Site Loader
614013 г. Пермь, ул. Спешилова, 7

Древесина характеризуется редким сочетанием положительных свойств. Древесина является легким и в то же время прочным строительным материалом. Она хорошо сопротивляется статическим и динамическим нагрузкам. Благодаря пористой структуре древесина обладает малой теплопроводностью, легко поддается механической обработке, хорошо склеивается. К своеобразным качествам древесины относится ее способность удерживать металлические крепления — гвозди, скобы, шурупы. В данной статье будут рассмотрена структура древесины и свойства древесины.

Структура древесины

Структура древесины представляет собой очень неоднородное по своему составу и пространственной структуре образование. Ствол дерева состоит из многочисленных клеток, вытянутых в основном по его длине. Клетки древесины определенным образом группируются и создают на торце ствола систему концентрических колец. Вместе с другими элементами они формируют макроструктуру древесины. Располагаясь между сердцевиной и корой, древесина прирастает, утолщая ствол, из так называемого камбия — особой образовательной ткани, очень тонкой, не видимой глазом, которая располагается между древесиной и лубом (корой). В камбии путём деления клеток рождаются новые живые, сильно удлинённые вдоль ствола, клетки  длиной в среднем 3,5 мм и толщиной 0,05 мм у сосны и, длиной 1,2 мм и толщиной 0,02 мм у берёзы. Эти клетки содержат внутри себя жидкую цитоплазму с ядрами, вакуолями, митохондриями, хлоропластами и т. д.

структура древесины
Поперечный (торцовый) разрез ствола

 

Структура древесины отличается значительной неоднородностью. Это видно невооруженным глазом на главных разрезах ствола — поперечном, радиальном и тангенциальном. Поперечным (торцовым) называют разрез, проходящий перпендикулярно оси ствола. Радиальный разрез проходит вдоль оси ствола по радиусу или диаметру поперечного сечения. Тангенциальный разрез образован плоскостью, параллельной оси ствола и рассекающей поперечное сечение по хорде.

Сердцевина — узкая центральная часть ствола. Она представляет собой рыхлую, слабую ткань первичного образования, легко поддается загниванию. В досках и брусках толщиной до 50 мм сердцевина, как правило, не допускается.

Заболонь — светлая наружная зона ствола, окружающая ядро. В основном она состоит из живых клеток. Как правило, древесина заболони светлоокрашенная. По механическим свойствам она не уступает древесине ядра, но хуже сопротивляется загниванию.

Камбий расположен между лубом и древесиной в виде очень тонкого слоя тонкостенных клеток, способных к делению и росту. Клетки камбия, делясь, ежегодно откладывают в сторону коры клетки луба, а в противоположную сторону клетки древесины. Весной камбий дает более рыхлую древесину, летом и осенью более плотную. Древесина состоит из ряда концентрических слоев, идущих от сердцевины до коры, от которой она отделяется незаметным на глаз камбиальным слоем. На поперечном разрезе ствола некоторых пород дерева можно легко различить наружную, более светлую часть заболонь и внутреннюю, более темную ядро.

Луб в растущем дереве служит проводником питательных веществ от кроны в ствол и корни; и нем откладываются запасы питательных веществ, необходимых дереву ранней весной для развертывания молодых листьев.

Кора занимает от 5 до 20% объема дерева. Кора состоит из двух слоев — пробкового и лубяного. Расположенный снаружи пробковый слой защищает древесину ствола от свирепых морозов, знойных солнечных лучей и механических повреждений. Лубяной слой коры проводит воду с выработанными в листьях органическими веществами по стволу вниз. В волокнах дуба происходит нисходящее сокодвижение. Кора деревьев очень разнообразна по цвету (серая, белая, зеленая, коричневая, черная, красная)и по фактуре (пластинчатая, гладкая, трещиноватая и т.д.) 

Структура древесины — ядровая

Одновременно с приростом нового годичного слоя внутри ствола происходит постепенное отмирание более ранних годичных слоев, находящихся ближе к сердцевине. У некоторых пород деревьев, отмершая внутри ствола древесина окрашивается в другой цвет, обычно более темный, чем вся остальная древесина. Отмершую древесину внутри ствола принято называть ядром, а породы, в которых оно образуется, — ядровыми.

 Слой живой древесины, расположенный вокруг ядра, называют заболонью. Древесина заболони более насыщена влагой и менее прочна, чем выдержанная древесина ядра. Древесина ядра мало растрескивается, более устойчива к поражению различными грибками. Поэтому ядровая древесина ценилась всегда больше, чем заболонь. Насыщенная влагой древесина заболони при высыхании сильно растрескивается, разрывая заодно и ядро. Заготавливая небольшое количество древесины, некоторые мастера предпочитают сразу же перед сушкой стесывать с кряжа слой заболони. Без заболони ядровая древесина высыхает более равномерно. К ядровым породам относятся: сосна, лиственница, кедр, можжевельник, дуб, ясень, яблоня и другие. Готовые срубы Пермь, ул. Спешилова, 7 из ядровых пород дерева от производителя, это выгодное приобретение. Обращайтесь в компанию дом строй, мы изготавливаем срубы для бани, срубы для дома, срубы для подсобных помещений.

Свойства древесины

 Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, твердости, запаху и цвету. Свойства древесины зависят от многих признаков, внешних и внутренних. Деревья, имеющие хвою называют — хвойными, а имеющие листву — лиственными. Лиственными породами являются осина, береза, дуб, липа, ольха и др., к хвойным породам относятся ель, сосна, кедр, пихта, лиственница и др. Лиственницей называют дерево за то, что она, как и лиственные породы, на зиму сбрасывает свою хвою.

свойства древесины
свойства древесины — различная текстура среза

Текстура — это рисунок, образующийся на поверхности древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Древесина хвойных пород обладает, как правило, простой и однообразной текстурой. Лиственные породы с ярко выраженными сердцевинными лучами — дуб, бук отличаются очень красивой текстурой на радиальном и тангенциальном разрезах.

Твердость. У деревьев средней полосы мягкую податливую древесину имеют осина, липа, ольха, ива, сосна, ель, кедр и другие. Твердая древесина у дуба, березы, ясеня, клена, лиственницы. Чем тверже древесина, тем быстрее ломаются и затупляются режущие инструменты. Если плотник рубит постройку из лиственницы, то ему приходится затачивать топор гораздо чаще, чем при работе с елью или сосной, чаще разводить и затачивать пилу. Работая с твердой древесиной, резчик по дереву встречается с теми же трудностями. Затачивая инструменты, он учитывает твердость древесины и делает угол заточки менее острым. Работа с твердой древесиной отнимает больше времени, чем с мягкой. Но мастеров всегда привлекала возможность наносить на твердой древесине тончайшие порезки, ее красивый глубокий цвет и повышенная прочность. Твердость имеет большое значение при обработке древесины режущим инструментом. Наибольшей твердостью обладает торцовая поверхность.

По степени твердости все древесные породы разделяют на три группы:

  • мягкие (торцовая твердость менее 38,5 МПа при 12%-ной влажности)—сосна, пихта, ель, кедр, липа, тополь, ольха
  • твердые (торцовая твердость 38,5…82,5 МПа) — лиственница, дуб, бук, береза, вяз, ясень, клен
  • очень твердые (торцовая твердость более 82,5 МПа) —береза железная, акация белая, тис, граб, самшит, кизил.

Твердость древесины зависит от плотности и пористости древесины.

Плотность значительно влияет на свойства древесины, особенно на прочность. Истинная плотность древесины изменяется в очень узких пределах, так как древесинное вещество состоит в основном из целлюлозы. Поэтому независимо от породы дерева истинную плотность принимают равной 1,54 г/см3. Средняя плотность зависит как от породы, так и от условий произрастания дерева. Она колеблется в широких пределах. Так, средняя плотность, определенная при стандартной влажности, равна, кг/м3: для древесины сосны — 500; ели — 450; дуба — 690; березы— 630; бука — 670. Средняя плотность изменяется в зависимости от влажности древесины.

Пористость древесины связана с ее плотностью. С уменьшением средней плотности от 800 до 300 кг/м3 пористость возрастает с 55 до 80%. Следовательно, большую часть объема древесины занимают поры.

Запах. Каждая древесная порода имеет свой запах. У одних запах сильный и стойкий, а у других слабый, едва уловимый. У сосны и у некоторых других древесных растений запах сердцевины очень стойкий и может сохраняться долгие годы. Очень стойкие и своеобразные запахи у древесины дуба, вишни и кедра.

Цвет часто служит одним из важнейших признаков при распознавании породы дерева. Целлюлоза, из которой в основном состоит древесина, почти белого цвета. Все многообразие цветовых оттенков связано с находящимися в древесине красящими, дубильными и смолистыми веществами. Зависит цвет от климатических условий, в которых растет дерево. Породы умеренного пояса окрашены бледно, тропического — ярко.

Влажность древесины может изменяться от нуля (абсолютно сухая древесина) до 100% и более (мокрая древесина). Изменение влажности существенно сказывается на свойствах древесины. Если образец абсолютно сухой древесины выдерживать длительное время во влажном воздухе, то его масса вначале будет возрастать, а затем стабилизируется. Связано это с тем, что водяные пары конденсируются в стенках клеток древесины. Влагу, накапливающуюся в стенках клеток, называют связанной или гигроскопической. Состояние древесины, при котором клеточные стенки максимально насыщены водой, а в полостях клеток находится только воздух, характеризуется пределом гигроскопичности. Для большинства пород влажность, соответствующая пределу гигроскопичности при комнатной температуре, составляет 30% по массе. Учитывая большое влияние влажности, условились все свойства определять при стандартной влажности, равной 12%. Этот показатель соответствует влажности сухой древесины, которая хранится в комнатных условиях.

Усушка — это уменьшение линейных размеров и объема деревянных изделий при удалении из древесины связанной влаги. Такие деформации наблюдаются при изменении влажности в диапазоне от нуля до 30%, т.е. до предела гигроскопичности. Усушка по разным направлениям неодинакова. Вдоль волокон древесины усушка наименьшая — 0,1…0,3%, в тангенциальном направлении 6… 10%, в радиальном—3…5%. Неравномерные деформации усушки в разных направлениях служат причиной растрескивания и коробления пиломатериалов и деревянных изделий.

Есть у древесины свойство, которого нет у других природных материалов- это расщепляемость или раскалываемость. При раскалывании древесина не режется, а расщепляется вдоль волокон. Поэтому расколоть бревно можно даже деревянным клином. Хорошо раскалывается прямослойная упругая древесина хвойных пород кедра, сосны и лиственницы. Среди лиственных деревьев легко раскалываются дуб, липа и осина.

Дом Строй: срубы Пермь, строительство домов, бань, беседок