2.5 Пороки древесины

Различают пороки и дефекты древесины.

Пороки – это природные недостатки, снижающие качество древесины и ограничивающее её применение. Большинство пороков возникает в растущем дереве.

Дефектами называют механические повреждения древесины, возникающие в процессе её заготовки, транспортирования, сортировки и других видов обработки. Это отщеп, скол, вырыв и др.

Самым распространенным и неизбежным пороком являются сучки, т.е. основание ветвей, заключённых в древесине ствола. Они могут быть живые и отмёршие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие и др. (рис. 2.5). Все они нарушают однородность и целостность строения древесины, правильность распределения внутренних напряжений, вызывают искривление волокон и годичных слоёв, затрудняют обработку, ухудшают внешний вид, снижают прочность и сортность древесины. Наличие сучков может снижать прочность древесины на 50% и более в зависимости от их числа, размеров и расположения.

Для изготовления несущих деревянных конструкций допускается применять древесину без сучков или со здоровыми сросшимися сучками, количество и размеры которых ограничены для каждого сорта древесины. Вместе с тем при поперечном сжатии и продольном скалывании сучки, как правило, повышают прочность древесины.

Трещины представляют собой разрывы древесной ткани вдоль волокон. Они могут быть как в растущем дереве, так и при высыхании срубленного дерева. Различают трещины метиковые (простые и сложные), морозные (открытые и закрытые), отлупные (кольцевые и частичные) и трещины усушки (рис.2.6).

Метиковые трещины начинаются из сердцевины и ориентированы по радиусу ствола. На поверхность ствола, как правило, не выходят, но могут быть на значительной протяженности по длине ствола. Простые метиковые трещины расположены в одной плоскости. Сложные – расположены в разных плоскостях. И те и другие возникают в растущем дереве и увеличиваются на срубленном при его высыхании. Простой метик не понижает сортность бревна, идущего на распиловку, а при наличии сложного метика, брёвна переводят в низший сорт.

Отлупные трещины возникают между годичными слоями в растущем дереве в результате сильного высыхания или под действием мороза. На прочность древесины такие трещины мало влияют, но уменьшают выход пиломатериалов.

Морозные трещины тоже образуется в растущем дереве под влиянием низких температур. Эта наружные продольные трещины, более широкие на внешней части ствола и постепенно сужающиеся к сердцевине. Они видны на поверхности ствола и располагаются чаще всего в комлевой части. Морозные трещины нарушают целостность древесины, деформируют ствол и снижают сортность продукции. Кроме того, они способствуют появлению древесной гнили.

Трещины усушки тоже наружные, радиально направленные, но возникающие уже в срубленной древесине. Отличаются от метиковых и морозных меньшими толщиной и протяжённостью по длине, но также снижают прочность и сортность древесины.

К порокам формы ствола относятся сбежистость, закомелистость, кривизна ствола и нарост (рис.2.7).

Сбежистость – это резкое уменьшение толщины бревна (более 1 см на 1 м длины) на всём его протяжении от комля до вершины. В результате увеличивается количество отходов при распиловке брёвен, пиломатериалы получаются со многими перерезанными волокнами и меньшей прочности.

Закомелистость – это резкое увеличение диаметра комлевой части дерева (в 1…2 раза и более), в пределах одного метра длины. Различают округлую, если в поперечном сечении она имеет форму близкую к кругу и ребристую – если имеет неправильную звёздно–лопастную форму. Закомелистость увеличивает количество отходов при распиловке и искусственно вызывает косослой.

Кривизна – искривление по длине ствола дерева в одном или нескольких местах. В результате уменьшается выход пиломатериалов и изменяется направление волокон.

Нарост – местное утолщение ствола, имеющее различные формы. Сопровождается, как правило, большой свилеватостью древесины.

К порокам строения древесины относят: ненормальный наклон волокон или косослой, свилеватость, завиток, крень, смещённая или двойная сердцевина и др. (рис. 2.8).

Наклон волокон означает отклонение их от продольной оси ствола.

Свилеватость – это извилистое или беспорядочное расположение волокон. Чаще встречается у лиственных пород. Свилеватость снижает прочность древесины при сжатии, изгибе и растяжении, но увеличивает прочность при скалывании. Свилеватую древесину целесообразно использовать в качестве отделочного строительного материала.

Завиток – местное искривление годичных слоёв возле сучков или проростей. Может быть односторонний или сквозной. Завиток снижает прочность древесины особенно в растянутой зоне изделий.

Крень – это резкое утолщение поздней зоны годичных слоёв при эксцентричном расположении сердцевины. Плотность древесины сильно развитой крени при этом увеличивается, механическая обработка затрудняется, нарушается однородность, изменяется равномерность усушки, повышается склонность к короблению и растрескиванию, ухудшается внешний вид.

Сердцевина. Наличие сердцевины в любом дереве с конструктивной точки зрения является пороком, поскольку состоит из рыхлой и непрочной ткани бурого или более светлого, чем у окружающей древесины цвета. Смещённая сердцевина, т.е. эксцентричное её расположение, сопровождается свилеватостью. Наличие двух и более сердцевин с самостоятельными системами годичных слоёв ещё больше снижают ценность и сортность древесины.

Химические окраски возникают в срубленной древесине в результате биохимических процессов, связанных с окислением дубильных веществ. Это может быть желтизна, оранжевая окраска, чернильные пятна, дубильные потеки. Расположены они в поверхностных слоях древесины и однородно окрашивают её на глубину от 1 до 5мм. Они мало влияют на прочность древесины, но ухудшают внешний вид.

Грибные поражения вызываются простейшими растительными организмами – грибами, которые развиваются из спор, заносимых в древесину ветром, водой, насекомыми и т.п. Одни грибы изменяют только окраску древесины, не влияя на её физико-механические свойства (деревоокрашивающие), другие разрушают древесину, образуя гниль (дереворазрушающие). Наиболее благоприятными условиями для их развития являются: наличие кислорода, температура 20…40 ^оС и влажность – 30…60%. Особенно велико разрушительное действие грибов в условиях попеременной влажности и температуры. Чтобы предотвратить зарождение и развитие таких процессов, древесину следует обрабатывать антисептиками.