3. Строение древесина. Макро и микроструктура древесины

54 Макро и микроструктура древесины

Макроструктуру древесины изучают по трем разрезам ствола дерева поперечному, радиальному продольному (по диаметру или радиусу) и тангентальному продольному (по хорде). В поперечном и радиальном разрезах ствола различают следующие основные части кору, луб, камбий, древесину и сердцевину.

Кора защищает дерево от механических повреждений.Она состоит из наружного слоя — корки и внутреннего луба.

Луб — тонкий внутренний слой коры, он предназначен для передачи питательных веществ из кроны дерева вниз; в нем откладываются запасы этих веществ.

Камбий — тонкий жизнедеятельный слой ткани, располагающийся за лубом. В слое камбия к центру дерева откалываются клетки древесины, а в сторону луба — лубяные клетки. Находящийся за камбием толстый слой древесины состоит из ряда тонких концентрических слоев.

Древесина обычно имеет светлую окраску, но у некоторых пород непосредственно к сердцевинной трубке прилегает более темная древесина, называемая ядром или мертвой древесиной. От ядра к внешней части ствола располагается светлоокрашенная древесина — заболонь или оболонь. Древесные породы с темной центральной частью называют ядровыми (дуб, кедр, сосна), а древесные породы, у которых центральная часть имеет свойства ядра, но по цвету не отличается от периферийной части, называют спелодревесными (ель, пихта, бук).

Сердцевина расположена вдоль всего ствола в его централь ной части. Она состоит из клеток с тонкими стенками. Сердцевина и образовавшиеся в первый год роста побеги образую сердцевинную трубку. Эта часть ствола является наиболее слабой, она плохо противостоит загниванию. 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 представляет собой зернистую, прозрачную, тягучую слизь (растительный белок), состоящую из углерода, водорода, кислорода, азота и серы.

Ядро от протоплазмы отличается лишь наличием фосфора, оно обычно имеет овальную форму.

Оболочка клетки состоит в основном из целлюлозы или клетчатки (СбНюО5)я- По мере роста клетки оболочка претерпевает различные изменения в строении и составе, в результате чего происходит ее одеревенение или опробкование.По назначению различают клетки проводящие, механические и запасающие. Проводящие клетки служат в основном для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям Механические клетки имеют вытянутую форму, толстые стенки узкие внутренние полости, которые плотно соединены между собой. Эти клетки в основном придают древесине высокую прочность. Запасающие клетки находятся большей частью сердцевинных лучах и служат для хранения и передачи питательных веществ живым клеткам в горизонтальном направлении.

Древесные породы, применяемые в строительстве

Качество древесины зависит от породы древесины. Древесные породы подразделяются на две основные группы: хвойные и лиственные. К хвойным породам, широко используемым в строительстве, относят сосну, лиственницу, ель, пихту и кедр. Лиственные породы в строительстве используют значительно реже, чем хвойные. Среди многообразия лиственных пород наибольшее применение в строительстве имеют дуб, ясень, бук, береза, осина.

Древесина хвойных пород применяется для изготовления строительных конструкций жилых, общественных, промышленных зданий, сооружений постоянного и временного назначения. Ель и пихта имеют пониженную по сравнению с сосной и лиственницей способность к загниванию.

Древесину лиственных пород (бук, береза, ольха, осина, липа и тополь) применяют для изготовления конструкций и изделий: наклонных стропил (за исключением березы) и обрешетки, доступных для осмотра и проветривания; столярных перегородок, устанавливаемых внутри зданий; внутренних дверей и фрамуг (последние - за исключением березы); внутренних дверей и фрамуг для помещений с относительной влажностью воздуха не свыше 70%; раскладок, плинтусов; галтелей; наличников; досок для чистых полов и ступеней лестниц; деревянных щитов для перекрытий и межкомнатных перегородок при условии обязательного антисептирования древесины каждого слоя.

Применение лиственных пород допускается для временных сооружений и вспомогательных устройств (опалубки, строительных лесов, креплений котлованов, оград и др.).

Сосна - широко распространенная хвойная порода. Она занимает '/6 площади всех лесов в России и отличается хорошим качеством. Древесина сосны легко обрабатывается, и ее применяют в строительстве преимущественно в качестве конструктивного материала: балок, стоек, свай, а также для производства пиломатериалов и строительных деталей.

Ель по распространенности древесных пород в России занимает второе место. Древесина ели желтовато- или розовато-белого цвета, она мягка, хорошо колется и склеивается. Эта древесина легче сосновой, но менее прочна и менее стойка против загнивания. Ель применяют в строительстве в виде бревен и пиломатериалов.

Лиственница распространена в основном на северо-востоке европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке. Запас древесины лиственницы составляет около 40 % всех запасов леса нашей страны. Лучшую древесину имеет сибирская лиственница. Внешне древесина ее похожа на сосновую, она имеет красивую текстуру (сложение), прочна и стойка.

Береза произрастает в разных полосах России, но чаще в средней и северной. Древесина березы однородна, цвет ее желтовато- или красновато-белый. Применяют березу для производства мебели, особенно широко ее используют для производства фанеры. При изготовлении столярных художественных поделок применяют так называемую карельскую березу, имеющую свилеватое строение и дающую в отделке красивую текстуру. Недостатком древесины березы является ее малая стойкость к загниванию, вследствие чего применение ее как конструктивного материала весьма ограничено.

Дуб растет в средней и южной полосе России. Он отличается высокой твердостью и стойкостью в различных средах - на воздухе, в воде и грунте. Дуб широко применяется для частей зданий, работающих в неблагоприятных условиях. Богатая текстура дуба и разнообразие ее в различных разрезах позволяют широко использовать его в отделочных работах.

Осина - весьма распространенная лиственная порода в средних и северных областях. Древесина ее мягкая, белого цвета. Осину применяют для производства кровельной щепы и обшивки саун, она отличается стойкостью во влажной среде.

Липа имеет древесину белого или красновато-белого цвета, она хорошо режется, строгается и колется. Применяют липу для изготовления столярных изделий, обшивки саун.

Ясень, произрастающий в средней и южной части, весьма ценится в столярном деле. Ядро ясеня имеет бурый цвет. Древесина его прочная, она полируется и дает красивую текстуру.

Бук растет на Кавказе и в некоторых других южных районах России. Древесина его обладает большой твердостью, хорошо окрашивается, протравливается и может имитировать более ценные породы дерева. Недостаток бука - высокое его водопоглощение и коробление. Цвет древесины белый с красными прожилками. Применяют бук в столярных и строительных работах (паркет, поручни) и для отделок.

Ценной лиственной породой для столярно-отделочных работ являются грецкий орех, произрастающий на юге, и белый орех, распространенный на Дальнем Востоке. Древесина орехового дерева хорошо полируется и дает красивую текстуру.

Другими лиственными породами, применяемыми для различных изделий, являются граб, ильм, вяз, клен и самшит. Из пород дерева, применяемых только в отделочной строительной практике, следует упомянуть красное дерево. Красное дерево растет в тропических странах, встречается на Кавказе. Эта порода имеет ядро от красно-коричневого до буровато-красного цвета. Древесина мало коробится и не растрескивается, хорошо полируется. Древесина этой породы плотная, красновато-коричневая с фиолетовым отливом, с четко выраженными черными прожилками.