- •Строение и пороки древесины, определение физико-механических свойств
- •Введение
- •1 Нормативные ссылки
- •2 Программа работы
- •3 Методика выполнения работы
- •3.1 Строение древесины
- •3.2 Основные пороки древесины
- •3.3 Определение физических свойств древесины
- •3.3.1 Определение влажности (гост 16483.7)
- •3.3.2 Определение плотности древесины (гост 16483.1)
- •3.4 Определение механических свойств древесины
- •3.4.1 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •3.4.2 Определения предела прочности древесины при статическом изгибе
- •4 Требования к форме и содержанию отчета
- •5 Перечень контрольных вопросов
- •Список литература
2 Программа работы
Для реализации поставленной цели необходимо:
- изучить макро-, микроскопическое строение древесины и наиболее распространенные пороки древесины;
- ознакомиться с методами лабораторных испытаний древесины;
- определить на стандартных образцах древесины некоторые свойства: плотность, влажность, прочность
3 Методика выполнения работы
3.1 Строение древесины
Строение древесины, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении, называется макроструктурой, при увеличении в 100 и более раз - микроструктурой.
Практическая работа заключается в том, чтобы студенты, рассмотрев образцы древесных пород, зарисовали основные срезы ствола дерева и описали макро- и микроструктуру древесины.
Макроструктуру древесины изучают по 3-м срезам ствола дерева: поперечном срезе (торцевом), радиальном продольном, тангентальном (по хорде), рисунок 1.
В торцевом срезе ствола (рисунок 2) различают следующие основные части: кору, луб, камбий, заболонь, ядро и сердцевину.
1 – торцовый срез; 2 – радиальный срез; 3 – тангентальный срез
Рисунок 1 – Основные срезы ствола
1 – кора; 2 – луб; 3 – камбий; 4 – заболонь; 5 – ядро; 6 – сердцевина
Рисунок 2 – Торцевой срез ствола дерева
Каждая из частей, составляющих древесину, обладает определенными свойствами, оказывающими влияние на свойства древесины.
Кора – защищает дерево от механических повреждений, состоит из наружного слоя - корки и внутреннего – луба. Луб – тонкий слой (внутренний) коры – передает питательные вещества из кроны дерева к корням. Камбий – тонкий слой живых клеток, делением которых обеспечивается рост дерева в ширину. Слой камбия откладывает в сторону луба лубяные клетки, а к центру – клетки древесины, причем количество откладываемых клеток древесины больше, чем число клеток луба. Весной камбий образует широкие клетки с тонкой оболочкой – весеннюю древесину (раннюю). В летний период образуются узкие, толстостенные клетки – летняя древесина (поздняя). Образовавшиеся в течение вегетационного периода слои называют годичными. Годичные кольца различной толщины, в зависимости от условий благоприятствующих росту дерева. По годичным кольцам подсчитывается возраст дерева. Заболонь – слой древесины из молодых сравнительно недавно образовавшихся и наиболее влажных клеток, расположенных за камбием. Ядро – располагается за заболонью, состоит из полностью отмерших клеток, отличается от заболони более темным цветом у большинства пород древесины, называемых ядровыми (дуб, кедр, сосна). Если ядро не отличается по цвету от заболони, древесные породы называют спелодревесными (ель, пихта, бук). Если у древесной породы ядро отсутствует, то ее называют заболонной (береза, клен, ольха). Центральная часть ствола – сердцевина. Сердцевина состоит из клеток с тонкими стенками, слабо связанными между собой, легко крошится и быстро загнивает. Питательные вещества в поперечном направлении – от коры к сердцевине - проходят по сердцевинным лучам.
Микроструктура древесины состоит из большого количества живых и отмерших клеток различных размеров и форм. Живая клетка имеет протоплазму, ядро, оболочку и клеточный сок. Протоплазма – растительный белок, состоящий из углерода, водорода, кислорода, азота, серы. Ядро от протоплазмы отличается наличием фосфора и обычно имеет овальную форму. Оболочка клетки состоит в основном из целлюлозы или клетчатки (С6Н10О5)n.. По мере роста клетки оболочка претерпевает различные изменения в строении и составе, в результате чего происходит ее одеревенение или опробкование или ослизнение. При одеревенении в оболочке клетки образуется лигнин, увеличивается твердость и прочность клетки. При опробковании в оболочке клетки образуются вещества с меньшим содержанием кислорода, чем лигнин, в связи с этим клетка хорошо противостоит гниению и становится непроницаемой для воды и газов. Ослизнение сопровождается превращением всей оболочки или части ее в слизь, которая растворяется в воде. Если ослизняется часть оболочки, то создаются отверстия, которыми клетки соединяются между собой, образуя сосуды. По назначению различают клетки проводящие, механические и запасающие. Проводящие клетки служат для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям, механические - придают древесине прочность, запасающие – для хранения и передачи питательных веществ живым клеткам в горизонтальном направлении.