Wybierając drewnianą podłogę do naszego domu, musimy pamiętać, że nie każdy gatunek sprawdzi się we wszystkich zastosowaniach. Warto więc zwrócić uwagę nie tylko na kolor materiału, ale też konkretne parametry, które sprawią, że intensywne użytkowanie nie zaszkodzi wybranemu materiałowi. Jeśli chcemy, by wybór był dobry, należy sprawdzić nie tylko rodzaj wykończenia drewna, ale i jego twardość.

Początkowo twardość drewna określano za pomocą wbijania w drewno igły na głębokość 2 mm (tzw. metoda Bugsena) – im trudniej było zagłębić igłę, tym twardszy był materiał. Niestety metoda ta okazała się dość subiektywna (siła nacisku narzędzia mogła być odczuwana inaczej przez różne osoby) i niemiarodajna (wszystko zależało od tego, na jaką część drewna się trafi). W krótkim czasie ten sposób sprawdzania twardości został zastąpiony bardziej precyzyjny pomiar zaproponowany przez Jankę.

Stalowa kulka w metodzie Janki

Próbę przeprowadza się przy użyciu stalowej kulki, której średnica wynosi 11,284 mm. Badanie wykonywane jest na specjalnej maszynie – kulkę umieszcza się w próbce (do połowy jej średnicy) i poddaje obciążeniu (od 320 do 480 kG/min., wyniki odczytuje się z dokładnością do 5 kG) przez 2 minuty. Liczbę twardości można zobaczyć na siłomierzu maszyny probierczej.

Próbki mają kształt prostopadłościanu o wymiarach 5x5x7 cm. Żeby badanie było wiarygodne, ich powierzchnia musi być bardzo gładka, a próby muszą być powtórzone. Dlatego w każdym kawałku drewna robi się 4 wciski – muszą być one oddalone od siebie z dodatkowym z zachowaniem 1-centymetrowego odstępu od krawędzie próbki. Takie rozmieszczenie pozwala wyeliminować wzajemny wpływ wcisków. Metoda Janki sprawdza się przy diagnozowaniu twardości drewna drzew liściastych, niestety nie można powiedzieć tego o badaniu drewna drzew iglastych. 

6 klas twardości według Janki

Na podstawie przeprowadzonych badań Janka wyróżnił 6 klas twardości drewna:

- klasa I – drewno bardzo miękkie – limba, jodła, świerk, osika, wierzba i topola,

- klasa II – drewno miękkie – modrzew, sosna, kasztan, lipa, olcha, brzoza,

- klasa III – drewno średnio twarde – orzech, wiąz, sosna czarna,

- klasa IV – drewno twarde – grusza, wiśnia, teak, jesion,

- klasa V – drewno bardzo twarde – dąb, buk, cis,

- klasa VI – twarde jak kość – kokos, heban.

Metoda Brinella – dopracowany pomiar Janki

Brinell również wykorzystuje kulkę do pomiarów twardości drewna, ale o 10-milimetrowej średnicy i o siłach nacisku dostosowanych do gatunku drewna:

- bardzo miękkie – 10 kG,

- średnio twarde – 50 kG,

- bardzo twarde – 100 kG.

Badanie trwa 1 minutę, przy czym największy nacisk zostaje osiągnięty po 15 sekundach, utrzymywany jest on przez 30 sekund i przez kolejnych 15 sekund jest stopniowo zmniejszany. Po wyjęciu kulki za pomocą mikroskopu mierzona jest średnica powstałego otworu (z dokładnością do 0,01 mm), która pozwala określić twardość drewna. Dla zwiększenia precyzyjności odczytu kulkę pokrywa się sadzą i wyciąga się średnią arytmetyczną z czterech prób.

4 klasy twardości według Brinella

Brinell wykorzystał swoją metodę do określenia wytrzymałości 25 gatunków drzew i na tej podstawie wskazał 4 klasy twardości (są stosowane do dzisiaj):

- klasa I – drewno miękkie – sosna (nie jest stosowane na podłogach);

- klasa II – drewno średnio twarde – brzoza, olcha (drewno podłogowe do mało uczęszczanych miejsc, np. do sypialni);

- klasa III – drewno twarde – dąb, buk, wiśnia, czereśnia, teak (drewno podłogowe do ciągów komunikacyjnych, takich jak przedpokój i do często używanych pomieszczeń, np. pokój dzienny);

- klasa IV – drewno bardzo twarde – eukaliptus, doussie, merbau, jatoba (drewno podłogowe do pomieszczeń o specjalnym zastosowaniu, np. sklepy, urzędy, biura).

Metoda Krippela – połączenie doświadczenia Janki i Brinella

Krippel do wcisków zastosował kulkę o średnicy 31,831 mm, pozostał przy 2 mm głębokości (tak jak u Janki). Twardość oblicza się za pomocą wymyślonego przez niego wzoru. Pozwala to uzyskać bardziej precyzyjny wynik niż w przypadku pomiarów ręcznych.