2.3 Строение древесины

Древесина является анизотропным материалом: ее свойства различны в различных направлениях. Строение древесины в связи с этим изучается на трех главных разрезах: поперечном, радиальном, тангенциальном.

На поперечном сечении ствола различают следующие части (рис.2.3): кора; под корой – тонкий слой камбия (образовательной ткани); в центре – сердцевина, имеющая форму небольшого круглого пятнышка диаметром 25мм. Вся основная древесина, расположенная между слоем камбия и сердцевиной, состоит из двух частей, отличающихся цветовыми оттенками. Внутренняя зона более темная – ядро, которое содержит больше смолы, а более светлая – заболонью, менее смолистая, но более прочная.

Годичные слои - концентрические слои, окружающие сердцевину, представляют ежегодный прирост древесины. Ширина годичных слоев колеблется в зависимости от возраста, породы, условий произрастания и положения в стволе. Каждый годичный слой состоит из двух частей:

• внутренний более широкий и светлый слой (состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро). Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости.

• наружный узкий и темный слой (состоит из более твердой поздней древесины, образующейся летом). Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости.

Плотность и прочность древесины зависят от относительного содержания в ней поздней древесины, которая у сосны колеблется от 1030%.

Древесина имеет трубчатое слоисто-волокнистое строение. Основную массу древесины составляют древесные волокна, расположенные вдоль ствола. Они состоят из удлиненных пустотелых оболочек отмерших клеток – трахеидов – почти прямоугольной формы, средней шириной 50 мкм и длиной 3 мм из органических веществ (целлюлозы и мегнина) полые клетки, сильно вытянутые в длину с заостренными концами. Трахеиды занимают 90% общего объема древесины. В 1 см³ древесины приблизительно размещается 420000 трахеид.

Еще есть паренхимные клетки. В хвойной породе они входят в состав сердцевинных лучей. В растущем дереве по сердцевинным лучам происходит движение питательных веществ и воды в горизонтальном направлении, а в период покоя в них хранятся запасные питательные вещества.

2.4 Качество лесоматериалов: пороки и сорт древесины

Качество лесоматериалов определяется в основном степенью однородности строения древесины, от которой зависит прочность.

Неоднородность строения возникает:

• в процессе роста;

• во время хранения лесоматериалов на складах,

• сушки,

• обработки;

• в процессе эксплуатации.

Степень однородности древесины определяется размерами и количеством участков, где однородность нарушена и прочность снижена. Такие участки называются пороками.

Пороки
Допустимые	Недопустимые
сучки; косослой (наклон волокон относительно оси элемента); трещины при высыхании; мягкая сердцевина; выпадающие сучки.	гниль; червоточина; трещины в зоне скалывания в соединениях.

Качество конструкционных лесоматериалов определяется сортами. Основными факторами, определяющими сорт, являются величины и расположение пороков, главным образом сучков и наклона волокон в элементе (рис. 2.4). Требования в древесине каждого сорта содержатся в ГОСТ.

Сорта древесины
	1 сорт	2 сорт	3 сорт
Применение	Для изготовления ответственных элементов конструкций, работающих на растяжение и растянутых зон высоких клеедеревянных балок	Для прочих элементов несущих строительных конструкций	В мало напряженных настилах и обшивках
Общий диаметр сучков на длине 20 см	d1/4 b	d1/3 b	d1/2 b
Наклон волокон	i  7%	i  10%	i  12%
d – общий диаметр сучков; i – уклон; b – ширина пласти.