Строение, пороки и качество древесины.

В зависимости от породы и климатических условий про­израстания деревья имеют различную высоту и диаметр ство­лов. При этом они подразделяются на три категории. К пер­вой относятся деревья первой величины, которые достигают высоты 20 м и более. Это ель, кедр, лиственница, сосна, бе­реза, осина, липа, дуб, ясень, клен и др.

В тропиках и субтропиках высота отдельных деревьев до­стигает 100 м и более. Вторая категория включает деревья второй величины, имеющие высоту 10—20 м. Это, в частности, ива, ольха, рябина и др. Третья категория — деревья третьей величины, высота которых равна 7—10 м. Это яблоня, виш­ня, можжевельник и др.

Диаметр ствола деревьев колеблется в основном от 6 до 100 см и более и зависит от породы, возраста деревьев и кли­матических условий произрастания. В отдельных случаях диа­метр ствола деревьев может превышать 3 м — у дуба, тополя и некоторых других пород.

Древесину получают при разделке стволов деревьев пос­ле удаления веток. При этом выход древесины составляет 90 и более процентов объема ствола дерева. На начальной ста­дии обработки древесины делают поперечный, или торцовый, разрез ствола.

На поперечном разрезе выделяются: кора, покрывающая ствол снаружи и состоящая из наружного слоя — корки и внут­реннего слоя — лубяного камбия — тонкого, невидимого для глаза слоя между корой и древесиной (в процессе роста де­ревьев живые клетки камбия делятся, и за счет этого дерево растет в толщину); заболонь — живая зона древесины; ядро, которое примыкает к сердцевине ствола и представляет собой мертвую, не участвующую в физиологических процессах цент­ральную зону; сердцевина, расположенная в центре и пред­ставляющая собой рыхлую ткань диаметром 2—5 мм и более (в зависимости от породы и возраста дерева). В лесной промышленности России основным объектом за­готовки являются стволы деревьев, а ветки и сучья сжигаются или идут на дрова.

Качество лесоматериалов определяется, в основном, степенью однородности древесины, от которой зависит ее прочность. Степень однородности определяется размерами и количеством участков, где однородность древесины нарушена и, соответственно, прочность снижена. Такие участки называются пороками древесины. Пороки подразделяются на группы, виды и разновидности. Основные группы пороков: сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения, химические окраски, грибные поражения, биологические повреждения, инородные включения, механические повреждения и пороки обработки, покоробленность.

В стандартах лесоматериалы подразделяются на сорта в зависимости от величины или вида пороков. Однако ограничение пороков по сортам в стандартах, предназначенных, как правило, для использования не только в строительстве, но и в других областях, не совпадает полностью с теми требованиями, которые предъявляются к элементам несущих конструкций. Поэтому требуется дополнительное ограничение пороков и отбор древесины, предназначенной для изготовления деталей деревянных конструкций.

Пороки древесины различно сказываются при работе на сжатие, изгиб, растяжение, смятие и скалывание. Ограничение пороков, следовательно, связано с видом работы элемента в конструкции. Нормы разделяют элементы конструкций на три категории с соответствующими ограничениями пороков (табл. 1).

Категории элементов несущих конструкций следует указывать в спецификациях на чертежах. Так как прочность сортимента зависит не только от размера пороков, но и от прочности самой древесины, то для элементов несущих конструкций нормы указывают минимальные допустимые пределы прочности древесины: для сосны и ели в стандартных образцах при влажности 15% на сжатие вдоль волокон 300 кг/см² и на поперечный изгиб 500 кг/см².

Таблица 1. Категории элементов

Наименование элементов	Категория
Растянутые элементы конструкций (в том числе растянутые элементы составных балок) с использованием более 70% их расчетной несущей способности	I
Сжатые и изгибаемые элементы конструкций	II
Растянутые элементы конструкций с использованием не более 70%, их расчетной несущей способности	II
Настилы, обрешетка под кровлю и неответственные элементы, повреждение которых не нарушает целости	III

Нормы не требуют обязательной проверки прочности во всех случаях. Но она необходима при сомнениях в качестве древесины: при ненормальном цвете, малом объемном весе, чрезмерно малом или чрезмерно большой ширине годовых слоев, малом проценте поздней древесины. Получить приблизительную характеристику прочности древесины проще всего по макропризнакам: процент поздней древесины должен быть не менее 20 - 25%, а ширина годичного слоя не менее 1 и не более 6 мм.

Сучки - части ветвей, заключенные в древесине ствола. Они нарушают однородность строения древесины, вызывают образование местных косослоев, затрудняют механическую обработку. Сучки различают по виду (открытые и заросшие), а открытые - по форме (круглые, овальные, продолговатые); по положению в сортименте (пластевые, кромочные, ребровые, торцовые); взаимному расположению (разбросанные, групповые, разветвленные); степени срастания (сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся, выпадающие); состоянию древесины (здоровые, загнившие, гнилые, табачные); выходу на поверхность (односторонние, сквозные).

Другим видом порока древесины являются трещины, об­разующиеся при разрыве древесины вдоль волокон. Трещи­ны возникают в растущем и срубленном дереве. К первым относят метиковые, отлупные и морозные, ко вторым — тре­щины усушки.

Пороки формы ствола: сбежистость - изменение диаметра по длине ствола дерева более чем на 0,8 см на 1 м длины; закомелистостъ - резкое увеличение диаметра комлевой части ствола; овальность; наросты; кривизна.

Пороки строения древесины: наклон волокон (косослой) - их отклонение от продольной оси ствола дерева; крень (местная, сплошная) - изменение строения древесины, выражающееся в увеличении ширины поздней зоны годичных слоев; свилеватость (волнистая, путанная) - извилистое или путаное расположение волокон древесины; сердцевина, двойная сердцевина, засмолок и др. В зависимости от видов, величин, расположения и количества пороков пиломатериалы разделяются по сортам.

Дата добавления: 2015-11-26