Пороки и дефекты древесины

Наши леса.
Пороки древесины
Повреждения древесины, отклонения от идеального
строения, снижающие качество и ограничивающие сферу ее
применения, называют пороками древесины. Пороки обычно
образуются при росте дерева в ненормальных условиях, при
повреждении древесины вредителями (жуками-короедами и
точильщиками древесинниками и др.). Пороки, возникающие
при лесозаготовке и в процессе обработки, относятся к
механическим дефектам древесины. Например, расщепа
комля дерева при лесоповале можно избежать, если
правильно сделать зарубку и выбрать направление падения
дерева (см. рисунок).
Зарубка и спиливание растущего дерева
а – глубина и углы зарубки; 1 – горизонтальный пропил в
стволе; 2 – верхняя грань зарубки; 3 – нижняя грань зарубки;
б – высота горизонтального пропила ствола над уровнем
лесного покрова и ненадопиленная – ненадрубленная
древесина; в – то же и два горизонтальных пропила вместо
зарубки;
Способы распила древесины.
Радиальным называется распил, при котором плоскость разреза
проходит через сердцевину ствола. Древесина таких досок
довольно однородна по цвету и текстуре, меж кольцевые
размеры минимальны. Доски радиального распила устойчивы к
внешним воздействиям, практически не подвергаются
деформации и обладают высокой износостойкостью. Доска
радиального распила имеет коэффициент усушки = 0,19%, а
коэффициент разбухания = 0,2%. Эти показатели у
пиломатериалов радиального распила вдвое лучше, чем у доски
тангенциального распила.
Поскольку выход досок радиального распила составляет 10 –
15% от общего объема, стоимость их довольно высока.
Тангенциальным называется распил, при котором плоскость
разреза проходит на расстоянии от сердцевины, по касательной к
годичному слою ствола. Такие доски имеют ярко выраженную
текстуру и насыщенный волнообразный рисунок годовых колец.
Доски тангенциального распила имеют более высокие
коэффициенты усушки и разбухания, но более доступны по цене.
Пороки и дефекты древесины
Это любые нарушения целостности ткани массива древесины,
ухудшение ее физико-механических свойств, изменения внешнего
вида. Любой порок или дефект в большей или меньшей степени
ограничивает возможность использования конкретной древесины.
Если вопрос сформулировать кратко, то любой порок - это отклонение
от нормы. Причины возникновения пороков кроются в эволюции
развития и роста дерева, неблагоприятном воздействии
климатических условий, естественного старения. Причины
возникновения дефектов - это внешние механические воздействия.
Перечислим некоторые характерные пороки и дефекты:
Наросты. Это не что иное, как местное утолщение ствола дерева.
Наросты могут быть двух видов - наплывы и капы. Наплывы
представляют собой последствия внутренних заболеваний дерева.
Чаще всего возникают на нижней (комлевой) части дерева (рис. 5).
Капы имеют вид бугорков на стволе. Это прорастающие почки,
которые как бы пробудились от спячки. И наплывы, и капы появляются
чаще всего на лиственных породах - дубе, клене, ольхе, березе. Но
могут быть случаи появления их и на деревьях хвойных пород.
Рис. 5. Наросты на стволе дерева
3акомелистость. Любое увеличение (утолщение) диаметра нижней
части ствола (комля) попадает под это определение (рис. 6).
Закомелистость ухудшает качество изготовленных из этого участка
пиломатериалов, т.к. в древесине имелось большое количество
перерезанных волокон.
Рис. 6. Закомелистость - увеличение диаметра нижней части ствола
. Сучковатость. Это наличие большого числа сучков на стволе. Сам
по себе это неизбежный порок древесины вообще, но все дело в их
количестве на конкретном заданном участке дерева. Сучковатость ухудшает
как внешний вид древесины, так и ее потребительские качества, т.к. сильно
затрудняет обработку ввиду того, что сучки имеют повышенную твердость
по сравнению с самим деревом. Среди всех деревьев наиболее подвержены
этому пороку хвойные породы
Схемы сучков
а – продольный разрез ствола; б – крестовидный сучок (лапчатый сучок); в выпавший сучок; 1 – здоровый цилиндрический наружный сучок; 2 –
здоровый овальный наружный сучок; 3 – частично гнилой сучок; 4 – заплыв
ствола над заросшим сучком; 5 и 6 – заросшие в стволе сучки; 7 –
крестовидный сучок; 8 – сердцевина; 9 - выпавший сучок; 10 – гнездо,
оставшееся от выпавшего сучка;
Древесина сучков имеет темную окраску и мелкую структуру годовых слоев.
Сучки подразделяют в зависимости от места расположения на широких или
узких гранях пиломатериалов, от степени врастания в древесину (сучки
наружные и вросшие), от формы поперечного разреза (круглые, овальные,
удлиненные), от степени сращивания с древесиной (сросшиеся, частично
сросшиеся, несросшиеся), от структуры и качества сучков (здоровые
светлые, здоровые темные, здоровые с трещинами, частично подгнившие,
гнилые, трухлявые), от степени выхода сучка на поверхность древесины
(односторонние и сквозные) (см. рисунок). Качество древесины
определяется количеством и величиной сучков. Относительно оси ствола
сучки расположены под различными углами.
Сучки снижают механическую прочность деревянных конструкций. В
местах их расположения сопротивляемость древесины снижается, особенно
при действии нагрузки поперек волокон. Косослой вокруг сучка снижает
сопротивляемость древесины действию внешней нагрузки.
Свилеватость представляет собой сложнопереплетенное
расположение волокон ствола дерева (рис. 7). Наличие свилеватости
имеет как положительные, так и отрицательные последствия для
применения древесины из этой части дерева. Положительный момент
заключается в том, что свилеватость повышает прочностные
характеристики древесины и одновременно улучшает рисунок
фактуры. Отрицательный момент - затруднение обработки. Более
всего этому пороку подвержены лиственные породы деревьев –
береза, орех, клен
.
Рис. 7. Свилеватость - сложнопереплетенное расположение волокон
ствола
Прорость. Этот порок является следствием повреждения клетчатки
древесины (рис. 8). Причинами повреждения могут быть как
воздействия извне, так и врастания в заболонь растущего дерева
собственной отмершей древесины или коры. Вокруг прорости
образуется засмолок и начинается загнивание пораженного участка.
Прорость может иметь как открытый, так и закрытый характер.
Древесина таких участков не пригодна для изготовления
пиломатериалов вообще.
Рис. 8. Прорость - повреждение
клетчатки древесины
Рис. 9. Засмолок - участок ствола,
пропитанный смолой
Засмолок. Это обильно пропитанный смолой участок дерева, который
образовался в результате внешнего механического воздействия (рис.
9). Последствия образования засмолка всегда только отрицательные.
Засмолок существенно снижает качество древесины, из-за него
теряется гигроскопичность, ухудшаются все технические качества,
затрудняется отделка.
Кроме перечисленных пороков и дефектов существенно портят
потребительские характеристики древесины такие дефекты, как
червоточина, гниль, поражение паразитическим грибом
Трещины - это разрыв древесины вдоль годовых слоев и
сердцевины. Причиной растрескивания древесины является неравномерная
сушка. Трещины образуются по направлению к сердцевине, более редко - по
годовым слоям.
Бревна, брусья, толстые доски трудно высушить без трещин. Чаще всего
они появляются на торцах. Для предотвращения появления трещин торцы
покрывают смесью извести и клея, смолой, жидким стеклом.
Различают трещины: от усушки, морозобоины, сердцевинные, двойные
радиальные (метик) и кольцевидные (отлуп).
Трещины ствола
а – от усушки; б – морозобоины; в – сердцевинные; г – двойная радиальная
(метик); д – кольцевидная (отлуп);
Трещины от усушки (рисунок выше, а) идут в радиальном направлении.
Они вызваны сушкой древесины под прямыми лучами солнца из-за
неравномерных внутренних напряжений, вызывающих трещины различной
глубины и ширины.
Морозобоины (рисунок выше, б) идут вдоль сердцевины ствола. Они
возникают при понижении температуры, когда наружные слои бревна
уменьшаются в объеме, а внутренние из-за плохой теплопроводности
древесины остаются неизменными. В пиломатериалах стенки морозобоин
смолисты, а годовые слои расширены и изогнуты.
Сердцевинные трещины (рисунок выше, в) и двойные радиальные
трещины (метик) (рисунок выше, г) сужаются от сердцевины к периферии.
Эти трещины возникают при образовании ядра под воздействием ветра и
увеличиваются при сушке древесины. У бревен сердцевинные трещины
наблюдаются только в торцах.
Кольцевидные трещины (отлупы) (рисунок выше, д) возникают в ядре или
в спелой древесине между годовыми слоями.