17 Состав и строение древесины

Растущее дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны. Промышленное значение имеет ствол, так как из него получается от 60 до 90 % древесины.Макроструктурой называют строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом или через лупу микроструктурой— видимое под микроскопом. Обычно изучают три основных разреза ствола: поперечный (торцовый), радиальный, проходящий через ось ствола, и тангенциальный, проходящий по хорде вдоль ствола

Макростроение древесины.При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: сердцевину, кору, камбий и древесину  . Сердцевина совместно с древесной тканью первого года развития дерева образует сердцевинную трубку. Эта часть ствола дерева легко загнивает и имеет малую прочность.Кора состоит из кожицы или корки, пробковой ткани и луба. Корка или кожица и пробковая ткань защищают дерево от вредных влияний среды и механических повреждений. Луб проводит питательные вещества, от кроны в ствол и корни.Под лубяным слоем у растущего дерева располагается тонкий кольцевой слой живых клеток — камбий..Часть более молодой древесины ствола ближе к коре, в которой еще имеются живые клетки, обеспечивающие перемещение питательных веществ от корней к кроне, называют заболонью. Эта часть древесины имеет большую влажность, относительно легко загнивает, малопрочна, обладает большей усушкой и склонностью к короблению.Породы, у которых ядро отличается от заболони более темной окраской и меньшей влажностью, называют ядровыми (сосна, лиственница, дуб, кедр и др.). Породы, у которых центральная часть ствола отличается от заболони только меньшей влажностью, называют спелодре-весными (ель, пихта, бук, липа и др.).

 Микростроение древесины.

Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную ее массу составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль Некоторое количество клеток вытянуто. поперек основных клеток В древесине лиственных пород имеются мелкие и крупные сосуды, имеющие форму трубочек, идущих вдоль ствола. В растущем дереве по сосудам передвигается влага от корней к кроне. По распределению сосудов в поперечном сечении лиственные породы разделяют на кольцесосудистые (дуб, вяз, ясень и др.) и рассеяннососудистые (бук, граб, ольха, береза,) У хвойных пород сосудов нет, их функции выполняют удлиненные замкнутые клетки, называемые трахеидами .

Клетки механической (опорной) ткани

Узкие клетки, вытянутые в длину с заостренными концами и сравнительно толстыми оболочками, образуют древесные волокна, называемые либриформ. Эти элементы равномерно распределены по годичному слою, плотно соединены между собой, что и придает лиственным породам необходимую прочность Гигроскопичность и влажность.Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость, обладает огромной внутренней поверхностью, которая легко сорбирует водяные пары из воздуха. Влажность, которую приобретает древесина в результате длительного нахождения на воздухе с постоянной температурой и влажностью, называется равновесной. Она достигается в тот момент, когда упругость паров над поверхностью древесины оказывается равной упругости паров окружающего ее воздуха. . Вода в древесине может находиться в трех состояниях — свободном, физически связанном и химически связанном..

Влажность древесины, при которой стенки клеток насыщены водой, а полости и межклеточные пространства свободны от воды, называют пределом гигроскопической влажности. Для древесины различных пород она колеблется от 23 до 35 % от массы сухой древесины. Гигроскопическая вода, покрывая поверхность мельчайших элементов в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объем и масса древесины увеличивается, а прочность снижается.

 Усушка, разбухание и коробление. Как уже отмечалось, изменение влажности древесины от нуля до предела гигроскопической влажности вызывает изменение ее линейных размеров и объема — усушку или разбухание, величина которых зависит от количества испарившейся или поглощенной ею влаги и направления волокон. Вдоль волокон линейная усушка для большинства древесных пород не превышает 0,1 %, в радиальном направлении — 3...6 %, а в тангенциальном — 7...12 %. Разница в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерность высыхания сопровождается возникновением внутренних напряжений в древесине, что может  вызвать  ее коробление и растрескивание. Боковые края досок стремятся выгнуться в сторону выпуклости годовых слоев, а наибольшему короблению подвержены доски, выполненные из древесины, расположенной ближе к поверхности бревна, и широкие доски

18. Пороки Сорт древесины.

Сучок — это часть ветви, заключённая в древесинествола. Трещина — это разрыв древесинывдоль, реже поперёк волокон.Метиковая трещина — радиально направленная трещина в ядре, возникающая в растущем дереве, отходящая от сердцевины, но не доходящая до его периферии.Отлупная трещина — трещина, возникающая в растущем дереве, проходящая в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Морозная трещина— возникает в растущем дереве во время мороза при резком понижении температуры. Трещина сжатия — единственный вид поперечных трещин. Образуется в стволе молодого удлинённого дерева при чрезмерных нагрузках.Отщеп — возникшая при заготовке или распиловке лесоматериаловсквозная боковая трещина, отходящая от торцаТрещина усушки — это наружная трещина, возникающая при высыхании древесины и распространяющаяся от поверхности вглубь. Трещины, возникающие при распиловке, пропарке и пропитке древесины.Из хвойных пород в круглом виде для нужд строительства используют сосну, ель, пихту и лиственницу 1-го, 2-го сортов толщиной 11...24 см, длиной 3,0...6,5 м с градацией 0,5 м, а из лиственных — все породы 2 сорта толщиной 12...24 см, длиной 4,0...6,5 м с градацией 0,5 м. Обрезные и необрезные пиломатериалы (доски, брусья и бруски) получают путем распиловки круглых лесоматериалов. Доски и бруски изготавливают шести, а брусья пяти сортов. В строительстве применяют пиломатериалы пяти сортов:1-й — для изготовления элементов несущих конструкций I категории, деталей окон и дверей, строганых деталей 1-го сорта;2-й — для изготовления элементов несущих конструкций II категории, деталей окон и дверей, строганых деталей 2-го сорта;3-й — для изготовления элементов несущих конструкций III категории, деталей окон и дверей, строганых изделий 3-го сорта;4-й — для использования на малоответственные детали в стро-ве и для раскроя на мелкие заготовки и тару;5-й — для переработки на мелкие заготовки и детали на месте выработки лесоматериалов.

20. Основные породы древесины, применяемые в строительстве.

Хвойные породы.

Широкое применение в строительстве хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, меньше — кедра и пихты) объясняется их большой территориальной распространенностью, высотой и прямизной стволов, повышенным по сравнению с некоторыми лиственными породами качеством, в частности стойкостью против загнивания.  Сосна — ядровая порода, ядро буровато-красного' цвета, заболонь желтовато-белого. Различают  рудовую сосну, растущую на возвышенных песчаных местах, и мяндовую, растущую на низменных местах. Рудовая сосна имеет плотную мелкослойную смолистую древесину. У мяндовой сосны древесина крупнослойная, рыхлая с широкой заболонью и поэтому ниже качеством, чем у рудовой сосны. Сосну используют для изготовления деревянных несущих конструкций, столбов, свай, шпал, столярных изделий, фанеры и т. д  Кедр имеет ядро светло-бурого цвета и широкую заболонь, мало отличающуюся по цвету от ядра. Древесина кедра мягкая и легкая, ее механические свойства ниже, чем сосны. Применяют кедр в виде круглого леса и пиломатериалов, для столярных изделий и отделки мебели — в виде декоративной фанеры. Лиственные породы. Лиственные породы имеют стволы менее правильной формы и более сбежистые, чем хвойные. В строительстве более широкое применение получили дуб, ясень,осина, бук)

 Дуб—имеет ярко выраженное ядро от светло- до темно-бурого цвета и узкую светло-желтую заболонь. Древесина дуба характеризуется высокой прочностью и стойкостью против гниения, красивой текстурой и цветом, но дает значительную усушку и склонна к растрескиванию. В строительстве дуб используют для изготовления ответственных конструкций в гидротехнических сооружениях, в мостостроении, а также для изготовления паркета, ножевой фанеры столярых изделий (оконные переплеты, двери) и ответственных деталей несущих конструкций, в особенности работающих под нагрузкой, направленной поперек волокон (опорные подушки, прокладки, шпонки и др.).Ясень — ядровая порода, по виду и строению древесины напоминает древесину дуба, но более светлой окраски. Древесина ясеня отличается высокой прочностью и вязкостью, малой склонностью к растрескиванию, красивой текстурой, хорошо сохраняется на воздухе и в воде, но легко загнивает в условиях переменной влажности. Применяют наравне с дубом, но в условиях, не опасных для гниения. Осина — заболонная порода, как и береза, произрастает повсеместно. Древесина осины однородного белого цвета, мягкая, легкая, менее прочная, чем у березы. При высыхании не коробится и мало трескается, но во влажном состоянии легко загнивает. В строительстве ее используют для возведения временных сооружений, а также для получения фанеры. Бук — спелодревесная порода. Древесина бука белого   цвета с красноватым   оттенком,   очень   прочная, с красивой текстурой на радиальном разрезе, хорошо гнется, но подвержена загниванию в условиях повышенной и переменной влажности, а при высушивании — короблению и растрескиванию. Бук применяют для изготовления паркета, фанеры, шпал и т. п