Пороки строения древесины

Все пороки строения древесины можно разделить на семь подгрупп.

1. Неправильное расположение волокон и годичных слоев: наклон волокон, свилеватость, завиток.

 

Наклон волокон — это отклонение волокон от продольной оси сортимента. В круглых лесоматериалах он обусловлен природным спиральным расположением волокон. Обнаруживается этот порок на боковой поверхности по направлению бороздок коры, а в окоренных сортиментах — по винтовым трещинам. В пилопродукции и шпоне различают две разновидности этого порока.

Тангенциальный наклон волокон обнаруживается на тангенциальном разрезе по отклонению от продольной оси сортимента направления смоляных ходов, сосудов, сердцевинных лучей, трещин и поясов грибных поражений. Главная причина наклона волокон — наследственность.

Тангенциальный наклон волокон может образоваться в результате распиловки прямоволокнистой доски (бруса) на мелкие детали при направлении резов под углом к продольной оси исходного сортимента. Отличить указанный вид порока от природного тангенциального наклона волокон можно по одинаковой величине угла наклона на противоположных сторонах сортимента.

Радиальный наклон волокон наблюдается при перерезании годичных слоев на радиальной или близкой к ней поверхности пиломатериала. Указанная разновидность наклона волокон получается при распиловке сильно сбежистых, закомелистых и кривых бревен. Если резы пилы проходят параллельно продольной оси бревна, то годичные слои и, следовательно, волокна на радиальной поверхности пиломатериала оказываются расположенными под углом к ребру сортимента. В этом случае на тангенциальной поверхности пиломатериалов, а также на лущеном шпоне видны близко расположенные границы годичных слоев.

Наибольшее снижение прочности от этого порока наблюдается при растяжении вдоль волокон, заметно снижается прочность при статическом изгибе; наименьшее влияние — при сжатии вдоль волокон.

Модуль упругости также существенно снижается при увеличении наклона волокон, особенно при сжатии вдоль волокон.

Наклон волокон увеличивает усушку сортиментов в продольном направлении и служит причиной образования винтовой покоробленноcти (крыловатости) пиломатериалов, скручивания столбов. Кроме того, наклон волокон затрудняет механическую обработку древесины и снижает ее способность к изгибу.

Свилеватость — это извилистое или беспорядочное расположение волокон, встречающееся чаще всего у лиственных пород.

Волнистая свилеватость выражается в более или менее упорядоченном расположении волнообразно изогнутых волокон, образует характерную струйчатую текстуру . Она наблюдается преимущественно в комлевой части ствола, особенно в местах перехода ствола в корни.

Путаная свилеватость характеризуется беспорядочным расположением волокон; встречается главным образом в древесине наростов типа капов. Обычно свилеватость представляет собой местный порок, но иногда обнаруживается на большом протяжении ствола 

Свилеватость снижает прочность древесины при растяжении, сжатии и изгибе, но повышает прочность древесины при скалывании, увеличивает ударную вязкость и сопротивление раскалыванию. Механическая обработка свилеватой древесины затруднена. Вместе с тем свилеватость (особенно путаная) создает красивую текстуру, которая высоко ценится при использовании древесины в качестве декоративного материала. Поэтому свилеватость следует считать условным пороком.

Завиток — это местное искривление годичных слоев у сучков и проростей. Односторонним называется завиток, выходящий на одну или две смежные стороны сортимента . С к в о з н ы м называется завиток, выходящий на две противоположные стороны сортимента.

Наибольшее снижение прочности древесины наблюдается при наличии сквозных завитков, находящихся под действием растягивающих напряжений. Завитки снижают также ударную вязкость. Особенно опасны завитки для мелких сортиментов.

2. Реактивная древесина: крень, тяговая древесина. Этот порок строения древесины образуется в наклонных и изогнутых стволах и ветвях. Такая древесина образуется под воздействием силы тяжести, вызывающей перераспределение гормонов (ауксина и др.), стимулирующих или подавляющих ростовые процессы; ветровой нагрузки; напряжений роста; осмотического давления и других факторов.

Крень — порок строения древесины хвойных пород, который выражается в кажущемся увеличении ширины поздней зоны годичных слоев. Креневая древесина лишь по цвету напоминает позднюю древесину. Крень образуется преимущественно в сжатой зоне наклоненных или изогнутых стволов, т. е. на нижней, обращенной к земле, стороне.

Сплошная крень  обнаруживается на торцах стволов, длительно подвергавшихся изгибу. Она имеет вид темно-окрашенного участка, занимающего иногда более половины сечения, овальной формы с эксцентрично расположенными годичными слоями. Сердцевина смещена в сторону, противоположную креневой зоне. В креневой древесине годичные слои значительно шире, а в пределах каждого годичного слоя переход от светлой к темной зоне менее резкий, чем в нормальной древесине. Обычно поверхность креневой древесины более гладкая, чем нормальной. Сплошная крень чаще наблюдается в комлевой части ствола, а в искривленных участках ствола может быть в растянутой зоне. Встречается она также в нижней (сжатой) зоне ветвей.

Местная крень  возникает при кратковременном изгибе ствола или действии других факторов. На торце ствола заметна в виде дугообразных участков, захватывающих один или несколько годичных слоев.

На боковых поверхностях пилопродукции и шпона сплошная и местная крень видны как тусклые темные полосы различной ширины.

У креневой древесины снижается примерно на 10% содержание целлюлозы и увеличивается содержание лигнина. Плотность, торцовая твердость, прочность при сжатии вдоль волокон и статическом изгибе повышаются. В то же время предел прочности при растяжении вдоль волокон и ударная вязкость снижаются. Модули упругости вдоль волокон падают, а модули сдвига и модули упругости при сжатии поперек волокон возрастают.

Усушка поперек волокон у креневой древесины примерно в 2 раза меньше, чем у нормальной. Однако усушка вдоль волокон из-за большого угла наклона микрофибрилл значительно увеличивается (в 10 и более раз). Это вызывает продольное коробление и растрескивание пилопродукции.

Тяговая древесина — порок строения древесины лиственных пород, родственный по происхождению крени. Однако в отличие от крени этот порок образуется в верхней (растянутой) зоне искривленных или наклоненных стволов и ветвей некоторых пород Под действием света, воздуха, а так же при сушке тяговая древесина окрашивается в коричневатый цвет.

На торцах лесоматериалов тяговая древесина имеет вид дугообразных участков, отличающихся цветом и структурой (пушисто-бархатистая поверхность) от нормальной древесины.

В тяговой древесине общее содержание целлюлозы и золы выше, а лигнина и гемицеллюлоз ниже, чем в нормальной древесине Плотность тяговой древесины примерно на 10... 30 % выше. Усушка тяговой древесины вдоль волокон примерно в 2 раза больше, чем нормальной древесины; однако снижение усушки поперек вопокон тяговой древесины меньше, чем креневой. Прочность при сжатии вдоль волокон тяговой древесины меньше, а прочность при растяжении вдоль волокон и ударная вязкость больше, чем нормальной древесины.

Тяговая древесина затрудняет механическую обработку пиломатериалов, приводя к образованию ворсистых и мшистых поверхностей. Отделяющиеся при резании волокна забивают межзубные впадины пил, и процесс пиления замедляется.

3. Нерегулярные анатомические образования: ложное ядро внутренняя заболонь, пятнистость, прожилки.

Ложное ядро — темноокрашенная внутренняя зона древесины лиственных пород с нерегулярным ядрообразованием. Граница ложного ядра обычно не совпадает с годичными кольцами. Oт заболони оно отделено чаще темной, реже светлой каймой. Иногда темная кайма делит ядро на секции.

Причинами образования порока могут быть: возрастная дифференциация тканей, раневая реакция дерева, воздействие грибов, влияние сильных морозов.

Ложное ядро ухудшает внешний вид древесины. Эта зона древесины имеет пониженные проницаемость, прочность при растяжении вдоль волокон, ударную вязкость. При наличии ложного ядра уменьшается способность древесины к изгибу. По стойкости к загниванию ложное ядро часто превосходит заболонь.

Внутренняя заболонь образуется в древесине дуба, ясеня (иногда и у других лиственных пород). В зоне ядра образуется несколько смежных годичных слоев, похожих по цвету и другим свойствам на заболонь. В круглых сортиментах на торцах среди темноокрашенной древесины ядра заметно одно или несколько колец светлого цвета разной ширины (рис. 19). В пиломатериалах на радиальных или близких к ним поверхностях заметны ровные светлые полосы. На тангенциальных поверхностях внутренняя заболонь наблюдается в виде более или менее широкой полосы, которая при перерезании годичных слоев выклинивается. Внутренняя заболонь образуется вследствие нарушения нормальной деятельности камбия, вызванного морозами.

Внутренняя заболонь, как и нормальная, имеет значительно меньшую стойкость к загниванию, чем ядро; легко пропускает жидкости. Усушка древесины внутренней заболони несколько меньше, чем ядровой древесины

Прожилки, или сердцевинные повторения, встречаются в древесине лиственных пород. Прожилки хорошо заметны на радиальном разрезе в виде коричневых черточек, расположенных обычно у границ годичного слоя. На тангенциальном разрезе они имеют петлеобразную форму. В шпоне различают разбросанные и расположенные скученно, в виде переплетающихся полосок, групповые прожилки.Пятнистость образуется в древесине растущих деревьев лиственных пород вследствие повреждений, воздействия химических факторов, грибов и насекомых. Это сравнительно небольшие по размеру темноокрашенные участки древесины, по цвету напоминающие ядро и сердцевину. Пятнистость может быть радиальной и тангенциальной.

В круглых лесоматериалах пятнистость не учитывается. На механические свойства крупных сортиментов пятнистость существенного влияния не оказывает. Однако в шпоне в местах крупных пятен радиальной пятнистости происходит растрескивание. Большое количество прожилок может снизить прочность шпона при растяжении.

4. Сердцевина, смещенная и двойная сердцевина.

Сердцевина и примыкающая к ней ювенильная древесина существенно снижают прочность сортиментов малого сечения. В круглых сортиментах присутствие сердцевины неизбежно и поэтому пороком не считается. В крупных пиленых сортиментах присутствие сердцевины нежелательно из-за многочисленных заросших сучков вокруг нее. Кроме того, при сушке сортименты, выпиленные таким образом, как правило, растрескиваются вследствие анизотропии усушки. Сердцевина легко загнивает.

Смещенная сердцевина выражается в эксцентричном расположении сердцевины; затрудняет использование круглых лесоматериалов, свидетельствует о наличии реактивной древесины.

Двойная сердцевина может быть обнаружена в сортиментах, выпиленных из ствола вблизи его разделения на отдельные вершины. Каждая сердцевина имеет свою систему годичных слоев и по периферии ствола окружена общей системой годичных слоев. Сечение ствола принимает овальную форму 

 

Пиленые сортименты с двойной сердцевиной сильнее коробятся и растрескиваются. Механическая обработка круглых сортиментов (распиловка и лущение) затрудняется и сопровождается увеличением количества отходов.

Все эти пороки пагубно влияют на заготовку, из которой будет изготовлена балясина или заходной столб

5.Пасынок и глазки. В эту подгруппу включены очень крупные или, наоборот, очень мелкие сучки.

Пасынок представляет собой отставшую в росте или отмершую вторую вершину ствола, которая пронизывает сортимент под острым углом к его продольной оси на значительном протяжении . В круглых лесоматериалах пасынок имеет вид сильно вытянутого овала, в пилопродукции и шпоне — полосы или овала с самостоятельной системой годичных слоев. Пасынок нарушает однородность строения древесины, а в пилопродукции — и целостность древесины, снижает ее прочность, особенно при изгибе и растяжении.

Глазки — это следы не развившихся в побег спящих почек, которые обнаруживаются в пилопродукции и шпоне. Диаметр глазков — не более 5 мм. Различают глазки разбросанные и групповые (три и более глазка, расстояние между которыми меньше 10 мм). Кроме того, в шпоне выделяют светлые, почти не отличающиеся по цвету от окружающей древесины, и темные глазки.

В мелких сортиментах глазки, особенно находящиеся в растянутой зоне опасного сечения, снижают прочность при статическом изгибе и ударную вязкость.

6. Раны: сухобокость, прорость, рак.

Сухобокость — это наружное одностороннее омертвление ствола. Лишенный коры участок обычно вытянут по длине ствола и углублен по отношению к остальной поверхности, по краям имеет наплывы в виде валиков . Этот порок встречается в древесине всех пород; образуется вследствие обдира, ушиба, ожога или перегрева коры растущего дерева. У хвойных пород сухобокость сопровождается повышенной смолистостью. В области сухобокости часто появляется заболонная грибная окраска, а также ядровые окраски и гнили, которые смещены в наружные зоны древесины. 

Сухобокость изменяет правильную форму круглых сортиментов, вызывает местное искривление годичных слоев и обычно нарушает целостность древесины у мест наплывов; снижает выход пиломатериалов и шпона. 

Прорость — это зарастающая или заросшая рана, содержащая кору и омертвелую древесину. При частичном зарастании рана легко обнаруживается на боковой поверхности ствола. В случае полного зарастания прорость заметна только на поперечном разрезе, как отлуповидная щель и внутренняя радиальная трещина, заполненная остатками коры.

Различают прорость открытую , выходящую только на боковую поверхность сортимента или на боковую поверхность и торец, и закрытую, обнаруживаемую на торцах круглых лесоматериалов  и пилопродукции. Открытая прорость имеет ширину обычно менее 2 см, что позволяет отличать ее от более широкой раны — сухобокости

Кроме того, в шпоне могут быть следующие разновидности проростей: с р о с ш а я с я — след от закрытой прорости в виде вытянутого участка (шва) свилеватой древесины; с в е т л а я — близкая по цвету к окружающей древесине; темная, содержащая включение коры или значительно отличающаяся по цвету от окружающей древесины.В пилопродукции и шпоне среди открытых проростей выделяют одностороннюю, выходящую на одну или две смежные боковые стороны сортимента, и сквозную, выходящую на две противоположные боковые стороны сортимента.

Прорость нарушает целостность древесины и сопровождается искривлением годичных слоев. Степень влияния проростей на качество древесины зависит от их разновидности, размеров, местоположения, количества, а также от характера сортимента.

Рак представляет собой рану, возникающую на поверхности ствола растущего дерева в результате деятельности грибов и бактерий. Рак может быть открытым в виде незаросшей раны с плоским или неровным дном, ступенчатыми краями и наплывами у периферии или закрытым в виде заросшей раны с ненормальными утолщениями тканей коры и древесины возле пораженных мест. Встречается рак у лиственных и хвойных пород. У хвойных пород он сопровождается сильным смолотечением и засмолением древесины

При этом пороке нарушается правильная форма круглых сортиментов. В связи с изменением строения и повышенной смолистостью древесины у хвойных пород затрудняется использование сортиментов по назначению.

7. Ненормальные отложения в древесине: засмолок, кармашек, водослой.

Засмолок — обильно пропитанный смолой участок древесины, образующийся вследствие ранения стволов хвойных пород, содержащих смоляные ходы и смоляные клетки в древесине. На круглых сортиментах засмолок обнаруживается по наличию ран и скоплению смолы. Засмоленные участки темнее окружающей нормальной древесины и в тонких сортиментах просвечиваются.

Засмоленная древесина имеет значительно меньшие водопроницаемость, влаго- и водопоглощение, но большую плотность и пониженную ударную вязкость. Засмоленная древесина имеет повышенную стойкость к загниванию, но плохо отделывается и склеивается.

Кармашек представляет собой полость внутри или между годичными слоями, заполненную смолой или камедями. Такие смоловместилища встречаются у хвойных пород, содержащих смоляные ходы в древесине, особенно часто — у ели. На торцах видны дугообразные трещины — луночки, плоской стороной обращенные к центру ствола, а выпуклой — к его периферии. На тангенциальной поверхности кармашки представляют собой углубления в виде овала, вытянутого в продольном направлении; на радиальном разрезе они заметны в виде коротких щелей.

В пилопродукции различают односторонний кармашек, выходящий на одну или две смежные стороны сортимента, и сквозной кармашек, выходящий на две противоположные стороны сортимента. Размеры кармашков могут колебаться от нескольких миллиметров до 10... 15 см. Кармашки возникают в результате подкорового повреждения камбия при нагревании отдельных участков ствола солнечными лучами в морозный период. Мелкие кармашки могут образовываться и от повреждения насекомыми.

Вытекающая из кармашков смола препятствует отделке и склеиванию деталей изделий. В мелких деталях кармашки могут существенно снизить прочность древесины.

Водослой — участки ядра или спелой древесины с повышенной влажностью в свежесрубленном состоянии. Этот порок встречается в комлевой части ствола как у хвойных пород (сосны, кедра и особенно часто — ели и пихты), так и у лиственных пород (осины, ильма, тополя и др.).

На торцах лесоматериалов видны темные пятна различной формы, а на продольных разрезах — полосы. После высыхания пятна водослоя бледнеют и на этих участках древесины появляются мелкие трещинки. Зимой водослой заметен в виде мерзлых стекловидных пятен. По высоте ствола водослой распространяется от комля на 3... 5 м, а иногда и на 10... 11м.

Причины образования водослоя пока еще окончательно не установлены. Появление водослоя в осине приводит к снижению механических свойств в среднем на 10%; особенно заметно падает ударная вязкость. Водослойная древесина отличается от здоровой повышенной усушкой и разбуханием. Замечено повышение предела гигроскопичности. Водослой затрудняет пропитку древесины антисептиками. Повышенная способность к водопоглощению может стать причиной потери плавучести. Образование водослоя у ели и сосны связано с перенасыщенностью почвы влагой.

Отмечается значительная хрупкость водослойной древесины указанных пород. Наличие трещин в центральной зоне водослоя у растущих деревьев и образование трещин при подсыхании срубленной древесины снижают выход высококачественных пиломатериалов.

 

 

Интересуют токарные работы по дереву? Получите бесплатную консультацию!
Звоните: +7(926)090-03-54
Приглашаем мебельные фабрики к сотрудничеству!

Добро пожаловать к мастерам

© 2015 . WoodWorkWood

яндекс.ћетрика

WoodWorkWood

Адрес: Московская область, Раменский район, дер. Агашкино

Телефон: +7(926)090-03-54

Email: zakaz@woodworkwood.ru

Сайт: