhn on kadakal. Vanasti soovitati kadakast valmistatud plaate
kasutada riidekappides, et ära hoida koisid. Erinevatel seedriliikidel on tugev
aromaatne lõhn. Seedrile küllaltki lähedane lõhn on lehtpuul tsedrelal (Kuuba-seeder
või "sigarikarbipuu"), millest tehakse suhkrukaste ja kõrgema sordi sigarite karpe.
Arvatakse, et selle puiduliigi lõhn tõstab tubaka aroomi.
Ka küpressil ja elupuul (Thuja occidentalis) on hea lõhn.
Hapukas lõhn on nulu puidul.
Parkaine (tanniini) lõhn on guajakipuul (Guaiacum officinale).
Toornahataoline vürtsikas lõhn on tiikpuul.
_____________________________A. Roos______________________________ 29
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Troopilises Aafrikas leidub ka selliseid puuliike, millel on ebameeldiv lõhn.
Lõhnatud on näiteks kuuse küpspuit, mida kasutatakse toiduainete pakkimiseks
(vanasti näiteks valmistati sellest võitünne), kuna see puit ei sisalda aromaatseid
aineid, mis võiksid toidu maitset mõjustada. Ka pöök ja pärn (marmelaadikarbid) on
lõhnatud.
Puit, mida on immutatud vees või õlis lahustuvate ainetega ja mida on korralikult
kuivatatud, on samuti harilikult lõhnatu.
Kreosoodiga immutatud puitu ei saa kunagi täiesti lõhnavabaks, kuid mõni aasta peale
immutamist pole lõhn enam nii häiriv.
Puidu niiskus
Puidu lagunemise põhjuseks ei ole kunagi tema vanus- hoides puitu kuivana peab ta
vastu aastasadu. Puidu üks suurimaid probleeme on seotud tema hügroskoopsete
omadustega, st materjal muudab ja ühtlustab oma niiskust vastavalt ümbritseva õhu
niiskussisaldusele ja temperatuurile. Tegemist on puidu negatiivse omadusega mida ei
ole praktiliselt võimalik eemaldada, küll aga vähendada (erinevad
puidukaitsevahendid).
Elavate puidurakkude protoplasmas on kuni 80% vett. Maharaiutud puidus mõjub
puidu niiskuse olemasolu negatiivselt, halvendades puidu tehnilisi omadusi:
1. toores puit on raske;
2. kuivatamata puit mädaneb kiiremini, samuti mõjuvad kiiremini hallitus ja
teised struktuuri lagundavad seened;
3. niiskest puidust valmistatud esemed pole nii tugevad, sest tema detailid
kuivavad, kõmmelduvad ja lõhenevad, eseme kasutamise iga muutub väga lühikeseks:
4. niiske puidu pinda on väga raske kvaliteetselt viimistleda, hööveldada ja
liimida;
5. mõõdu ja kuju muutlikkus temperatuuri ja niiskuse muutudes;
6. puidu kuivamisel tekivad kuivamislõhed.
Nende pahede tekkimiseks tuleb puitu kuivatada teatud niikusastmeni, mis vastab
elutuse või eseme ekspluatatsiooni tingimustele. Niiskuse kõrvaldamise protsessi
puidust auramise teel nimetatakse kuivatamiseks.
Puidu niiskuseks nimetatakse puidus leviva niiskuse ja vee massi suhet vastavalt
kuiva puidu massile. Niiskus avaldatakse järgmise valemi kaudu:
W - niiskus,
W= x 100% m - niiske puidu kogumass,
m - m0
m0 ­ absoluutkuiva puidu mass.
m0
Niiskuse mõõtmiseks kasutatakse ka elektrimõõtjaid. Seade on ehitatud põhimõttel, et
sõltuvalt puidu niiskussisaldusest muutub ka elektriline takistus kahe juhtteraviku
vahel, mis puitu surutakse (joonis 41). Niiskuse määramiseks kasutatakse veel
elektromagnetilisi mõõduriistu. Selleks asetatakse mõõteseade puidu pinnale,
elektromagnetilised lained läbivad puitu, määrates selle niiskuse. Mõõteriistale on
märgitud, kui sügavale magnetlained ulatuvad ja kui suures vahemikus ta niiskust
mõõdab (nt sügavus 20 mm, niiskus 5- 30%). Tihtipeale tuleb enne mõõtmist
sisestada seadmesse mõõdetav puiduliik (pehme okaspuu, tihe lehtpuu jne).
_____________________________A. Roos______________________________ 30
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 41. Elektrilise takistuse põhimõttel töötav niiskuse mõõtja.
Elav puit sisaldab umbes 50% vett, osa niiskusest asetseb raku seintes ja osa rakkude
siseruumides. Niiskus, mis asetseb raku seintes, on seotud ehk hügroskoopne vesi,
paiknedes fibrillide (raku sein koosneb fibrillidest) pinnal ja moodustab nende vahele
pidevaid veemolekulide kihte, paksusega kuni mõnesaja molekulini (joonis 42c).
Joonis 42. Hügroskoopne vesi rakuseintes.
a ­ rakk, b ­tselluloosikiudude kimp kuiva puidu puhul, c ­ tselluloosikiudude kimp
märja puidu puhul.
Hügroskoopsuseks nimetatakse puidu omadust imeda endasse niiskust seni, kuni see
tasakaalustub ümbritseva õhu niiskusega. Seega võib kuivanud puit niiskust hiljem
uuesti juurde võtta ümbritsevast keskkonnast, kui viimase niiskus on selleks küllalt
suur (puidus olev ligniin on aine, mis imeb enesesse niiskust).
Hügroskoopsus on puidul halvaks omaduseks, sest puidu niiskuse muutumisega
kaasnevad ka kuju ja mõõtmete muutumine ning väheneb vastupanu
mädanikuseentele.
Kui puitu kuivatada niiskussisalduseni 0% hakkab ta kohe endasse imema ümbritseva
õhu niiskust (joonis 43 A). Esmalt imendub niiskus puidu rakuseina, kuid seda ainult
teatud piirini, kuni rakusein niiskusest küllastub. Küllastuspiir (Wkp) saabub kõikidel
puuliikidel umbes 30% (W=30%) niiskussisalduse juures (joonis 43 B). Sellisel juhul
on rakuseinad maksimaalselt niiskusest küllastunud ja rakusein pundub. See seletabki
asjaolu miks puit paisub.
Niiskussisalduse suurenedes üle 30% koguneb liigne vesi rakuõõnde, soontesse ja
fibrillidevahelistesse õõnsustesse. Antud niiskust nimetatakse vabaks niiskuseks
(joonis 43 c).
_____________________________A. Roos______________________________ 31
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 43. Erineva niiskussisaldusega puidurakud. a ­ niiskus on väiksem kiuseina
küllastuspunktist; b - niiskus on võrdne kiuseina küllastuspunktiga ( W =30%), kiu
seinad on küllastunud, vaba vesi puudub; c ­ niiskus on üle kiuseina küllastuspunkti
(W > 30%), kiu seinad on küllastunud. Vaba vesi paikneb rakuõõnsustes.
Maksimaalne vaba niiskuse sisaldus sõltub kiuõõnte mahust ja kiududevahelistest
tühimikest ning on erinevatel puuliikidel 60­70% kuni 250%. Seotud niiskuse
sisalduse muutumine mõjutab mitut puidu omadust (mõõtmeid, mehaanilisi omadusi).
Niiskuse suurenedes üle küllastuspiiri ei muutu enam puidu ruumala vaid suureneb
puidu mass.
Seega esineb niiskust puidus kolmel viisil: seotud veena ehk hügroskoopse veena,
vaba veena ja keemiliselt seotud veena.
Puidu niiskus sõltub puiduliigist, aastaajast ja kasvukohast. Okaspuude maltspuit on
tunduvalt niiskem kui lülipuit (mööda maltspuitu transporditakse toitaineid ning on
seega niiskem), lehtpuudel nii suurt erinevust ei ole. Kui puit seisab pikka aega
muutumatu olekuga õhus, tekib temas püsiv niiskus.
Niiskusega seotud kujumuutused
Puidu kuivamine ja paisumine
Puidu kuivamise käigus eraldub kõigepealt vaba vesi. Radiaalsuunas liigub niiskus
mõnevõrra kiiremini kui tangentsiaalsuunas (säsikiirte mõju). Piki kiudu liigub vesi
aga ligi 15 korda kiiremini kui radiaal- ja tangentsiaalsuunas (juhtrakkude mõju).
Sellega on seletatav ka materjali otste kiirem kuivamine. Puidu niiskuse eraldumise
kiirus on kujutatud joonisel 44
Kui puidust on eemaldunud vaba
vesi, hakkab kuivama rakusein.
See mõjutab otseselt rakuseina
niiskussisaldust ja seega materjali
omadusi: algab puidukiudude
kahanemine ning muutuvad puidu
tugevus-, kõvadus- ja
elastsusomadused.
Joonis 44. Puidu niiskuse eraldumise kiirus.
_____________________________A. Roos______________________________ 32
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Kõige lihtsam meetod puidu kuivatamiseks on vabaõhkkuivatus. See nõuab aga pikka
kuivatusaega ja on suuresti sõltuv aastaaegadest. Et puit oleks korralikult kaitstud
kahjustuste vastu, ei tohi puidu niiskus peale kuivatamist ületada 18.. .20%. See nõuab
3.. .8-kuulist kuivatusaega. Kui selle aja jooksul ei olda küllalt hoolsad, võivad puidu
välimus ja omadused kahjustuda. Vabaõhkkuivatus toimub kõige kiiremini suvisel
perioodil, kuid ei võimalda puitu kuivatada alla 17... 18% niiskuse. Suur osa
puidutoodangust (näiteks sisustustarbed ja mööbel) nõuavad tooraineks aga
märgatavalt madalama niiskussisaldusega puitu.
Joonis 45 Kuivatamine vabas õhus.
Puidu niiskusprotsendid vastavalt kasutusalale:
Mööbli, sisustuse, parketi jne jaoks toatemperatuuril, mille juures õhu suhteline
niiskus on 30...40%, on sobivpuiduniiskus 6...8%.
Akende ja välisuste, suhteline õhuniiskus 70... 80%, jaoks on sobiv puiduniiskus 12...
15%. Pidevalt välisõhu käes seisva, vihma eest kaitstud puidu, suhteline õhuniiskus
80...90%, jaoks on sobiv puiduniiskus 14... 18%.
Puidu kuivamisel ja kahanemisel käivad kaasas ka mitmesugused pahed, nagu
pakatamine, kõmmeldumine, kaardumine jne. Ettevaatamatu ja kiire kuivatamisega
võivad laudade/plankude otsad niiskuse intensiivse eemaldumise tõttu lõheneda ja see
vähendab tunduvalt puidu väärtust. Otstarbekas on pärast palgi lahtisaagimist katta
saematerjali otspinnad värviga, et vältida nende liiga kiiret kuivamist.
Kahanemisel või paisumisel tekkivate sisepingete tagajärjel toimuvad puidus
ruumilised muutused. Öeldakse, et ,,puit töötab", mis tähendab, et puutükk kahandab
oma ruumala vastavalt niiskuse muutumisele. Selline muutus toimub erinevates
puiduliikides isemoodi. Suuremad muutused toimuvad tavaliselt tihedamatel
puuliikidel (tugevalt töötavad: pöök, pärn, keskmiselt saar, tamm, vaher; vähem
mänd, lehis, kuusk).
Puidu kuivamis-kahanemisel on oluline sügispuidu osakaal, sest sügispuidu rakuseinte
kogupind on kevadpuiduga võrreldes suurem, seega mahutab ta rohkem vett. Mida
niiskem on puit, seda suuremad on kujudeformatsioonid kuivades. Tangentsiaalsuunas
on kahanemine ligi kaks korda suurem kui tüve risti ja radiaalsuunas (vt. joonis 46).
_____________________________A. Roos______________________________ 33
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
See põhjustab puidu praktilise kasutuse seisukohast hulga probleeme (miks avanevad
suvel puidust uksed, aknad kergemalt kui sügisel?). Kõige väiksem on kujumuutus
pikisuunas mis puittoodete konstrueerimise seisukohalt ei vaja märkimisväärset
tähelepanu.
Joonis 46. Saematerjali kuivamiskahanemine erinevates suundades.
Vastavalt eespool öeldule tõmbub puit õhu niiskuse muutudes kokku või paisub.
Seepärast on valmis puittoodangu seisukohalt tähtis, et töötlemiseks kasutatav
puitmaterjali niiskus oleks peaaegu sama vastava kasutuskoha niiskusega. Kui
niiskuse erinevused on suured, võivad tekkida tülikad probleemid, mis on seotud toote
vormimuutustega, eelkõige kahanemise ja paisumisega, kujudeformatsioonid, lõhed
jne. Algselt ilus laudpõrand ei pruugi pärast kütteperioodi algust enam nii hea välja
näha (joonis 47)
Joonis 47. Põrandalaudadesse võivad tekkida vahed mis on otseselt seotud niiskuse
muutumisega
_____________________________A. Roos______________________________ 34
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Kõmmeldumine on puidu ristlõike kuju muutumine kuivamisel, mis on põhjustatud
kokkukuivamise erinevustest radiaal- ja tangentsiaalsuunas. Kahanemine on
põhjuseks, miks palgist täisnurkse või ümmarguse läbilõikega laua või lati
väljasaagimisel nende vorm ja kuju kuivatades ebakorrapäraselt muutub.
Kõmmeldumise ulatus oleneb eelkõige aastarõngaste suunast puidus joonis 48a, b).
Joonisel 49c on näha, et laua ülaosas (tangentsiaalpinnal) on rohkem sügispuidurakke.
Nende mõõtmed vähenevad kokkukuivamisel oluliselt rohkem kui
kevadpuidurakkude mõõtmed. Selle tulemusena laua kuju deformeerub ja selle otsad
painduvad üles.
Joonis 48.
Puidu kõmmeldumine.
A- saematerjali kõmmeldumine
lähtuvalt asukohast palis;
B- Erineva kujuga ja
paiknemisega saematerjal
kõmmeldub vastavalt
aastarõngasete paiknemisest
materjalis;
C- Kahanemine piki
aastarõngaid on ligi kaks korda
suurem kui risti aastarõngaid.
Igasugune puidutöötlemine ja -kasutamine nõuab põhjalikke teadmisi puidu
kahanemis- ja paisumisomadustest. Täispuidust kilpdetailide valmistamisel peavad
need pinnad, millel on samalaadsed kahanemisomadused, asetsema vastastikku, sest
niiskuse muutumisel võib liimiühendus nõrgeneda, või kilpdetail kaarduda.
_____________________________A. Roos______________________________ 35
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 49. A- laudade liimimise skeem; B- valesti tehtud liimiühendus
Saeveskites toorestest palkidest väljasaetud plangud ja lauad peavad peale kuivamist
olema kindlaks määratud mõõtudega. Seepärast peavad saagimisel plankude ja
laudade mõõdud olema lõplikest mõõtudest veidi suuremad. Peab arvestama, et saetud
materjal kahaneb õhukuivaks kuivatamisel vastavalt niiskuse vähenemisele 30%-lt (
rakuseina niiskuse küllastuspunkt) 20%-le (õhukuiv). Seega tuleb aastarõngaste
suunda arvestades mõõtudele lisada ca 1/3 kahanemisprotsendist.
Kaardumine on pikkisuunaline kuju muutumine, mis on põhjustatud puidu
sisepingetest (malts- ja lülipuidu erinevast kuivamis-kahanemisest), aastarõngaste
suurusest, suunast saematerjalis või materjali ebaõigest virnastamisest. Erinevad
kujumuutused, mis leiavad aset kuivamisel, on toodud ära joonisel 50 Nagu
kaardumine oleneb ka materjali keerdumine aastarõngaste suunast materjalis.
Põhjuseks võib-olla ka puu keerdkasv.
Joonis 50. Puidu kujumuutused kuivamisel. A- keerdumine; B- Kõmmeldumine; C-
Serva pikkikaardumine; D- Pikkikaardumine
_____________________________A. Roos______________________________ 36
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Lõhede tekkimine kuivamisel on põhjustatud väliskihtide kiiremast kuivamisest ­
materjalis tekivad sisepinged ja puit lõheneb. Lõhed kulgevad radiaalsuunas, kus
paiknevad mehhaaniliselt nõrgad rakud, säsikiired. Lõhenemine on seda tugevam,
mida paksem on materjal ja kiiremini kuivatatakse.
Otslõhed on materjali otspinda tekkinud praod. Niiskus eemaldub kõigepealt materjali
pinnalt, jäädes seestpoolt esialgu muutumatuks. Suurest niiskuse erinevusest puidu
sise- ja väliskihtides ning kiirest kuivamisest (nt saematerjal, mis on päikese käes),
tekivad materjali sisepinged, mille tulemusena tekivad puitu praod (joonis 51).
Et palkide otspinda ei tekiks lõhesid, tuleb vältida otspinna kuivamist päikese käes.
Saematerjali kuivatamisel tuleb võõbata materjali otspind niiskust mitteläbilaskva
ainega.
Joonis 51. Lõhede tekkimine kuivamisel . a - puidu otslõhede tekkimine kuivamisel; b
­ puidutüki läbilõige kuivamisprotsessi käigus. Kui puit väljastpoolt kuivab, pole
seespool kuivamine veel alanudki, tekivad sisepinged ja puit lõhestub.
Puidu paisumine. Kui puit niiskub, siis koguneb vesi kõigepealt rakuseintesse.
Veekile ümbritseb rakuseina osakesi, eemaldab need üksteisest ja rakusein paisub.
Üksikute rakuseinte paisumine kajastub kogu puidu paisumisena (joon 52)
Joonis 52. Puidu paisumise skeem ristlõikes. a ­ kuiv puit, b ­ niiske puit.
Puidu tihedus
Puidu tihedusega seotud omadused
Tihedus on aine mahuühiku mass, st materjali massi ja mahu suhe, mille ühikuks on
g/cm3 või kg/m3. Puit on ehituselt poorne materjal, mille üldruumala sisaldab nii
suuri kui väikeseid õõnsusi. Puidu loomulikus olekus tähistatakse puidu tihedust
_____________________________A. Roos______________________________ 37
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
mahukaaluga, seega ühe mahuühiku (puidusubstants koos kõikide õõnsustega)
massina.
Kuna puit on hügroskoopne materjal, siis sisaldab ta vähemal või suuremal määral
vett e niiskust. Puidu tiheduse puhul peab kindlasti teadma niiskussisaldust, sest
tihedus võib erineva niiskuse korral suurtes piirides erineda.
Tiheduse puhul tuleb vahet teha puidu tihedusel ja puitaine tihedusel.
Puidu tihedus näitab ühe mahuühiku massi loomulikus olekus, st puit kõikide
õõnsustega.
Tihedus leitakse järgmise valemiga;
m m - puidu mass.
V V ­ puidu ruumala.
Puitaine tihedus on ühe mahuühiku (ilma õõnsusteta) puitaine mass. See tihedus on
määratud tselluloosi ja ligniini tihedusega. Kuna kõik puuliigid koosnevad ühest ja
samast puitainest, siis ei sõltu selle tihedus puiduliigist ja on 1,5- 1,6 g/cm3 (olles
raskem kui vesi).
Joonis 53. Puidu rakud on vaskpoolsel joonisel praktiliselt kokku surutud (puitaine
tiheduse määramine), paremal puidurakud normaalses olekus (puidu tiheduse
määramiseks)
Erinevate puiduliikide tihedusi saab võrrelda ainult siis, kui need on määratud sama
niiskussisalduse juures. Seega oleks lihtsam kõiki puiduliike võrrelda absoluutselt
kuivas olekus (niiskus 0%).
Puidu tiheduse määramine;
1) Puidust proovikeha kuivatadatakse 100°-lisel temperatuuril.
2) Kuivtiheduse määramine. Määramisprotseduuri peaks kiirelt sooritama, sest
absoluutselt kuiv puidutükk hakkab ümbritseva õhuga (õhk sisaldab aga alati niiskust)
kokku puutudes kohe niiskust endasse tagasi imema.
_____________________________A. Roos______________________________ 38
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Tiheduse määramiseks peab täpselt mõõtma ruumala, sest kuivatamisel tõmbub puit
tugevalt kokku. Oma anisotroopse struktuuri tõttu (erisugused omadused ise
suundades) võib kahanemine toimuda väga ebakorrapäraselt. Mistõttu harilike
pikkusmõõteriistadega on ruumala määramine raskendatud, selle vältimiseks on
standardi kohaselt tiheduse katsekeha mõõdud ainult 20x20x30 mm.
Ebakorrapärase proovikeha ruumala täpseks määramiseks tuleks see uputada
elavhõbedasse, sest vesi ja teised laialt kasutatavad vedelikud võivad puitmaterjali
tungides põhjustada ebatäpseid tulemusi. Arvestades eespool mainitud kitsendusi,
toimub kuivtiheduse praktiline määramine järgmiselt:
1) puidu mass määratakse absoluutkuivas olekus, ruumala mõõdetakse harilikult enne
puidu kuivatamist õhukuivas olekus, st niiskussisaldusel 12 või 15%. Tihedus (r)
tähistatakse vastava indeksiga r 0,12 , mis tähendab, et puidu mass on määratud
niiskuse juures 0% ja ruumala mõõdetud proovikeha 12% niiskussisaldusel. Indeks
võimaldab seega anda informatsiooni puidu tiheduse määramise kohta erinevate
niiskussisalduste juures.
absoluutkuiva puidu mass (g)_ = r0,15
puit niiskusega 15% (cm3)
Tabelis 2 on võrreldud erinevate puiduliikide tihedusi 15% niiskussisalduse juures
(r0,12).
Tabel 2. Erinevate puiduliikide tiheduste skaala.
Puidu mahukaalude suur erinevus tuleneb peamiselt puidu siseehituse erinevustest.
Kui puidu rakud on suured ja õhukeseseinalised, on puidu kaal väike. Maailma üks
kergeimaid puid on balsa (Ochroma lagopus), mille tihedus on 170 kg/m3. Üks
raskeim puit on aga eebenipuu ehk mustpuu, tihedusega 900-1350 kg/m3.
Ka ühe ja sama puiduliigi mahukaal võib olla erinev. Mida rohkem on puidus
paksuseinalisi sügispuidurakke, seda suurema tihedusega on puit. See seletab ka
asjaolu, miks vanade puude mahukaal on suurem kui noortel. Põhjuseid võib olla
teisigi, näiteks geograafiline päritolu, vegetatsiooniperioodi pikkus ja ümbruskonna
_____________________________A. Roos______________________________ 39
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
füsioloogiline ja mehhaaniline mõju (näiteks soojus, niiskus, mullastik, kõrgus
merepinnast jmt).
Võib öelda, et puidu tihedus sõltub puidusubstantsi kogusest, st puit on seda tihedam,
mida vähem on temas õõnsusi e poore. Puidu tihedus suurendab järgmisi puidu
omadusi:
· tugevust;
· kõvadust;
· kulumiskindlust;
· soojajuhtivust;
· kütteväärtust;
· kahanemist ja paisumist.
Puidu niiskussisalduse muutus mõjutab tugevalt nii selle tihedust kui ka teisi
puiduomadusi, seda eriti niiskuse langemisel alla kiuseina niiskuse küllastuspunkti, st
alla 25.. .30%. Oma poorse ehituse tõttu võib puit endasse imeda palju rohkem vett,
kui on ta kuivaine mass. Maltspuidu niiskussisaldus võib ületada isegi 200% .
Puidu soojusomadused
Soojusjuhtivus. Puit on poorse ehituse tõttu võrdlemisi halb soojusjuht.
Soojusjuhtivuseks nimetatakse soojushulka vattides, mis läbib puitmaterjali
(pindalaga m2 ja paksusega 1 m), kui vastaspindade temperatuuride vahe on 1°C.
Soojusjuhtivuse ühikuks on seega
vatt /meeter x °K.
K- Soojusjuhtivuse koefitsient, tähis
Nimetatud koefitsient võrdub soojuse hulgaga kilokalorites, mis läbib puitu 1 tunni
jooksul tema ühelt pinnalt, pindala m2, teisele sama suurele pinnale pindade
vahekaugusega 1 m ja temperatuuri erinevusega 1° C, seega vt tabel 3.
= kcal / meeter x tund x °C
Soojusjuhtivus erinevates materjalides tuleneb eelkõige nende füüsikalistest
omadustest (eelkõige tihedusest) vt. tabel 3.
_____________________________A. Roos______________________________ 40
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Tabel 3. Soojusjuhtivus erinevates materjalides.
Puidu niiskuse suurenemisel puidu soojusjuhtivus kasvab, sest vesi surub poorides
oleva õhu välja, aga vee soojusjuhtivus on 25 korda suurem Õhust. Puidu tihedus
mõjutab soojusjuhtivust, st mida tihedam puit, seda suurem on soojusjuhtivus.
Puidu väike soojusjuhtivus, võrrelduna teiste materjalidega, on andnud talle
rahvamajanduses laialdase kasutamise ehitusmaterjalina, näiteks puidu soojusjuhtivus
on 4 korda väiksem tellisest jne.
Soojusmahtuvus
Soojusmahtuvuseks nimetatakse sellist soojuse hulka kilodzaulides, mis on vajalik 1
kg materjali temperatuuri tõstmiseks 1°C võrra ja selle ühikuks on kj/kg °C.
Soojusmahtuvus ei olene puidu tihedusest ja puuliigist, küll aga sõltub suurel määral
puidu niiskusest.
Puidul on madal soojusjuhtivus, kuid suur soojusmahtuvus, mistõttu on puit hea
ehitusmaterjal näiteks seinteks, lagedeks ja põrandateks. Samuti on puit sobiv materjal
kastrulite ja tööriistade käepidemeteks.
Energiasisaldus e kütteväärtus e kalorsus
Puitmaterjali energiasisalduseks nimetatakse soojushulka dzaulides, mis on
keemiliselt seotud 1 kg puitaines. Põlemisel antud energia vabaneb.
Lahtiseletatult - orgaanilised ühendid, millest puit koosneb, omavad võimet põleda.
Seepärast kasutatakse puitu üha enam kütteks. Iga kütteliigi korral hinnatakse tema
kütte -väärtust, mille juures mõeldakse soojuse kogust, mis saadakse 1 kg kütteaine
põlemisel või põletamisel ja nimetatakse absoluutseks (kaaluliseks) kütteväärtuseks.
Seda mõõdetakse dzaulides või kalorites, s.o soojuskogus, mis kulub 1 kg vee
temperatuuri tõstmiseks 1 °C võrra.
_____________________________A. Roos______________________________ 41
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Puidu kütteväärtus ei ole eriti suur ja teoreetiliselt on see 19 MJ/kg (4520 kcal/kg)
ning kõigub 19,7...21,4 MJ/kg (4700...5100 kcal/kg).
Puidu niiskuse suurenemisel kütteväärtus alaneb, sest puidu põlemisel osa soojust
kulutatakse puidus esineva vee aurustamiseks. Küttepuit ei saa kunagi absoluutselt
kuiv olla, vaatamata isegi mitmeaastasele välisõhus kuivamisele, jääb selle niiskus
20% piiresse.
Puidu absoluutne kütteväärtus erineb puuliikide viisi väga vähe, seepärast määratakse
praktika jaoks kütteväärtus mahuühiku, mitte kaaluühiku kohta ja sel juhul on
tegemist mahulise ehk suhtelise kütteväärtusega, s.o soojuse kogus, mis saadakse ühe
mahuühiku absoluutselt kuiva puidu põlemisel või põletamisel.
Suhteline kütteväärtus kõigub puuliigiti ning määravaks saab puidu tihedus, sest
tihedamate (raskemate) puuliikide puit on puitainerikkam ja seega suurema
kütteväärtusega.
Suhtelise kütteväärtuse alusel, milles määravaks on puidu tihedus, kujuneks puidu
küttevõime puuliigiti järgnevaks: valgepöök, tamm, saar, pöök, vaher, kask, lepp,
mänd, haab, kuusk, pärn, pappel.
Puidu põlemisel 260.. .275°C juures eraldub juba nii palju soojust. Kuid miks
teinekord kuiv puit põledes praksub? Põhjus on selles, et temperatuuri tõustes
rakkudes vee asemel olev õhk paisub ja purustab praksudes rakukestad. Kõige enam
praksub põledes lehise puit, järgnevad nulg ja kuusk, seepärast neid ka mitte kasutada
lahtistes kaminates.
Puidu akustilisi omadusi
Nende omaduste all mõistame peamiselt helijuhtivust ja resonantsivõimet (akustika on
õpetus helist ja selle tekkimisest). Helilained levivad õhus kiirusega 340 m/sek,
tahkemates ainetes levib heli kiiremini. Heli kiirus puidus oleneb puuliigist
(niiskusega 5-7%) pikikiudu 3800...4800m/sek ja ristikiudu 500...1500m/sek (vt.
Tabel 4.). Hea helijuhtivus on ka puidu kvaliteedi tunnuseks, sest mädanikust rikutud
kohad summutavad heli.
Tabel 4.Helilainete levimiskiirus erinevates materjalides.
Puitu, mis on sobiv muusikariistade tootmiseks, nimetatakse helipuiduks. Selliseks on
näiteks oksavaba ja suhteliselt kerge kuusepuit (tihedus absoluutselt kuivalt 0,37-
0,44g/cm3), mille aastarõngad on kitsad, korrapärase asetusega ning millel on head
resonantsiomadused. Helipuiduna on tuntud kuusk, seeder, nulg, viiulitootmiseks
kasutatakse Saksamaal kasvavaid mägivahtraid. Helipuiduks sobivad ainult tüve
alumised osad, kuni 9 m kõrguseni.
_____________________________A. Roos______________________________ 42
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Ehitusmaterjalina on puidu helijuhtivus halvaks omaduseks, kuid vaatamata sellele
kasutatakse teda ehitusmaterjalina väga palju. Et heli summutada, peavad seinad
olema tihedad.
Puidu elektrilised omadused
Kuivas olekus on puit halb elektrijuht, sõltudes peamiselt niiskusest, temperatuurist,
puiduliigist ja voolu suunast. Puit niiskusega alla hügroskoopse niiskuse kaotab
elektrijuhtivuse ja muutub isolaatoriks, niiskuse suurenemisel 30% tõuseb puidu
elektrijuhtivus miljoneid kordi. Edasisel niiskuse suurenemisel enam olulist kasvu ei
ole, sest elektrijuhtivus muutub võrdseks vee elektrijuhtivusega.
Elektritakistus iseloomustab elektrit juhtiva materjali elektrivoolu takistust.
Elektritakistuse mõõtühikuks SI-süsteemis on · m (nt. puidust kuubi, mille külje
pikkus on 1 m, takistusühik on oom - ).
Puidu teisi omadusi
Mürgisus. Euroopas kasvavatest puuliikidest on ainult jugapuu ja kuldvihma kõik
osad mürgised. Inimesele on antud liigid mürgised, kui neid töödelda, ja sellepärast
kasutatakse nende puitu väga harva.
Mitmete troopiliste puuliikide puit on mürgine ja seepärast imporditakse neist
väheseid. Sellise puidu töötlemisel võivad puidutolm ja saepuru tundlikel inimestel
põhjustada allergilisi sümptomeid ja nahapõletikke.
Näiteks mansooniapuidu töötlemisel tekkiv puidutolm võib põhjustada peapööritust,
halba enesetunnet, kurguvalu, ninaverejooksu ja naha ärritumist. On teada juhtum, kus
mansooniapuidu saepuru kasutamisel allapanuna sigalas haigestusid kõik põrsad.
Mansooniapuu koort kasutasid ürgelanikud nooleotste mürgitamiseks.
Korrosioon (puidu lagunemine õhu ja vee toimel) Korrosiooniks nimetatakse tahke
materjali lagunemist ümbritseva keskkonna toimel (joonis 54). Puidul põhjustavad
selliseid muudatusi õhk, muld ja keemilised ained. Kui puit on eelnevalt kaitstud
seente, putukate ja teiste kahjustuste eest, on ta küllalt vastupidav materjal.
_____________________________A. Roos______________________________ 43
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 54. Puidu struktuuri kahjustused ultraviolettkiirguse toimel
Puit on mõõdukal temperatuuril ka üsna vastupidav materjal madala
kontsentratsiooniga hapete vastu. Temperatuuri tõustes suureneb söövitus
märgatavalt.
Viimistlemata puidu vastupanuvõime lagunemisele õhus on puuliigiti järgmine:
1) väga vastupidavad - jalakas, seeder, küpress, ebatsuuga, eebenipuit, tamm, mõned
euka-lüptiliigid, jugapuu, lehis, robiinia, must ja kreeka pähklipuu, tükpuu, kastan.
2) suhteliselt vastupidavad - saar, pöök, kuusk, mänd.
3) väikese vastupanuvõimega - lepp, haab, kask, hikkoripuu, pärn, vaher, pappel.
Vees on vastupidavad järgmised puuliigid:
valgepöok, tamm, eukalüpt, mänd, sanglepp, lehis, robiinia, jalakas, kastan.
Tihedus pole alati määrav näitaja, sest kerged okaspuu puidud on õhus ja vees tihti
vastupidavamad kui rasked lehtpuu puidud. Tavaliselt on tihe lülipuit suurema
vastupidavusega kui maltspuit, kuna sisaldab õlisid, vaiku, värv- ja parkaineid.
Valguse mõjul võib kaitsmata puidu värvus ja pinnastruktuur muutuda. Valgus ja
ultraviolettkiirgus mõjustavad puidu pinda ja kutsuvad esile nn fotokeemilise
lagunemisprotsessi. Tagajärjeks on värvimuutus, kusjuures tumedamad puiduliigid
muutuvad heledamaks ja heledad tumenevad. Aja jooksul muutub selline pind
pruunikaks ja lõpuks helehalliks. Välisõhus muutub sel viisil kõikide puiduliikide
pind. Skandinaavias kasvavat kuuske ja mändi loetakse selles suhtes ühtedeks
tundlikemateks.
6. Puidu mehaanilised omadused
Mehaaniliste omaduste mõiste. Puidu mehaanilise omaduse määravad tema
vastupidamisvõime väliste jõudude (koormuste) mõjul. Välisjõud võivad olla
_____________________________A. Roos______________________________ 44
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
staatilised, dünaamilised, vibratsioon ja pikaajaliselt mõjuvad. Staatilised koormused
mõjuvad kehale samasuunaliselt, nende suurus võib olla püsiv või aeglaselt kasvav
ettenähtud suuruseni (palkide raskus, mis mõjub raudtee platvormile. Dünaamilised
koormused e. löökkoormused mõjuvad kehale järsku kogu jõuga. Vaiade löömine
maasse).
Kõik materjalid välisjõudude teatud suuruse mõjul muudavad oma kuju ja mõõtmeid.
Materjali e. keha kuju muutumist välisjõudude mõjul nimetatakse deformatsiooniks.
Välis-jõud püüavad muuta keha kuju ja mõõtmeid, püüavad lõhkuda sidemeid tema
osakeste vahel. Samal ajal materjal osutab välisjõududele vastupanu. Sellist jõudu,
mis tekib materjalis välisjõudude mõjul nimetatakse pingeks. Pinge suurus
arvutatakse tavaliselt Pa (paskalites) N/m2 njuutonites ristlõike m2 kohta.
Pa (N/m2)
Koormust, mis tekitab keha purunemise nim. purustavaks koormuseks. Pinget, mis
esineb kehas enne purunemist, nim. tugevuse piiriks.
Deformatsioonide põhiliigid- välisjõud võivad mõjuda puidule erinevalt, seepärast
tekivad ka puidus ka erinevad sisepinged ja deformatsioonid. Nende seas põhilisteks
on : tõmme, surve, paine, vääne, niine. Kuna puit on anisotroopne materjal s.t. omab
erisuundades erinevaid omadusi, siis uuritakse puidu mehaanilisi omadusi
erisuundades e. eritasapindades.
Puidu mehaanilised omadused.
· Mehaaniliste omaduste hulka kuuluvad:
· Tugevus - on puidu omadus taluda väliskoormusi, seejuures purunemata.
· Kõvadus - puidu omadus osutada vastupanu teise tugevama keha sissetungile.
· Jäikus - omadus säilitada kuju ja mõõtmed mehaaniliste mõjutuste korral.
· Elastsus - puidu omadus taastada oma kuju ja mõõtmed välisjõudude mõju
lakkamisel.
· Plastilisus - omadus säilitada purunemata muudetud kuju ja mõõtmed.
· Voolavus on materjali võime plastiliselt deformeeruda koormuse mõjul, mis
teatud mõttes ületab plastilise tugevuse piiri.
· Löögisitkus - on tehnikas võetud tinglik mõiste, mis iseloomustab materjali
omadust löögikoormuste mõjul neelata tööd, seejuures purunemata.
Puidu tugevus
Puidu tugevus on võime taluda koormust purunemata. Juba nõrkade välismõjude
tulemusena tekivad puidus pinged ja välised deformatsioonid. Pinge on pinnaühikule
mõjuv jõud. Kui koormuse suurenedes materjal puruneb, on materjal saavutanud oma
purunemistugevusele vastava maksimaalse pinge. Pinge (?) suurus materjali tõmbe ja
survekoormusel määratakse koormuse ehk jõu (P) ja ristlõikepinna (A) suhtega.
_____________________________A. Roos______________________________ 45
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 55. Puidu tugevuse määramine
Välismõjude poolt põhjustatud keha mõõtmete ja kuju muutumist nimetatakse
deformasiooniks.
Puidu survetugevuse all mõistetakse puidu omadust vastu panna kokkusurumisele.
Survetugevuse määramiseks kasutatakse prismakujulist proovikeha, mida surutakse
kuni puidu kiud painduvad ja nihkuvad kõrvale (joonis 4.). Puidukiudude
purunemismomenti mõõdetakse maksimaalse jõuga (Pmax kg-des). Survetugevusel ei
oma suurt tähtsust oksad ja kaldkiulisus, kuid puidu niiskuse kasvades 12%-lt 30%-ni
väheneb survetugevus kaks korda. Mida tihedam on puit, seda suurem on
survetugevus (nt kuuse survetugevus pikikiudu on 45N/mm2 , tammel aga
58N/mm2).
Tõmbetugevus pikikiudu. Tõmbetugevuseks nimetatakse puidu vastupanu
tõmbamisele, selleks kasutatakse puidust valmistatud proovikeha (joonis 42).
Tõmbejõudu rakendatakse kuni tooriku katkemiseni, katkemise momendil
mõõdetakse maksimaalne jõud (P). Tõmbetugevus pikikiudu on võrreldes teiste
tugevuse liikidega umbes kaks korda suurem
Joonis 56. Tõmbeproovikeha
Nihketugevus. Nihkepinged tekivad, kui välisjõud mõjutavad keha pindasid, mille
tulemusena nihkuvad puidu kihid teineteise suhtes paralleelselt. Nihketugevust
määratakse peamiselt pikikiudu (vt joonis 43a).
_____________________________A. Roos______________________________ 46
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Puhtal kujul esineb nihe väändel (joonis 43b). Pikikiudu on puidu survetugevus
võrdlemisi väike. Terves pragudeta puidus on lõiketugevus piki kiudu umbes kolm
korda väiksem kui risti kiudu.
Puidu paindetugevuseks nimetatakse puidu omadust vastu panna paindele. Puidu
painutamisega kaasneb detaili kuju muutumine, mis on tingitud nii surve-, tõmbe kui
nihketugevusest. Kahel toel puitdetaili koormamisel keskelt välisjõududega võib
tähele panna järgmisi nähtusi: Ülemine puidupind surutakse kokku ja alumine
puidupind venitatakse veidi pikemaks Telje kohalt pole paindunud detaili pikkus
muutunud. Teljeosas mõjuvate jõudude iseloomustamiseks paneme detaili kahest
poolest kokku ja märgime servadele märkjooned. Keskelt välisjõududega
koormamisel on näha, et märkjooned nihkuvad üksteise suhtes, kuna detaili pooled
nihkuvad (joonis 44.A, B). Sellest saab järeldada, et detaili kohal esineb nihe. Kuna
detaili otstes on märkjooned rohkem nihkuvad, siis esinevad seal ka suuremad
nihkejõud ning keskel nihkejõud puuduvad. Detaili äärte suunas läheb nihe üle
tõmbeks ja surveks. Joonisel 44.C on näha, et painutatud detailis mõjuvad nõgusale
küljele survejõud, kumerale küljele tõmbejõud ja otstes nihkejõud.
Puidu painet võib täheldada raamaturiiulitel, mis peavad suurt koormust taluma
(tüübelühendusega riiul talub suuremat koormust kui kanduritele toetuv riiul).
_____________________________A. Roos______________________________ 47
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 58. Paindetugevus
Joonis 59. Paindetugevuse määramine laboris
Kõvadus, elastsus
Puidu kõvadus on puidu võime vastu panna teise keha sissetungimisele (lõikamisele).
Kõvaduse määramiseks kasutatakse tavaliselt Brinell´i või Janka meetodiga. Brinell´i
meetodi järgi surutakse aeglaselt puitmaterjalisse 50kp jõuga karastatud teraskuul
läbimõõduga 10mm. Peale minuti möödumist eemaldatakse kuul ning mõõdetakse
tekkinud jälje läbimõõt mm-s.
Janka meetod on puidu jaoks kohandatud Brinell´i meetod, mille käigus surutakse
puitmaterjali pinda varda kera kujuline ots, mille lõikepind on 1cm2.
_____________________________A. Roos______________________________ 48
______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________
Joonis 60. Puidu kõvaduse määramine Janka meetodil
Kõvadus on puuliigiti väga erinev, olenedes materjali tihedusest, aastarõngaste
laiusest, puidukiudude suunast ja niiskussisaldusest. Kõvadus on suurem kõrgema
tiheduse ja suurema sügispuiduga puuliikidel (tabel 2.).
Puidu elastsus. Elastne deformatsioon on siis, kui välismõjude lakkamisel taastub
puidu esialgne kuju. Jääva deformatsiooni puhul on puidu struktuur kahjustatud ja
puit ei taasta oma esialgset olekut. Puidu elastsus sõltub puiduliigist, tihedusest,
niiskuse sisaldusest ja koormuse suunast kiudude suhtes. Keha võimet avaldada
välisjõududele vastupanu elastsuspiiri ulatuses nimetatakse jäikuseks.
Elastne puiduliik on pöök, mis leiab seega laialdast kasutust kõverjooneliste
täispuidust detailide valmistamise juures (toolid). Et muuta puit painduvamaks
kasutatakse erinevaid mehaanilisi viise: 1)aurutamine koos painutamisega,
2) aurutamine, puidu kokkusurumine ja painutamine.
_____________________________A. Roos______________________________ 49