мини|десно|250п|Врсте дрва; (први ред) бор, смрча, ариш, клека; (други ред) топола, граб, бреза, јова; (трећи ред) буква, храст, брест, трешња; (четврти ред) крушка, јавор, липа, јасен. мини|250п|Дрво
Дрво је природни материјал, настао од дрвенастих биљака, односно дрвета, као биљке. Спада у природна чврста обновљива горива, односно у природне грађевинске материјале.
Појам дрво, у свакодневном говору, означава тврдо ткиво надземне стабљике (стабло, гране и гранчице) дрвећа и грмова. У ботаничком смислу, дрво се дефинише као секундарни ксилем настао од камбија код биљака семеница. По тој дефиницији, одрвенело ткиво палми и других виших биљака није дрво у ужем смислу речи. Као један од показатеља, и овдје је складиштење лигнина у ћелијским зидовима. Стога је такођер могућа и једна шира дефиниција дрвета као лигнифицираног (одрвенелог) биљног ткива.f
У културно-историјском аспекту, дрвеће се убраја међу најстарије кориштене биљке. Дрво се може употребити на веома много начина, а осим тога оно је и обновљива сировина, тако да се убраја међу најважније биљне производе, као сировина за даљњу прераду и као обновљиви извор енергије. Предмети и грађевине од дрвета (попут штитова, лукова, дрвеног угља, прагова за жељезничке пруге, дрвених бродова, потпорних стубова, тврђава) као и уопштено индустрија дрвета, били су и још увек јесу део људске цивилизације и историје културе.
Крчење шума (дефорестација) у обалним подручјима Средоземног мора била је један од највећих захвата за човека у неком екосистему. То крчење шума било је први корак ка урбаном насељавању, до тада, густо пошумљене Европе. Према проценама на Земљи расте око 434 милијарде кубних метара дрвета, од чега је око 47% комерцијално искористиво. Као веома распрострањени, угљенично-неутрални обновљиви извор, дрвени материјали су од огромног интереса као извор обновљиве енергије. Процењује се да је 1991. посечено око 3,5 кубних километара дрвета.
Историја употребе Дрво је најстарији грађевински материјал из простог разлога што је помоћу њега могуће направити једноставне грађевине са врло мало алата или чак и без њега. Стога су људи, када су почели да се баве градњом, прво употребили дрво за прављење једноставних колиба или конструкције шатора. Развојем људског друштва и унапређењем алатки, дрво је почело да се користи за сложеније конструкције, а и данас је незаменљив грађевински материјал.
Настанак мини|250п|Попречни пресек једног стабла
Дрво настаје од камбија, ткива које се развија између сржи и коре (путем секундарног задебљања).
При деоби ћелија камбија настају две, од којих једна задржава способност даљњег дељења односно до нове иницијалне ћелије. Друга ћелија постаје стална (трајна) ћелија која се може још једном или неколико пута делити. Од ћелија које се касније издиференцирају у проводно, складишно и потпорно ткиво према унутрашњости настаје дрво (секундарни ксилем). Споља настаје флоем, који гради унутрашњу кору, а касније из њега настаје фелоген тј. кора. Производња ксилемских ћелија престиже производњу флоемских ћелија неколико пута, тако да се удео коре у дрвету креће од 5 до 15%.
У умереним географским ширинама, под климатским утицајем могу се посматрати четири фазе раста: фаза мировања (од новембра до фебруара на северној хемисфери); фаза „мобилизирања“ (март, април) фаза раста (од маја до јула): ћелије дрвета које настају у ово годишње доба су прилично луминозне, танких зидова и светлијих нијанси те сачињавају такозвано „рано дрво“; фаза складиштења (од аугуста до новембра): ћелије дрвета које настају у ово доба године су мање, дебљих зидова и тамнијих нијанси те сачињавају „јесење дрво“ („касно дрво“).
Овим цикличким понашањем раста настају познати годови или „годишњи прстенови“, који су лако уочљиви у попречном пресеку стабла.
Хемијски састав мини|десно|300px|Хемијска структура лигнина, који сачињава око 25% суве материје дрвета и који је одговоран за већину његових својстава.
Хемијски састав дрвета варира од врсте до врсте, али се просечно може узети да има око 50% угљеника, 42% кисеоника, 6% водоника, 1% азота и 1% других елемената (углавном калцијум, калијум, натријум, магнезијум, гвожђе и манган), рачунајући по масеном односу. У мањим количинама у дрвету има и сумпора, хлора, силицијума и фосфора, као и многих других елемената у траговима.
Осим воде, дрво садржи три основне компоненте. Целулоза, кристални полимер изведен из глукозе чини од 41 до 43% масе дрвета. Следећа по уделу је хемицелулоза, која чини 20% састава листопадних, али и готово 30% четинарских стабала. То су углавном петокарбонски шећери који су спојени на неправилан начин, за разлику од целулозе. Лигнин је трећа компонента дрвета којег има око 27% у зимзеленом и 23% у листопадном дрвећу. Лигнин даје хидрофобне особине дрвету рефлектујући чињеницу да је заснован на ароматским угљениковим прстеновима. Све три компоненте дрвета се међусобно испреплићу, а директна ковалентна веза постоји између лигнина и хемицелулозе. Основни фокус индустрије папира је одвајање лигнина од целулозе, од које се даље производи папир.
У хемијском аспекту, разлика између меког и тврдог дрвета огледа се у саставу његовог састојка лигнина. Лигнин у тврдом дрвету углавном је изведен из синапил- и кониферил-алкохола. Лигнин у меком дрвету је претежно изведен из кониферил-алкохола.
Екстракти Поред лигноцелулозе, дрво се састоји из разних органских једињења мале молекуларне масе званих екстракти. Екстракти дрвета су масне киселине, смолне киселине, воскови и терпени. На пример, колофол се издваја из зимзеленог дрвета као заштита од инсеката. Издвајањем ових органских материјала из дрвета добијају се терпентини, борова уља и смоле.
Зимзелено дрво Према времену развитка током процеса еволуције, зимзелена дрвећа су старија од листопадних, али имају знатно једноставнију анатомску изградњу ћелије од њих и поседују само две врсте ћелија. трахеиде: издужене цевасте ћелије, које се на крајевима завршавају шпицасто, испуњене су само ваздухом или водом. Оне обједињавају функције потпоре и провођења те у дрвету учествују са уделом од 90% до 100%. Преко тзв. јама одвија се размена течности између ћелија. У дрвенастим зракама такозване попречне трахеиде омогућавају транспорт воде и храњивих материја у радијалним правцима. Оне имају удео од 4% до 12% у укупној супстанци дрвета. ћелије паренхима: у уздужном пресеку већином су трапезасте ћелије, које преузимају провођење храњивих супстанци као и складиштење скроба и масти. У радијалним правцима оне граде паренхим дрвестастих „зрака“ и већину њених ткива. Паренхимске ћелије које окружују смолне канале фунгирају као ћелије епитела и производе смолу, која се излива у смолне канале.
Листопадно дрво Према времену развитка, млађе ткиво листопадног дрвећа је знатно више диференцирано од зимзеленог дрвећа. Оно се може поделити на три функционалне групе. проводно ткиво: проводни судови, вазицентричне трахеиде и друге. потпорно ткиво: влакнасте трахеиде и дрвенаста (либриформна) влакна складишно ткиво: ћелије парнехима у дрвенастим зракама, дугачке паренхимске ћелије, ћелије епитела.
Карактеристично за листопадно дрво су наведени проводни судови којих нема код зимзеленог дрвећа. Они се могу често видети и голим оком у виду малих пора у попречном пресеку дрвета или удубљења у тангенцијалном пресеку.
Особине Дрво је захвалан материјал пре свега зато што се може вишеструко користити, а рушење грађевина од дрвета се своди на њихово растављање. Носивост дрвета је велика, а савремена технологија омогућава прављење некада незамисливих дрвених носача од тзв. „лепљеног ламелираног дрвета“, код кога се танке даске међусобно спајају помоћу посебних лепила под пресом.
Дрво је отпорно на разне утицаје и, наизглед парадоксално, дрвени делови конструкције отпорнији су на ватру од челичних еквивалената. Слободностојећи дрвени носач под утицајем ватре огорева на око 2-{cm}- од свог првобитног пресека, а онда престаје да гори.
Најпогубнији спољни утицај на дрво је влага, те је за дрвене грађевине заштита од влаге и воде најважнији чинилац у пројектовању, градњи и коришћењу. Под утицајем влаге дрво трули и губи на чврстоћи.
Хигроскопске desno|мини|250px|Употреба дрвета у грађевинарству
Хигроскопске особине дрвета, тј. његова тенденција да у себе упије влагу из околине, такође делује и на његову слабу стабилност у погледу димензија при условима у којима се мења влажност околине. Влага у дрвету изједначава се постепено са климом околине. Промене у влажности околине испод распона засићења влакана (у зависности од врсте дрвета од 25% до 35% влаге у дрвету) одражавају се на промене облика дрвета (бубрење, искривљавање, скупљање). Неке врсте дрвета као на пример тиково дрво због складиштења хидрофобних супстанци у себи има врло ниску разлику у промени масе при промени влажности околине. Постоје одређене техничке методе за смањење хигроскопности дрвета, попут модификације.
Топлотне Због своје порозности, дрво је веома лош проводник топлоте па је зато погодан као топлотна заштита. Дрво смрче има специфичну топлотну проводљивост од око 0,13 -{W/(m·K)}--{}-, док на пример бетон има просечно од 1,28 до 1,7 -{W/(m·K)}-. Она код иверице је још мања и износи 0,10 -{W/(m·K)}-. Изолацијске плоче направљене од меких дрвених влакана могу достићи и нижу проводљивост топлоте до 0,04 -{W/(m·K)}-. Проводљивост топлоте расте повећањем влажности дрвета и сировом густином материјала. Специфични топлотни капацитет тј. количина топлоте неопходне да се један -{kg}- материјала загрије за један степен -{K}-, за дрво износи 0,472 -{Wh/(kg·K)}- што је готово двоструко више од бетона (0,244 -{Wh/(kg·K)}-. Ширење при загријавању код дрвета може бити лоша особина у пракси, јер се превише компензира скупљањем при сушењу.
Топлотно распадање дрвета дешава се на температурама изнад 105°C, а од 200°C оно се веома убрзава и врхунац достиже при 275°C. Термичко распадање дрвета може се одвијати и на нижим температурама испод 100°C током дужег излагања. Тачка паљења дрвета износи између 200 и 275°C. Међутим, у одсуству зрака долази до пиролизе дрвета. Средњоевропске врсте комерцијалног дрвета имају обично садржај влаге од око 20%, а топлотну вриједност при сагоријевању између 3,9 и 4,0 -{kWh/kg}-.
Еластомеханичке desno|мини|250px|Дрво у облику трупаца, спремних за даљњу обраду
Такозвана густина дрвене сировине варира у зависности од влаге у дрвету. При уделу влаге у дрвету од 12% (нормална влажност у загрејаним просторијама) густина сировине у зависности од врсте дрвета креће се од 200 -{kg/m³}- до 1200 -{kg/m³}-. Свеже оборено дрво показује још више вредности. Тако на пример густина свеже обореног дрвета храста износи око 1000 -{kg/m³}-, док у осушеном стању (при влажности од 12%) износи 670 -{kg/m³}-. Густина дрвене сировине вреди за кључни показатељ за већину техничких особина дрвета, са којима је у корелацији. Мерење густине се често користи за проверу квалитета дрвета (на пример резистограф). За разлику од густине сировине такозвана чиста густина осушеног, одрвенелог ћелијског зида не зависи од врсте дрвета а износи 1,5 -{g/cm³}-.