Строительные материалы и изделия из дерева

Разумеется, каждое из вышеперечисленных свойств материала в разных случаях может быть расценено и как достоинство, и как недостаток. Изучив особенности различных пород древесины, человек начал использовать их избирательно, применительно к тем или иным конкретным целям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 4. Пороки древесины

 

Пороками древесины называют нарушения внешней формы ствола дерева, отклонения строения от нормального, а также внутренние и наружные повреждения ее, понижающие качество. Они образуются в период роста дерева, при хранении и эксплуатации. Некоторые виды пороков легко обнаруживаются при внешнем осмотре дерева. Однако большинство пороков древесины может быть выявлено только после валки дерева, а иногда и разделки его. Сортность древесины зависит от вида, характера и размеров пороков, которые иногда делают ее совершенно непригодной для применения.

Полная характеристика пороков древесины дается в ГОСТ 2140-81.

В соответствии с ГОСТ 2140-81 все пороки делят на девять групп: 1) сучки; 2) трещины; 3) пороки формы ствола; 4) пороки строения древесины; 5) химические окраски; 6) грибные поражения; 7) биологические повреждения; 8) инородные включения, механические повреждения и пороки обработки; 9) покоробленности.

Сучки — наиболее распространенный порок древесины, присущий почти всем породам деревьев. Они нарушают однородность строения древесины, затрудняют механическую обработку и снижают ее прочностные показатели. Степень ослабления древесины сучьями зависит от количества сучков, их расположения, размера и связи с древесиной ствола. По состоянию древесины самого сучка и степени срастания его с древесиной ствола различают следующие виды: твердые сросшиеся, частично сросшиеся твердые и несросшиеся. Сросшийся твердый сучок имеет годовые слои, составляющие одно целое с окружающей его древесиной на всем протяжении по длине и периметру сучка. Сросшиеся твердые сучки бывают здоровые, роговые и окрашенные. Здоровый сучок без признаков гнили имеет обычно несколько более темную окраску, чем древесина; роговой сучок имеет здоровую, без гнили древесину и вследствие наличия в нем смолистых и дубильных веществ — более темную окраску, чем окружающая древесина. Окрашенный сучок отличается тем, что, будучи окружен здоровой древесиной, сам по себе находится в начальной стадии загнивания. Частично сросшийся твердый сучок образуется в результате отмирания ветви при жизни дерева, когда место облома частично зарастает древесиной, но не полностью с ней срастается.

Несросшийся сучок образует в древесине отверстия или гнили, снижающие прочностные свойства древесины. Несросшиеся сучки бывают выпадающие твердые, рыхлые и табачные. Выпадающие твердые встречаются в пиломатериалах и фанере. Они не имеют надежной связи с окружающей древесиной и при высыхании легко выпадают (Рис...

Рыхлый сучок находится в толще здоровой древесины, но сам подвергается гниению настолько, что древесина его полностью или частично утрачивает свою первоначальную структуру.

Табачный сучок — разложившийся от гниения и превратившийся в коричнево-пеструю массу; при растирании легко превращается в порошок.

По форме разреза на поверхности, сортамента сучки разделяют на округло-овальные, сшивные (Рис. и лапчатые (Рис...

Для деревянных несущих конструкций допускается древесина, имеющая лишь здоровые сросшиеся сучки. Для ответственных сооружений из дерева сучков, находящихся в стадии загнивания, быть не должно.

Трещины образуются вследствие неравномерного высыхания древесины, ее неоднородного строения, а также от различных внешних причин при жизни дерева (мороз, сильные ветры и т. п.). Они снижают сортность древесины, понижают ее механические свойства и способствуют загниванию.

Различают трещины растущего дерева (метик, отлуп, морозобоины) и трещины, образовавшиеся в срубленном дереве — трещины усушки.

Метик — внутренняя продольная трещина или несколько трещин, проходящих через сердцевину ствола, но не доходящих до поверхности и постепенно суживающихся от комлевой части к вершине. Метик образуется чаще всего от раскачивания дерева ветром

Отлуп — внутренняя трещина, идущая по годовому слою на некотором протяжении вдоль ствола дерева. На торцевом сечении ствола отлуп наблюдается обычно в виде дугообразных трещин. Различают отлуп частичный, когда трещина занимает часть годового слоя, и полный (кольцевой), если трещина располагается вокруг всего годового слоя.

Отлуп образуется вследствие сильного усыхания центральной части ствола дерева и под действием мороза

Морозобоина — продольная трещина более широкая на внешней части ствола и постепенно сужающаяся к сердцевине.

Морозобоина образуется вследствие неравномерного сжатия древесины при сильном и резком охлаждении дерева. Она бывает открытой (Рис. и закрытой

Пороки формы ствола. Кривизна — искривление ствола во время роста дерева в одном или нескольких местах. Кривизна называется односторонней, если искривление ствола направлено в одну сторону, и разносторонней, когда искривление направлено в разные стороны.

Сбежистость характеризуется превышающим норму уменьшением толщины бревна вдоль оси. Пиломатериалы из сбежистых бревен получаются с перерезанными волокнами и меньшими показателями механических свойств.

Закомелистостъ — резкое утолщение ствола у комлевой (нижней) части.

Ройка — наружные продольные углубления у комлевой части ствола. Этот порок, вызванный условиями роста дерева в зависимости от глубины и протяженности ройки, может понизить сортность бревен.

Пороки строения древесины. Наклон волокон — непараллельность волокон древесины (Рис. продольной оси изделий (бревен, досок, брусьев и т. п.). Наклон увеличивает прочность древесины при раскалывании, но затрудняет ее механическую обработку и снижает прочность пиломатериалов при растяжении и изгибе вследствие перерезания волокон древесины.

Кренъ — ненормальное утолщение поздней древесины в годовых слоях; свойственна наклонно стоящим и покривленным деревьям.

Свилеватость — волнистое или беспорядочное расположение волокон древесины, чаще встречающееся у лиственных пород, преимущественно в комлевой части ствола.

Завиток — местное резкое искривление годовых слоев под влиянием сучков и проростей.

Сердцевина — узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлой древесной ткани; попадая в деревянные изделия, усиливает их растрескивание.

Двойная сердцевина в виде двух сердцевин с самостоятельными системами годовых слоев увеличивает отходы при обработке древесины, усиливает ее растрескивание.

Пасынок — отмершая вторая вершина или толстый сук, пронизывающие ствол под острым углом к его продольной оси. Ухудшает однородность и механические свойства древесины.

Водослой — это участки ядра или спелой древесины, имеющие ненормально темную окраску и возникающие в растущем

дереве вследствие повышенной влажности этих участков. Этот порок часто является причиной растрескивания и гниения древесины, снижает ударную вязкость при изгибе.

Прорость в виде обросшего древесиной участка поверхности ствола с омертвевшими тканями и отходящей от него радиальной трещины, возникает в растущем дереве при зарастании повреждений.

Рак — рана, возникающая на поверхности ствола растущего дерева вследствие жизнедеятельности грибов и бактерий.

Сухобокостъ возникает в местах повреждений (заруб, ожог, ушиб и т. п.) и представляет собой омертвевший участок ствола.

Засмолок — участок древесины, обильно пропитанный смолой; присущ только хвойным породам. Он снижает ударную вязкость и водопроницаемость, затрудняет отделку — лакировку, окраску.

Смоляной кармашек в виде полости, заполненной смолой, встречается у хвойных пород, чаще всего у ели. Препятствует лицевой отделке и склейке древесины.

Некоторые пороки (например, пятнистость, внутренняя заболонь и др.) не оказывают существенного влияния на механические свойства древесины.

Пороки древесины и их влияние на качество

Пороками древесины называют изменения ее внешнего вида, нарушение целостности тканей и клеточных оболочек, правильности ее строения и повреждения, понижающие качество древесины и ограничивающие возможности ее применения.

Дефекты — пороки древесины механического происхождения, возникающие в ней в процессе заготовки, транспортирования, сортировки и механической обработки.

Влияние порока на качество древесины зависит от его вида, размера, расположения в материале и назначения материала. Он снижает прочность и декоративность лесоматериалов, поэтому сортность древесины определяют с обязательным учетом имеющихся в ней пороков.

Согласно ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины. Классификация, термины и определения» все пороки подразделяются на группы: сучки, трещины, грибные повреждения, химические окраски, пороки формы ствола и строения древесины, повреждения насекомыми, инородные включения и дефекты обработки.

Сучки — наиболее распространенный и неизбежный порок древесины, которые представляют собой основания ветвей, заключенные в древесину ствола. По степени зарастания сучки бывают открытые и заросшие.

Открытые сучки классифицируют:

по форме разреза на поверхности сортимента — круглые, овальные и продолговатые; сучки по данному признаку определяются отношением большего диаметра к меньшему; если это отношение не больше двух, сучок называется круглым, а если в пределах от двух до четырех — овальным; при величине отношения двух диаметров более четырех — продолговатым;

по положению в сортименте — пластевые, кромочные, ребровые, торцовые и сшивные; пластевые сучки выходят на широкую сторону сортимента (пласть), кромочные — на узкую сторону (кромку), ребровые — на ребро, торцовые — на торец, сшивной — одновременно на два ребра одной и той же стороны;

по взаимному расположению — разбросанные, групповые, разветвленные; разбросанными называют сучки, расположенные одиночно и отстоящие друг от друга на расстоянии, превышающем ширину сортимента, у широких сортиментов (шириной более 150 мм) расстояние между сучками должно быть не менее 150 мм; разветвленные сучки образуются при наличии двух и более сучков, выходящих из одной мутовки, и характерны чаще для хвойных пород; к групповым относятся два и более сучка независимо от их формы на отрезке длины сортимента, равном его ширине;

по степени срастания с окружающей древесиной ствола — сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся и выпадающие нёсросшиеся; сросшимся считается сучок, у которого годичные слои не срослись с окружающей древесиной на протяжении менее 1/4 его периметра; у частично сросшихся сучков годичные слои не срослись на протяжении более 1/4, но менее 3/4; у несросшихся сучков несрос-шаяся часть составляет более 3/4 периметра сучка; сучок, который не имеет срастания годичных слоев с окружающей древесиной и при высыхании может выпадать, называется выпадающим;

по состоянию древесины — здоровые, светлые здоровые, темные здоровые, здоровые с трещинами, загнившие," гнилые, табачные; сучок, имеющий древесину без признаков гнили, называется здоровым; сучок, древесина которого светлая и близка по цвету к окружающей древесине, называется здоровым светлым, а сучок, древесина которого значительно темнее окружающей древесины и обильно пропитана смолой, — здоровым темным; загнившими и гнилыми называются сучки, у которых зона поражения гнилью занимает соответственно менее и более 1/з площади размера сучка; если древесина полностью сгнила и превратилась в массу бурого цвета, которая при надавливании легко выкрашивается, такой сучок называется табачным;

по выходу на поверхность — односторонние и сквозные; односторонние сучки выходят на одну или две смежные стороны сортимента, сквозные — на две противоположные стороны сортимента. Количество сучков, размеры и их расположение в значительной степени зависят от породы дерева, части ствола и условий произрастания. Стволы светолюбивой породы (сосны) имеют меньше сучков, чем стволы ели. Деревья, выросшие на свободе, очищаются от сучков в меньшей степени и гораздо позднее по времени, чем деревья, выросшие в сомкнутых древостоях. В нижней (комлевой) части ствола находится меньшее количество сучков, чем в вершинной. Сучки ухудшают внешний вид древесины, нарушают однородность строения, а иногда и целостность, вызывают искривления волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку. Сучки, особенно кромочные, продолговатые, сшивные и групповые, снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и изгибе. Табачные сучки указывают на наличие в древесине скрытой внутренней гнили. Второй по значению порок древесины — трещины. Они подразделяются на метиковые, морозные, трещины усушки и отлупные. Возникают в растущем дереве и увеличиваются в срубленной древесине в процессе ее высыхания. Все разновидности трещин нарушают целостность лесоматериалов и в некоторых случаях снижают их механическую прочность.

Метиковые трещины — радиально направленные трещины в ядре, отходящие от сердцевины, не доходящие до коры и имеющие значительную протяженность по длине сортимента. Протяженность мети-ковой трещины может быть более 10 м. В зависимости от расположения в круглых сортиментах подразделяются на простые и сложные. Простая метиковая трещина — одна или две трещины, направленные по одному диаметру и проходящие в одной плоскости по длине сортимента. Две или несколько трещин, расположенные на торце под углом друг к другу, а также одна или две трещины, направленные по одному диаметру, но располагающиеся по длине сортимента в разных плоскостях, — это сложная метиковая трещина. Отлупная трещина — трещина между годичными слоями, возникающая в ядре или спелой древесине. Формируются в растущем дереве, имеют короткую протяженность по высоте ствола и снаружи не видны. Морозная трещина — наружные продольные разрезы древесины стволов растущих деревьев. Распространяется вглубь ствола по радиальным направлениям (чаще в комлевой части).