چوب، از نظر گیاه‌شناسی، بخش جامد و سخت زیر پوست ساقه درخت یا دیگر گیاهان چوبی است که به شکل بافت آوندی وجود دارد.
گرچه در باور عموم چوب تنها در درخت و بوته یافت میشود، از نظر علمی‌در همه گیاهان آوندی وجود دارد.
در چوب مجراهای زیر قابل مشاهده است:
1.
بافت چوبی یا مجراهای چوبی، که شیره خام، آب و نمک‌های معدنی محلول را از ریشه به برگ‌ها و غنچه‌های هوایی می‌برد.
2.
آوند آبکشی یا مجراهای لیبر، که غذای آماده برای برگ‌ها (شیره تولیدی) به شکل محلول از طریق آنها برای تغذیه بقیه گیاه به گردش در می‌آید.
مجراهای چوبی به‌وسیله یاخته‌های مرده و دیواره‌های چوبی شده بوجود می‌آیند.
در هر دو حال پروتوپلاسم سلولی پدیدار می‌گردد و دیوارها به‌وسیله ته‌نشین شدن ماده لیگنین (که سختی چوب از آن است) افزایش می‌یابند.
سطوح تار و آوندی در نخستین سال رشد خود را در فاصله‌ای معین در بافت میان آوندهای چوبی و آبکشی قرار می‌دهند، این لایه کامبیوم نامیده میشود.
کامبیوم به دو بخش درونی (آوند چوبی) و بیرونی (آوند آبکشی) تقسیم میشود.
همچنانکه سلولهای پیر با رشد پیوسته تنه فرو می‌ریزند، لایه‌های تازه آوند آبکشی کار خود را انجام می‌دهند.
چوب بی گمان یکی از بهترین و سودمندترین مواد خام طبیعت است و بی آن بشر هرگز به سطح پیشرفت و رفاه کنونی نمی‌رسید.
مقطع ساقه یک گیاه کتان: # مغز ساقه(Pith) # چوب زودرس (Protoxylem) # بافت چوبی (Xylem) # بافت آبکش (Phloem) # بافت سخت (Sclerenchyma) # پوسته (Cortex) #روپوست (Epidermis)
چوب ابتدا، ماده‌ای حیاتی برای ساخت ابزارهای اولیه، خانه و قایق برای حرکت در رودها بود.
سپس، برای ساخت اکثر اشیا و ابزارهای سودمندی که انسان قرنها برای پیشرفت زندگی خود به آنها متکی بود، به کار رفت.
بخشی از فناوری چوب بر اثر تلاش صنعتگران باقی مانده، ولی بیشتر آن ناچار از بین رفته و با مواد و روشهای دیگر که نتیجه انقلاب صنعتی بشر است، جایگزین شده‌است.
چوب تنها منبع طبیعی تجدیدپذیر است.
نفت و زغال و دیگر معادن سرانجام روزی تمام خواهد شد، ولی جنگلی که خوب نگهداری شود (حتی گاه بدون نگهداری) بطور نامحدود به تولید چوب ادامه خواهد داد.
چوب جایگاه برجسته‌ای در اقتصاد جهانی دارد.
تولید سالانه چوب در جهان ۲۵۰۰ میلیون متر مکعب است.
خواص فیزیکی و شیمیایی و نیز مکانیکی چوب آن را فعلاً بی جانشین کرده‌است.
چوب، یک لایهٔ ضخیم است که در کنار سلولهای زاینده که از تعدادی حلقه‌های باریک هم مرکز تشکیل شده‌اند، قرار دارد.
در درخت در حال رشد، چوب عموماً از سلولهای زنده تشکیل شده است.
چوب محکم ترین و مقاوم ترین قسمت تنه برای کارهای ساختمانی است.
در جهت برش‌هایافقی،شیره درخت از پوست درخت از میان نسوج شجاعی عبور می‌کند و به چوب می‌رسد.نقش نسوج شعاعی در مقاومت چوب بسیار مهم است.
در واقع این نسوج مانند بست‌هایی هستند که الیاف چوب را به یکدیگر محکم کرده و از خم شدن و از هم گسیختگی رشته‌ها می‌کاهند.
به مرور زمان در اطراف مغز چوب، بافتی از سلولهای مرده تشکیل می‌گردد.
که چوب پیر خوانده میشود.
این قسمت معمولاً از چوب جوانی که آن را احاطه کردهمحکم تر است و حاوی مقادیری رنگ و مواد قلیایی است.
البته درختان مختلف از این نظر متفاوتند.
در مقطه عرضی درختان مثل گردو، آلبالو و نارونچوب مرکزی یا چوب پیر دیده میشود.
چوب معمولاً رنگ روشنی دارد اما چوب تیره تر است.
چوب یکی از مفیدترین موادی است که ما در اختیار داریم.
چوب محکم است اما می‌توان به سادگی آن را برید و به شکل‌های مختلف درآورد.
بخش عمدهٔ چوب از تنهٔ درخت‌ها بدست می‌آید.
چوب یکی از قدیمی‌ترین و ابتدایی‌ترین مصالح ساختمانی موجود در طبیعت است که بشر در طول تاریخ از آن بهره برده‌است.
چوب تنها مصالح ساختمانی است که از منبع قابل تجدید بدست می‌آید و از مصالح خوبی برای مناطق زلزله خیز می‌باشد.
خصوصیات[
چوب یک ماده ناهمگون است بنابراین مقاومت چوب در هر نقطه از آن متفاوت بوده و به خواص آن نقطه بستگی دارد.
مقاومت کششی چوب در جهت عمود بر الیاف کمتر از آن در جهت الیاف است.
معمولاً چوب را به ندرت در جهت عمود بر الیاف تحت بار کششی قرار می‌دهند.
درباره مقاومت فشاری چوب، این مقاومت در امتداد تارها افزایش می‌یابد و هر چه چوب فشرده تر گردد، مقاومت آن افزایش می‌یابد.
بیشترین مقاومت چوب در حالت متراکم و زمانی که حجمی حدود ۳/۱ حجم اولیه را داراست، به وجود می‌آید.
گاهی اوقات در حالت متراکم چوب، می‌توانیم به ۱۰ برابر مقاومت فشاری در جهت عمود بر الیاف برسیم.
مقاومت چوب در جهت مایل بر الیاف تقریباً برآیندی از مقاومت آن در دو جهت عمود برهم است.
جهت تأثیر نیرو در مقایسه با جهت الیاف سه حالت دارد:
• نیرو در جهت الیاف (در امتداد محور درخت)
• نیرو در جهت عمود بر الیاف
• نیرو در جهتی که با جهت الیاف، ایجاد زاویه کند.
• وسایل مورد نیاز جهت آزمایش:
• کولیس
• متر نواری
• سه عدد چوب با ابعاد گوناگون
• ترازو
• گرمچال
• دستگاه اندازه‌گیری مقاومت فشاری
• دستگاه اندازه‌گیری مقاومت خمشی
ساختار چوب
چوب از میلیونها لولهٔ نازک که در امتداد طول تنهٔ درخت کشیده شده‌اند، درست شده‌است.
وقتی درخت زنده‌است، این لوله‌ها شیرهٔ گیاهی را از ریشه‌ها به برگ‌های درخت می‌رسانند.
چوب‌های گونه‌های مختلف درخت از نظر رنگ، سختی و نقش (رگه) با هم متفاوت اند.
درخت از تنه، اجزای بالای (شاخه، برگ و...)و ریشه‌ها تشکیل شده است.
ریشه‌های درخت با فرورفتن در خاک،رطوبت و مواد معدنی موجود در آن را جذب می‌کنند و به تنه می‌رساند، تنه درخت هم شاخه‌ها و قسمت‌های بالایی را تقویت و تغذیه می‌کند و آب و شیره را از ریشه به برگه‌ها و شاخه‌ها و بالعکس می‌رساند.
ساختار چوب که به وسیله چشم غیر مسلح یا یک ذره بین کوچک دیده میشود ساختار قابل رویت و قسمت‌هایی که ما فقط با یک ذره بین قوی و بزرگ واضح و آشکار است، ساختار ذره بینی می‌نامند.
ساختار قابل رویت پوست:درخت در برابر ضربات وضایعات مکانیکی از چوب محافظت می‌کند.
این قسمت از یک لایه بیرونی (لبه) و یک لایهٔ داخلی (آبکش) تشکیل شده است.
لیف درختی (آبکش) یک لایه نازک داخلی پوست است و کار آن انتقال شیره درخت به شاخه‌ها و ذخیره آنهاست.
لایه‌های زاینده (کامبیوم) یک لایه باریک از بافت زنده است که در کنار لیف درختی قرار دارد.
در لایهٔ زاینده سلولهای چوب رشد می‌کنند.
در بهار لایه زاینده از سلول پهن با غشای نازک تشکیل میشود.
در این فصل وجود آب فراوان و خاک سرشار از مواد غذایی موجب میشود که سلول‌هایی که در بهار به وجود می‌آیند چوب بهاره را تشکیل می‌دهند.
در طول تایستان درخت با گسترش ریشه‌ها و برگش‌هایش، سلولهای زاینده را افزایش می‌دهد.
چوبی که در اواخر تابستان اوایل پاییز رشد می‌کند وشکل می‌گیرد را چوب پاییزه گویند.
چوب پاییزه سختر و مقاومتر است و وزن حجمی بیشتری از چوب بهاره دارد.
لایه‌هایی که در فصل‌های رشد شکل می‌گیرند،حلقه‌های سالیانه نام دارد.
درون‌چوبدر علوم جنگل، بخش درونی و غیرزنده ساقه درخت که به آن استحکام بیشتری می‌بخشد را درون‌چوب می‌گویند.[۱] به همین منوال بخش بیرونی ساقهٔ درخت مرکب از یاخته‌های زنده که آب را به بخش‌های بالاتر درخت منتقل می‌کند برون‌چوب نامیده میشود.
چوبدرونی شدن در تمامی درختان پس از سن مشخصی رخ می‌دهد که به نوع گونه چوبی بستگی دارد ولی برخی از درختان درون‌چوب نامشخص مستند یعنی بخش تیره تری در تنه یا گرده بینه درخت دیده نمی‌شود مانند برخی ار انواع خانواده صنوبر ممرز توسکا بید ون یا زبان گنجشک و برخی از سوزنی برگان مثل زربین و سروناز و سرو شیراز[۲] درون‌چوب دارای خواص بهتری نسبت به برون‌چوب است که اغلب به علت تجمع مواد استخراجی تیره شدن و افزایش دوام طبیعی چوب می‌باشد در نتیجه کمتر مورد حمله قارچها و سایر عوامل مخرب چوب قرار می‌گیرد.
هر نوع پوسیدگی که به درون‌چوب محدود میشود را «درون‌پوسه» می‌نامند.
سرخ، خاکستری یا آبی شدن درون‌چوب درختان پهن‌برگ که لزوماً در نتیجه پوسیدگی نیست، را اصطلاحاً «درون‌تیرگی» می‌نامند.
قهوه‌ای یا مشکی شدن قسمت‌هایی از درخت یا دار که لزوماً در نتیجه پوسیدگی نیست را «درون‌سیاهی» نام گذاشته‌اند.
انواع درون‌چوب: چوبی که تحت تأثیر عوامل طبیعی مانند قارچ و یخ‌زدگی تغییر رنگ داده و شبیه به درون‌چوب شده باشد، «درون‌چوب کاذب» نام دارد.
نوعی درون‌چوب کاذب که بر اثر یخبندان شدید به وجود می‌آید و سبب ایجاد قسمت‌های رنگی در بخش مرکزی ساقه میشود «درون‌چوب یخ‌زاد» نام دارد.
درون‌چوب کاذب‍‍‍ی به رنگ مشکی یا قهوه‌ای تیره که معمولاً از درون‌چوب قابل تشخیص نیست و عمدتاً در پهن‌برگان مشاهده میشود، «درون‌سیاه» نامیده میشود.
قرمزی بارز درون‌چوب سوزنی‌برگان و برخی پهن‌برگان که عامل آن نوعی قارچ است را «دل‌قرمزی» می‌گویند.
انداختن درخت و حمل الوار در زمان‌های گذشته به وسیلهٔ اره‌های دستی درخت‌ها را می‌بریدند اما امروزه برای انداختن درخت از اره‌های برقی یا ماشین‌های بزرگی استفاده میشود که می‌توانند در چند ثانیه یک درخت را بیندازند و پوست تنهٔ آن را بکنند.
در بعضی کشورها تنه‌های درخت را به نزدیک ترین رودخانه می‌اندازند و به کمک جریان آب به کارگاه چوب بری می‌رسانند، ولی بخش عمدهٔ الوار با کامیون‌های مخصوص یا با قطار حمل میشود.
سخت‌چوب‌ها[ویرایش] این دسته شامل چوب درختان پهن برگ است.بافت چوب درختان پهن برگ تنها در زمانی که درخت برگ دارد، رشد می‌کند.رشد و نمو در بهار شروع میشود و به مرور زمان هر چه به پاییز نزدیک می‌شویم رو به افول می‌گذارد.
این رشد تا بهار سال آینده متوقف می‌گردد.
بنابر این حلقه سالیانه این دسته از درختان به صورت یکنواخت، از چوب بهاره دارای رنگ روش به طرف چوب پاییزه تیره رنگ تغییر می‌کند.
در ضمن حجم نسوج شعاعی در سخت چوب‌ها حدود ۱۸ درصد حجم چوب است که همین مساله تاب چوب را افزایش می‌دهد.
باید دانست که هر چه حلقه سالیانه این نوع چوب‌ها عریض تر باشد، تاب و توان آنها در برابر نیروهای مکانیکی بیشتر خواهد شد.
نام سخت چوب‌ها به دلیل نوع بافت آنهاست و دایا بر سخت تر بودن همه چوب‌های این دسته نیست.
برخی درختان پهن برگ عبارتند از :گردو،انجیر، بلوط، چنار، راش،تبریزی، سپیدار و افرا.
این نوع چوب‌ها در ساختمان مبلمان، در و پنجره و نازک کاری ساختمان مصرف میشود.[۳] شامل چوب درختان سوزنی برگ است.
بافت چوب درختان سوزنی برگ در طول سال زمان بیشتری برای روئیدن دارد.
درخت سوزنی برگ در بهار و تایستان با سرعت رشد می‌کند و سپس تا پایان فصل سرما این رشد و نمو به آرامی ادامه پیدا می‌کند.
به این دلیل چوب پاییزه و بهاره در حلقه سالیانه درختان سوزنی برگ به راحتی از طریق رنگ آنها از یکدیگر قابل تشخیص است.
به این ترتیب می‌توان از شکل مقطع عرضی،درختان سوزنی برگ و پهن برگ را از یکدیگر تشخیص داد.
مقطع درختان سوزنی برگ، بسیار ساده و منظم می‌باشد و میزان حجم نسوج شعاعی ۷ درصد حجم چوب را تشکیل می‌دهد.
برخی درختان سوزنی برگ عبارت اند از:سرو، کاج و سرخدار.
از این نوع چوب‌ها برای تهیه ستون‌ها، تیرها، قالب بندی،داربست و مانند اینها استفاده می‌کنند.[۴] رطوبت چوب میزان رطوبت چوب:میزان رطوبت چوب درختان متفاوت است.
این میزان رطوبت به طول زمان برش چوب، فصل برش و همینطور شرایطی که چوب در ان نگاهداری شده است، بستگی دارد.
چون تغییرات میزان رطوبت در چوب، باعث تغییر حجم و فرم آن میشود، مقاومت‌های مکانیکی آن نیز کاهش میابد.
همچنین ازدیاد رطوبت در چوب باعث هجوم حشرات و قارچها و افزایش بیماری‌های آن و نیز سبب افزایش وزن حجمی چوب میشود.
چوب از نظر میزان رطوبت به چهار دسته تقسیم می‌شوند: چوب دارای آب آزاد یا چوب تر:چوب درختی که به تازگی قطع گردیده است را چوب تر می خوانندمیزان رطوبت موجود در این چوب مشخص نیست.
این مقدار بستگی تام به جنس درخت،فصل بریدن،اقلیم و خاک دارد.
این رطوبت شامل آبی که در آوندهای چوب موجود است و همینطور رطوبتی که در جوار سلول‌ها قرار دارد می‌باشد.
تبخیر آب آزاد چوب، هیچگونه تغییر شکلی را در حجم چوب ایجاد نمی‌کند.
چوب نم دار:این نوع چوب حاوی آبی است که در جوار سلول‌ها قرار گرفته است و قریب به ۳۰ درصد وزن چوب را به خود اختصاص می‌دهد.
اگر رطوبت این نوع چوب از این حد افزایش نیابد برای بعضی کارهای ساختمانی قابل استفاده است.
زمانی که رطوبت پوسته سلول‌ها شروع به تبخیر می‌کند، سلول‌ها به یکدیگر نزدیکتر می‌شوند و در نتیجه کاهش حجم چوب اتفاق می‌افتد و چوب تغییر فرم خواهد داد این گونه تغییرات که در اثر کاهش و یا افزایش رطوبت واقع میشود، کار کردن و هم کشیدگی چوب نامیده میشود.
چوب خشک:این نوع چوب‌ها نزدیک ۱۸ درصد رطوبت به همراه دارند.
اگر این مقدار افزایش نیابد می‌توان از آنها برای کارهای زیرکاری در ساختمان استفاده کرد.۱۸ درصد رطوبت چوب حد بحرانی برای هجوم انگل‌ها به