Характеристика древесных материалов Преимущества и недостатки древесных

Характеристика древесных материалов

Преимущества и недостатки древесных материалов Достоинства: легкость и простота обработки; малая теплопроводность; высокая прочности, в том числе при ударных и вибрационных нагрузках; длительная служба в сухой среде (некоторых пород – и во влажных условиях); красивый внешний вид. Недостатки: опасность загнивания и возгорания; усушка и разбухание; коробление и растрескивание; неоднородность строения и т. п. Эти недостатки легко устранимы – современная наука выработала различные методы долговременной защиты древесины (антисептирование, консервирование и пропитка древесины под атмосферным давлением с предварительным вакуумированием).

Макроструктура древесины В растущем дереве различают корень, ствол, крону. Ствол – главная и наиболее ценная часть дерева. Строительную древесину получают из ствола дерева, от особенностей строения которого зависит качество древесины как строительного материала. Строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом, называется макроструктурой. Основные разрезы ствола: 1 – поперечный (торцевой); 2 – радиальный; 3 – тангентальный. Продольный распил проходит через сердцевину ствола; тангенциальный распил проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние; поперечный распил проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость.

Макроструктура древесины Древесина, распиленная в разных направлениях, имеет различную текстуру или рисунок, и отличается своими качествами и свойствами. На поперечном разрезе ствола древесного растения можно выделить следующие основные макроструктурные единицы древесины: • кора • камбий • заболонь древесина • ядро • сердцевина

Макроструктура древесины Кора – защитный покров ствола дерева, состоящий из внешнего пробкового и внутреннего лубкового слоев, это своеобразная кожа дерева, предохраняющая его от воздействия внешней среды, а также участвующая в регуляции дыхания. Луб – непосредственно примыкающий к камбию внутренний слой коры (флоэма), состоящий в основном из живых клеток, выполняющий проводящую функцию орт кроны дерева к его корневой системе. Камбий – одноклеточный слой живых клеток, поочередно делящихся в сторону заболони и в сторону луба, обеспечивающий рост дерева в толщину. На поперечном разрезе древесины можно различить концентрические слои прироста, называемые годичными кольцами, которые светлее к поверхности дерева и темнее у центра. Светлая часть древесины называется заболонью, а темная – ядром. Годичное кольцо – слой древесины, образовавшийся за один год. На радикальном разрезе годичные слои имеют вид продольных и прямых полос, на тангенциальном – извилистых конусообразных линий.

Макроструктура древесины Заболонь – как, более молодая часть ствола, менее устойчива к загниванию, чем ядро, но более эластична. Ширина заболони колеблется в зависимости от породы, условий произрастания и других факторов. У одних пород ядро образуется на третий год (тис, белая акация), у других – на 30… 35 й год (сосна). Поэтому заболонь у тиса узкая, у сосны широкая. Ядро образуется за счет отмирания живых клеток древесины, закупорки водопроводящих путей, отложения дубильных, красящих веществ, смолы, солей, поэтому, ядро обычно гораздо темнее заболони. В результате этого изменяются цвет древесины, ее масса и показатели механических свойств. Ядро у многих пород окрашено в более темный цвет, оно является самой ценной, самой прочной частью древесины. Сердцевидные лучи. На поперечном разрезе некоторых пород хорошо видны невооруженным глазом светлые, часто блестящие, направленные от сердцевины к коре линии – сердцевидные лучи. Сердцевидные лучи имеются у всех пород, но видны лишь у некоторых. Особенно хорошо сердцевинные лучи видны у дуба, бука, платана. Сердцевинные лучи служат для прохода в поперечном направлении по стволу воды, воздуха и органических веществ, вырабатываемых деревом.

Макроструктура древесины Сердцевина находится внутри первого годичного слоя, в центре ствола. Сердцевина находится в центре ствола и проходит по всей его длине. Она представляет собой рыхлую ткань, которая легко разрушается живыми организмами, состоит в основном из живых клеток, образующаяся за счет деления клеток верхушечной образовательной ткани при росте дерева в высоту. Сердцевина не применяется в строительстве. Для хвойный пород характерно наличие смоляных ходов, в которых накапливаются экстрактивные, дубильные, эфирные вещества, придающие хвойной древесине неповторимый аромат. Древесина лесных пород окрашена обычно в светлый цвет. При этом у одних пород вся масса древесины окрашена в один цвет (ольха, береза, граб), а других центральная часть имеет более темную окраску (дуб, лиственница, сосна). Темная часть ствола – ядро, а светлая периферическая – заболонь. У некоторых безъядровых пород наблюдается потемнение центральной части ствола. В этом случае темная центральная зона называют ложным ядром.

Макроструктура древесины В зависимости от относительного содержания влаги и соотношения величины заболони и ядра древесные породы делятся на ядровые, и заболонные. У ядровых пород заболонь имеет значительное содержание влаги и светлее ядра. Ядровые породы имеют древесину, однородную по цвету. Содержание влаги в ядре меньше, чем в заболони. Заболонные породы отличаются наиболее однородным строением, ядро и заболонь практически неразличимы ни по цвету, ни по содержанию влаги. Рисунок, который образуют на поверхности деталей из древесины слои, сосуды и сердцевинные лучи, называется текстурой древесины. Такие породы дерева, как, например, орех, дуб, ясень, карельская береза, красное дерево и другие, имеют очень красивую текстуру, которую во время отделки стараются сохранить и сделать более четкой.

Микроструктура древесины Если посмотреть на тонкий распил древесины под микроскопом, можно увидеть, что она состоит из тканей, образованных клетками. Именно благодаря уникальности строения клеточной стенки древесина обязана такими свойствами как прочность и гибкость. Древесина преимущественно состоит из сложных органических соединений. Органические вещества можно представить четырьмя основными группами: • целлюлоза • гемицеллюлозы • лигнин • экстрактивные вещества

Микроструктура древесины В состав древесины входит порядка: 45 60% целлюлозы, 15 35% лигнина, 15 25% гемицеллюлоз. Количество экстрактивных веществ в значительной мере зависит от породы и неодинаково в заболони и ядровой древесине. Содержание минеральных веществ (зольность) древесины обычно значительно меньше 1%. Минеральные вещества преимущественно представлены солями кальция и магния. Стенка клетки имеет сетчатую структуру из взаимосвязанных длинноцепных молекул целлюлозы, наполненную другими углеводородами (гемицеллюлозами), а также лигнином и различными экстрактивными веществами. Если сравнить древесину с армированным бетоном, то функцию арматуры в древесине исполняет целлюлоза и гемицеллюлоза, а связующим веществом является лигнин.

Микроструктура древесины Элементарный химический состав древесины всех пород практически одинаков. Органическая часть абсолютно сухой древесины содержит в среднем 49 50 % углерода, 43 44 % кислорода, около 6 % водорода и 0, 1 0, 3% азота. При сжигании древесины остается ее неорганическая часть – зола (0, 1 1, 0 %). В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний, в меньших количествах фосфор, сера и другие элементы. Они образуют минеральные вещества, большая часть которых (75 90%) не растворима в воде. Среди растворимых веществ преобладают соли щелочных металлов – карбонаты калия и натрия, а из нерастворимых – соли кальция.

Микроструктура древесины Схема химического состава древесины

Микроструктура древесины Свойства древесины сильно зависят от химического состава. Древесина хвойных пород отличается от лиственных несколько большим содержанием лигнина и, особенно, гексозанов. У древесины лиственных пород среди гемицеллюлоз преобладают пентозаны. Только в составе экстрактивных веществ хвойной древесины содержатся смоляные кислоты. В ранней зоне годичного слоя, целлюлозы меньше, чем в поздней. Целлюлозы, лигнина и экстрактивных веществ в заболони хвойных пород меньше, чем в ядре. У некоторых лиственных пород (ясень, дуб) содержание целлюлозы в ядре больше, чем в заболони. В древесине ветвей содержание целлюлозы на 3 10 % меньше, чем в стволе. Кора по элементному химическому составу мало отличается от древесины, но количество минеральных веществ в ней больше, чем в древесине. Соотношение между основными органическими веществами в коре также иное, чем в древесине, здесь значительно меньше целлюлозы (особенно в корке).

Свойства древесины подразделяются на: физические, механические, химические, биологические. К физическим свойствам относится: внешний вид, влажность, плотность, твёрдость. Внешний вид древесины характеризуется: цветом, блеском, текстурой.

Свойства древесины Цвет древесине придают находящиеся в ней экстрактивные вещества. Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет: от молочно белого (осина, ель, липа) до черного (эбеновое дерево). Породы древесины, произрастающие в тропических и экваториальных районах имеет более яркую окраску по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатической зоны каждой древесной породе присущ свой особый цвет, который может служить дополнительным признаком для ее распознавания. Например, древесина граба имеет светло серый цвет, дуба и ясеня – бурый, ореха – коричневый. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску. Блеск – это способность древесины отражать световой поток. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевидных лучей. Особым блеском отличается древесина дуба, бука, платана, чинары, белой акации. Матовый блеск имеют тополь, липа, осина, тик; шелковистый – ива, вяз, ясень, черемуха; золотистый – черешня; серебристый – сибирский кедр; муаровый – береза, серый клен, лавровишня.

Свойства древесины Текстура – это рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, неправильным расположением волокон (волнистое или путаное). Хвойные породы на тангенциальном разрезе из за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Лиственные породы с ярко выраженными годичными слоями и развитыми сердцевинными лучами (дуб, клен, каргач, ильм, платан) имеют очень красивую текстуру на радиальном и тангенциальном разрезах. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон. Текстура определяет декоративную ценность древесины, что особенно важно при изготовлении художественного паркета, различных поделок, музыкальных инструментов и др.

Свойства древесины очень сильно зависят от содержания влаги. Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Относительная влажность древесины – это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии, выраженное в процентных. Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Влага, находясь в полостях клеток и межклеточных пространствах, называется свободной, или капиллярной, а в клеточных стенках – связанной или гигроскопичной. В первую очередь из древесины испаряется свободная влага, при дальнейшей сушке начинается процесс испарения связанной влаги, в результате которого происходит значительное изменение физико механических свойств древесины.

Свойства древесины У живого (свежесрубленного) дерева содержание влаги будет обычно находиться в районе 50% 100%. После рубки содержание влаги снижается. Вначале испаряется свободная влага, пока не будет достигнута так называемая точка насыщения волокна. Это та точка, при которой вся свободная вода ушла, а оставшаяся влага связана внутри стенок клетки. Эта точка зависит от температуры, но для большинства видов древесины составляет 30% (в пересчёте на сухой вес). При удалении из древесины связанной влаги происходит уменьшение линейных размеров и объема древесины. Такой процесс называется усушкой. Усушка по разным направлениям не одинакова. В поперечном направлении степень усушки вдвое выше, усушки в радиальном направлении. Продольная усушка незначительна и практически не имеет значения.

Свойства древесины Усушка обычно зависит от плотности древесины, при этом лиственные породы дают большую усушку, чем хвойные. Вследствие различий в усушке по трем основным направлениям, высыхание древесины может приводить к деформации. Процесс потери влаги продолжается до тех пор, пока уровень влаги в древесине не достигнет определенного предела (равновесной влажности), который напрямую зависит от температуры и влажности окружающего воздуха. Плотность древесины – это отношение массы древесины к ее объему. Выражается плотность в кг/м 3. Плотность древесины зависит от ее влажности. Все показатели физико механических свойств древесины определяются при влажности 12%. Между прочностью и плотностью существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется количеством древесинного вещества в единице объема.

Свойства древесины Порода Плотность, г/куб. см Легкая Бальса 0. 15 Пихта сибирская 0. 39 Ель 0. 45 Ива 0. 46 Осина 0. 51 Сосна 0. 52 Липа 0. 53

Свойства древесины Порода Конский каштан Орех грецкий Береза Вишня Лиственница Тиковое дерево Бук Дуб Свитения (махагони) Платан Плотность, г/куб. см Средняя плотность 0. 56 0. 64 0. 65 0. 66 0. 67 0. 68 0. 69 0. 70

Свойства древесины Порода Плотность, г/куб. см Плотные породы Ясень 0. 75 Слива 0. 80 Пекан (кария) 0. 83 Самшит 0. 96 Хурма эбеновая 1. 08

Свойства древесины Плотность древесины имеет большое практическое значение. Более плотная древесина хуже пропитывается антисептиками, менее подвержена истиранию на таких местах как полы, лестницы, перила. Твердостью называется способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. На величину твердости оказывает влияние влажность древесины. По степени твердости все древесные породы при 12% ной влажности можно разделить на три группы: • мягкие – сосна, ель, тополь, липа, осина; • твердые – лиственница, береза, бук, вяз, клен, ясень; • очень твердые – акация белая, эбен, эвкалипт, кизил, самшит.

Свойства древесины Твердые породы древесины более износостойки по сравнению с мягкими. Твердость древесины имеет существенное значение при обработке ее режущими инструментами: фрезеровании, распиловке. К механическим свойствам, которые характеризуют отношение древесины к различным нагрузкам, являются прочность, твер дость , сопротивление раскалыванию и др. Эти свойства древесины различны и зависят от направления действия нагрузок (вдоль волокон, поперек, в радиальном или тангентальном разрезе и др. ), характера их приложения (ди намические и статические), состояние древесины (влажная, сухая, здоровая и пораженная гнилями, с дефектами или без них), объемной массы и влажности.

Свойства древесины Прочность древесины характеризуется пределом прочности при растя жении, сжатии и изгибе, который определяют на образцах стандартной формы и размеров на специальных машинах. Более прочной является древесина су хая, здоровая, без дефектов, с большой объемной массой, и прежде всего вдоль волокон (при растяжении, сжатии, изгибе). Прочность при растяжении наиболее распространенных пород древесины, ха рактеризующаяся ределом прочности, вдоль волокон находится в пределах от п 71, 5 до 165, 5 МПа, а поперек волокон в радиальном направлении – от 3, 9 до 12, 8 МПа. Предел прочности при растяжении поперек волокон составляет в среднем 1/20 прочности вдоль волокон. Прочность при растяжении в радиальном направ лении больше, чем в тангентальном, на 30% для лиственных пород и на 40% для хвойных. Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон равен 35 57 МПа, что в среднем в два с лишним раза ниже прочности при растяжении в этом же направлении, но значительно выше прочности поперек волокон.

Свойства древесины Прочность древесины при сжатии поперек волокон в радиальном направлении в полтора раза выше, чем при сжатии в тангентальном направлении. У хвойных пород прочность при сжатии выше в тангентальном направлении. Прочность древесины при изгибе уступает прочности при растяжении вдоль волокон, но выше прочности при сжатии вдоль волокон и находится в пределах от 56 до 113, 5 МПа. Поэтому древесину широко используют в строительстве в качестве конструкционных элементов, работающих на изгиб. Механическую прочность древесины учитывают при изготовлении из нее строительных деталей и мебели. При работе на изгиб в древесине возникают от носительные еформации сжатия д и растяжения, которые по разному проявляют ся. Деформации при сжатии в 10 15 раз выше относительных деформаций при растяжении.

Свойства древесины Первые признаки разрушения в виде складок, морщин проявляются в зоне сжатия. Окончательное разрушение вследствие разрыва волокон проис ходит в зоне растяжения. Характер излома зависит от состояния древесины: у здоровой древесины образуется неровный волокнистый излом, у загнившей – ра ковистый ровный. Для хвойных пород прочность при изгибе в тангентальном направлении на 10 12 % выше, чем в радиальном. Твердость учитывают при обработке древесины режущими инструмен тами и изготовлении изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации ис тиранию, ударам и толчкам. Она зависит от объемной массы и влажности. С увеличением объемной массы твердость возрастает, а с повышением влажно сти меньшается. Твердость зависит и от состояния древесины: она выше у у здоровой древесины без дефектов. Различают твердость торцовую и боковую. Торцовая твердость выше боковой на 40 % у хвойных пород и на 30 % у лист венных.

Свойства древесины По величине торцовой твердости породы древесины делят на три груп пы очень – твердые, твердые и мягкие. Очень твердые породы имеют твердость более 75 МПа. К ним относятся самшит, белая акация, граб, груша, хурма, кизил, тисе, железное дерево и др. К твердым относятся породы с торцевой твердостью от 35, 1 до 75 МПа (лиственница, береза, рябина, бук, вяз, дуб, ильм, кара гач, ясень, орех, клен). . К мягким (с твердостью менее 53 МПа) относятся сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан и др.

Свойства древесины Химические свойства. Основными из них являются стойкость к действию кислот, щелочей и других реагентов. Древесина под действием кислот и щелочей постепенно разрушается. Химическая стойкость ее различна в зависимости от среды, концентрации реагентов и породы. Древесина обладает большей стойкостью по отношению к щелочам и меньшей – к кислотам. С увеличением концентрации щелочей и кислот химическая стойкость древесины снижается. Более стойкой является древесина хвойных пород, и прежде всего ядровая часть, менее стойкой – заболонная. Древесина лиственных пород по сравнению с хвойной характеризуется меньшей стойкостью к кислотам, в первую очередь к минеральным. Снижение химической стойкости древесины сопровождается изменением ее цвета – побурением, иногда происходит полное обугливание. Древесина постепенно разрушается и при длительном действии на нее газов – SО 2, SО 3, NO и др. Пониженная химическая стойкость древесины лиственных пород обусловлена меньшим содержанием целлюлозы и большим количеством пентозанов.

Свойства древесины Биологические свойства древесины Определяются стойкостью против грибов, плесени и насекомых, которая зависит от содержания смолистых, дубильных и других веществ. Более стойкими породами в этом отношении являются: из хвойных – сосна и лиственница, из лиственных – дуб. Ядровая часть древесины более стойкая, чем заболонь. Биостойкость повышается с возрастом дерева и увеличением объемной массы. По биостойкости древесину подразделяют на три группы: наиболее стойкая (тисе, каштан, дуб, карагач, лиственница); средне стойкая (сосна, кедр); малостойкая (береза, бук, осина, липа, клен и др. ). Развитие грибов исключается полностью или замедляется при пониженной влажности и температуре, поэтому древесину высушивают и защищают от чрезмерного увлажнения

Свойства древесины Гнилостойкость древесины повышают путем обработки ее специальными химическими веществами – антисептиками. К ним относятся органические и минеральные вещества, которые имеют высокую токсичность к грибам и насекомым и сохраняют ее в течение длительного времени, безвредны для древесины, человека и животных, легко проникают в толщу древесины, не дороги и просты в применении. Антисептики подразделяют на водорастворимые и нерастворимые в воде (маслянистые). К водорастворимым антисептикам относятся фтористый натрий, кремнефтористый натрий, хлористый цинк, кремнефтористый аммоний, препарат ГР 48 идр. Водонерастворимые антисептики представляют собой продукты сухой перегонки каменного угля, торфа и древесины: креозотовое, антраценовое и сланцевое масла, древесный уголь и др.

Свойства древесины Для предохранения от сгорания древесину обрабатывают специальными веществами – антипиренами, отдаляют от источников огня или защищают огнестойкими материалами (металлом, асбестоцементом, керамикой и др. ). В качестве антипиренов применяют соли фосфорной, серной и других кислот – кислый фосфорнокислый аммоний, сернокислый аммоний, буру, кислый фосфорнокислый натрий и др. Антипирены в смеси с различными связующими веществами наносят на поверхность защищаемых изделий и материалов. Под действием огня эти вещества плавятся и покрывают поверхность защитной пленкой, препятствующей доступу кислорода к древесине. Кроме того, при разложении антипиренов выделяется большое количество негорючих газов, которые отдаляют кислород воздуха от поверхности и разбавляют горючие газы, выделяющиеся из древесины. Древесина при этом не горит, а тлеет, образуя малотеплопроводную пористую оболочку угля. Обугливание древесины происходит и вследствие воздействия кислот, образующихся при разложении антипиренов.

Дефекты древесины К дефектам древесины относятся различные отклонения от формы, строения, внутренние и наружные повреждения, разные отложения, гнили и др. Обра зуются ни во время роста дерева, заготовки, транспортирования, хранения о дре весины или в процессе эксплуатации изделий, либо сооружений под влиянием насекомых, плесеней, грибов, неблагоприятных условий роста дерева, а также в результате механических повреждений и неправильного хранения лесных мате риалов и готовых изделий. Дефекты древесины подразделяют на девять групп: 1. сучки 2. трещины 3. форма ствола. 4. строение древесины 5. химическая окраска 6. грибные поражения 7. повреждение насекомыми 8. инородные включения 9. деформация

Дефекты древесины Каждую группу делят на виды и разновидности. 1. Сучки – основания живых или отмерших при росте дерева ветвей, заключен ные в основной массе древесины. Образуются они при росте дерева и являют ся самым распространенным дефектом. Сучки разнообразны по форме, поло жению в сортименте, степени зарастания и срастания с древесиной, состоя нию древесины, самого сучка, размерам и взаимному расположению. По форме сучки бывают – круглые – овальные – продолговатые По положению в сортименте различают сучки – пластевые – кромочные – ребровые – торцовые – сшивные По степени зарастания сучки бывают – открытые – заросшие

Дефекты древесины По степени срастания с древесиной их делят на – – сросшиеся час тично сросшиеся несросшиеся выпадающие несросшиеся По состоянию древесины самого сучка их делят на – – здоровые загнив шие гнилые табачные По расположению сучки делят на – разбросанные – групповые – раз ветвленные Сучки отрицательно влияют на свойства древесины: ухудшают ее внешний вид, нарушают однородность, снижают механическую прочность, уменьшают выход деловой древесины при распиловке ствола, а также затрудняют обработку и отделку.

Дефекты древесины 2. Трещины – разрыв древесины вдоль волокон. Они возникают как на растущем, так и на срубленном дереве вследствие неодинаковой влажности и резкого изменения температуры при сушке и замерзании. По типу различают трещины: – метиковые (радиально расходящиеся трещины, проходящие по серд цевине от комля до вершины, не доходящие до поверхности; причины образования их точно не установлены. Они бывают про стые – одна или две трещины по диаметру, находящиеся в одной плоскости, сложные – две или несколько трещин на торце, расположенные под углом друг к другу и не в одной плоскости); – морозные (идут вдоль ствола растущего дерева, возникают при низких температурах); – трещины усушки (образуются при неравномерной сушке древесины и возникающих при внутренних напряжениях) – отлупные (трещины по годовому слою, образуются чаще всего в местах перехода мелкослойной древесины в крупнослойную). Наибольшему растрескиванию подвергается древесина с сердце виной. лияние В трещин на механическую прочность зависит от их направления по отношению к действующему усилию и характера нагрузок.

Дефекты древесины 3. Дефекты формы ствола – отклонения от нормально формы ствола. – Кривизна – искривление ствола по длине, бывает простая (односторон няя) и сложная. Односторонняя кривизна определяется отношением стрелы прогиба в месте наибольшего искривления (в см) к общей длине кривизны (в м) и выражается в процентах. – Сбежистость – резкое изменение диаметра ствола по его длине или ши рине еобрезных пиломатериалов. Нормальным изменение диаметра н считается 1 см на 1 пог. м. – Закомелистость представляет собой резкое увеличение диаметра ствола в комлевой части или ширины необрезного пиломатерила по длине в пределах до 1 м. Различают закомелистость округлую и ребристую. – Нарост – местное утолщение на стволах деревьев, иногда называемое ка пом. Древесина наростов характеризуется исключительно красивой текстурой и пониженными механическими свойствами. Она является ценным материалом для получения шпона, фанерования мебели и отделки музыкальных инструментов. Дефекты формы ствола уменьшают выход деловой древесины при распилов ке твола, выход шпона при лущении, а также снижают прочность с древесины.

Дефекты древесины 4. Дефекты строения древесины выражаются в неправильном строении и рас положении волокон или отдельных слоев древесины. – Наклон волокон – отклонение направления волокон от оси сортимента. При этом затрудняется обработка древесины, снижаются ее механические свойства при растяжении и изгибе вдоль волокон, возрастает сопротивление раскалыванию. – Свилеватость – извилистое или путаное расположение волокон древе сины. Свилеватость облагораживает текстуру древесины, затрудняет обработку и повышает сопротивление раскалыванию. – Завиток – местное искривление годовых слоев древесины, обусловленное наличием сучков или проростей. На продольном разрезе имеет вид изогнутых контуров. – Крень – ненормальное утолщение поздней части древесины с повышением ее твердости. – Сердцевина характеризуется рыхлой тканью центральной части ствола отличается бурой или более светлой окраской. Древесина с таким дефектом подвержена растрескиванию.

Дефекты древесины – Двойная сердцевина имеет вид отдельных концентрических слоев древесины в одном стволе, между которыми часто имеется прорость (омертвление части древесины или коры). – Внутренняя заболонь – несколько смежных годовых слоев в ядро вой части древесины, по цвету сходны с заболонью. Внутренняя заболонь сни жает стойкость древесины к гниению. – Глазки – следы неразвившихся в побег спящих почек, диаметр их не более 5 мм. – Рак – поверхностное повреждение ствола растущего дерева грибами и бак териями.

Дефекты древесины 5. Химические окраски появляются вследствие химических процессов, связан ных с окислением дубильных веществ на срубленной древесине или готовых изделиях в процессе эксплуатации. Химические окраски неустойчивы и после сушки древесины пропадают, не оказывая заметного влияния на понижение ее физико химических свойств. • Продубина встречается на сплавном лесе, с большим содержанием ду бильных веществ (ели, дубе, иве и др. ). Она красновато коричневая или бурая, образуется в основном под корковым слоем (3 5 мм). • Дубильные потеки встречаются на древесине тех же пород в виде поверхностных потеков. • Желтизна – поверхностная окраска заболони хвойных пород древесины, появляется на пиломатериалах из сплавленного леса при интенсивной сушке.

Дефекты древесины 6. Грибные поражения являются результатом воздействия на древесину различ ных грибов и плесеней, сопровождающегося изменением цвета древесины и механических свойств. Они образуются как при росте дерева, так и в процессе эксплуатации изделий из древесины. К этой группе дефектов относятся: • Плесень появляется чаще всего на поверхности сырой заболони в процес се хранения древесины в виде отдельных пятен или сплошного налет сине зеленого, голубого, зеленого, розового и другого цвета. При наличии плесени ухудшается внешний вид древесины. • Заболонные грибные окраски – клинообразные пятна или сплошная окраска заболонной части свежесрубленной древесины, появляющие ся под воздействием деревоокрашивающих грибов. Эти дефекты ухудшают внешний вид древесины и снижают ее сопротивление ударным воздействиям.

Дефекты древесины • Побурение – изменение цвета древесины до бурого в результате биохимических процессов на свежей заболони лиственных пород древесины • Заболонная гниль возникает в срубленной или сухостойкой древе сине под воздействием дереворазрушающих грибов. Проявляется в виде пятен, полос, иногда охватывает всю заболонь. Гниль различают твердую и мягкую. В первом случае твердость древесины практически не изменяется, во втором – она резко снижается, при этом изменяются и другие показатели механических свойств, а также ухудшается внешний вид древесины.

Дефекты древесины 7. Повреждения насекомыми – личиночные и маточные ходы, а также летные отверстия, которые образуют личинки различных насекомых как во время роста дерева, так и в процессе хранения и эксплуатации мебели, паркета и др. • Червоточины имеют вид отверстия и бороздок. Они бывают поверхно стные – глубиной до 3 мм, неглубокие – от 5 до 15 (в круглых лесоматериалах), глубокие – более 15 мм и сквозные. Повреждения насекомыми ухудшают внеш ний вид древесины, снижают ее прочность, выход деловой древесины. При большом количестве их резко снижаются механические свойства древесины и увеличиваются отходы.

Дефекты древесины 8. Инородные включения – механические повреждения, обзол, дефекты обработ ки резанием, обугленность, скос пропила, закорина. • К механическим повреждением и дефектам обработки относятся различные повреждения древесины инструментами при заготовке, транспортировании и получении пиломатериалов – обзол (неопиленная боковая поверхность бревна, остающаяся на кромке пиломатериалов), обдир коры, заруб и запил. • Эти дефекты снижают механическую прочность, ухудшают внешний вид и снижают сортность древесины, уменьшают выход пиломатериалов и фанеры. • Из дефектов обработки резанием основными являются риски, волнистость, ворсистость, мшистость, задиры, бахрома, ожог и др. 9. Деформации возникают при нарушении связи древесины вдоль воло кон. • Покоробленность – основной дефект деформации. Она бывает про дольная, сложная продольная, продольная по кромке, попе речная. • Крыловатость – искривление пиломатериалов по длине, что затрудняет их обработку и раскрой.

Дефекты древесины Породы древесины, их отличительные признаки • В строительстве наиболее часто используют древесину хвойных пород. Это связано с тем, что хвойные породы древесины менее подвержены биоразрушению и более экономичны. Наиболее часто строители предпочитают сосну, ель, лиственницу. • Хвойная порода выбирают для строительства из за ее большей по сравнению с лиственными породами прочности, большей биостойкости и меньшей себестоимости производства. Кроме того, ствол хвойных пород имеет более правильную форму с меньшим количеством дефектов. • Лиственные породы чаще используют для внутренней отделки, изготовления мебели, паркета, дверей, элементов декора, музыкальных инструментов.

Породы хвойной древесины Сосна Цвет древесины: Древесина цвета молочной карамели, яркая с многочисленными тонкими прожилками. Заболонь желто белого цвета Свойства: Ствол у сосны обладает наибольшей прямотой и отсутствием дефектов. Хорошо пропитывается антисептиками. Порода ядровая, со смоляными ходами. Древесина сосны мягкая, умеренно легкая, механически прочная, не пластичная, она хорошо обрабатывается и отделывается только после обессмоливания. Биостойкость: При высокой стойкости к загниванию тем не менее имеет тенденцию к поражению деревоокрашивающими грибами. Область применения: Занимает около 20% площади всех лесов России. Сосна является самым распространенным строительным материалом, широко применяется в строительстве (в виде круглого леса и пиломатериалов), для изготовления столярных изделий, каркасов отдельных предметов мебели, производства фанеры, тары, целлюлозы, бумаги.

Породы хвойной древесины Ель Цвет древесины: Светло желтая, чуть золотистая безъядровая, порода. Свойства: Более сучковатая порода, чем сосна, хуже пропитывается антисептиками. Обладает большей гигроскопичностью, чем сосна, поэтому ее обычно используют для внутренних работ. Мягкая порода, но после высыхания древесина ели по прочности почти не уступает древесине сосны Биостойкость: В отличие от сосны ель более подвержена поражению дереворазрушающими грибами, но значительно на мировом рынке ель котируется выше сосны Область применения: Древесину ели широко используют в целлюлозно бумажном производстве и строительстве; кору – для получения дубильных веществ; сучья и корни – в производстве плетенной мебели.

Породы хвойной древесины Лиственница Цвет древесины: Светлая заболонь, ярко выраженное ядро красновато бурого цвета Свойства: Лиственница более устойчива к сырости, ценится очень высоко, в 2 3 раза дороже сосны. Лиственница – единственное дерево, не гниющее в морской воде. Плотность и прочность лиственницы почти на 30% выше, чем у сосны. Древесина тяжелая и прочная, устойчива к гниению. Цвет древесины. Древесина очень красивая, от красно коричневого до бурого. Биостойкость: Обладает высокой прочностью к загниванию, но труднее обрабатывается и легко раскалывается. Она идеально подходит в качестве стенового материала, используется как материал для конструкций (балки, стропила). Область применения: Самая распространенная порода в России. На ее долю приходится 70% покрытой лесом площади. Древесину лиственницы в виде строганого шпона используют в производстве мебели.

Породы хвойной древесины Кедр Цвет древесины: Имеет неоднородный коричнево розовый цвет и рисунок Свойства: Целебное хвойное дерево, оно очень богато фитоцидами, эфирными маслами. При нагревании древесина кедра выделяет уникальный аромат, который благотворно на нервную систему, а также убивает практически все болезнетворные микробы Биостойкость: Обладает высокой прочностью к загниванию Область применения: Относится к тому же биологическому виду, что и сосна. Применяется в мебельной промышленности, для изготовления музыкальных инструментов, саун.

Породы лиственной древесины Дуб Цвет древесины: Ядро от золотисто — каштанового до темно шоколадного. Заболонь узкая, светло желтая. Зрелая древесина имеет оттенки от светло коричневой до желтовато коричневой Свойства: Прочная и твердая древесина, но в то же время эластичная древесина. Сердцевидные лучи широкие, видны на всех разрезах. Годичные слои хорошо видны на поперечном разрезе. Древесина обладает красивой текстурой. Хорошо пропитывается антисептиками Биостойкость: Из за высокого содержания в древесине дубильных веществ дуб считается самой устойчивой к гниению из всех лиственных пород Область применения: Чаще всего используется при изготовлении ответственных конструкций, мебели, паркета, элементов декора

Породы лиственной древесины Бук Цвет древесины: Древесина светлая, с красновато желтым или сероватым оттенком Свойства: Так же хорошо, как дуб, поддается обработке, хорошо пропитывается, но подвержен сильному короблению при высыхании Биостойкость: Подвержен действию дереворазрушающих грибов, поражению насекомыми Область применения: Древесину бука широко применяют в производстве фанеры, мебели, тары, паркета, музыкальных инструментов, чертежных принадлежностей и других изделий. Ее также используют виде шпона для фанерования лицевых и внутренних поверхностей корпусной мебели

Породы лиственной древесины Ясень Цвет древесины: Ядро желтовато бурое, заболонь золотисто сливочная, постепенно переходит в ядро Свойства: Древесина ясеня прочная, вязкая, долговечная Биостойкость: Стойкая к загниванию, с красивым текстурованным рисунком Область применения: Чаще всего используется при изготовлении мебели, шпона и паркета Орех Цвет древесины: Цвет древесины серо коричневый, заболонь сероватого цвета, ядро темное, коричневато серое Свойства: Тяжелая и прочная древесина ореха не поддается короблению. Биостойкость: Древесина устойчива к биоразрушению Область применения: Обладает красивой древесиной и предназначен для отделочных работ. Хорошо обрабатывается, поддается полировке и пропитке химическими веществами

Породы лиственной древесины Береза Цвет древесины: Заболонная порода. Древесина молочно белая, иногда с красноватым оттенком. Особенно красива древесина карельской березы, отличающаяся изысканной завитковой текстурой (свилеватость). Свойства: Характеризуются большой усушкой и подверженностью к короблению. Древесина березы хорошо пропитывается химическими веществами, прекрасно удерживает лаковое покрытие, легко поддается имитации под ценные породы Биостойкость: Неустойчива к воздействию дереворазрушающих грибов Область применения: Древесину березы широко используют для получения шпона, клееной фанеры, столярных изделий, лыж и других товаров