Для чего нужно изучать строение и пороки древесины
Урок по технологии на тему: «Свойства древесины»
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
МКОУ «Сюгютская средняя общеобразовательная школа
Хивского района Республики Дагестан»
Урок по технологии
на тему: « Свойства древесины »
Разработал : учитель технологии
МКОУ «Сюгютской СОШ»
Конспект урока по теме: «Физико-механические свойства древесины»
Тип урока: комбинированный.
Основной метод обучения: объяснительно-иллюстративный.
Исходный уровень знаний учащихся: учащимся уже известны простейшие операции деревообработки, понятие о машине, токарном станке по дереву.
Познакомить учащихся с основными физическими и механическими свойствами древесины как влажность, твёрдость, прочность, упругость, цвет, запах.
научить определять плотность и влажность древесины
Развить первоначальные знания в определении плотности и влажности древесины.
Развить навыки в определении породы древесины по её свойствам.
Воспитать бережное отношения к древесине.
Привить желания к работе с древесиной.
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний.
3. Изучение новой темы
3.1 Сообщение учителем новых знаний учащимся.
3.2 Самостоятельная работа учащихся с учебником.
4. Практическая работа и текущий инструктаж.
5. Обобщение и систематизация изученного. Контроль и оценка знаний, умений и навыков учащихся.
6. Уборка рабочих мест.
7. Домашнее задание.
8. Подведение итогов урока.
Оборудование урока: ноутбук, проектор, учебник («Технология 6 класс образцы древесины разных пород, тетради, ручки, линейки, весы, ведро с водой.)
1. Организационный момент.
Здравствуйте дети! Давайте проверим присутствующих на уроке.
2. Актуализация знаний.
Учитель. Дерево – одно из самых удивительных и самых совершенных созданий природы. С давних времен деревья были предметом восхищения людей. Им поклонялись народы Дагестана, древние славяне, позднее они служили источником вдохновения для поэтов, художников, архитекторов, скульпторов, мастеров декоративно-прикладного искусства . (Слайды 1- 3.)
Трудно удержаться от восторженного возгласа, глядя на нарядную корзинку, сплетенную из прутьев или бересты. Не меньшее восхищение вызывает изящная деревянная шкатулка, резной столик, да и простые предметы обихода. Начиная с древних времен, до сегодняшних дней, мы отдаем предпочтение древесине, несмотря на разнообразие альтернативных материалов, предлагаемых современным рынком. Древесина традиционно является одним из важнейших строительных материалов, чему способствует ее прекрасные декоративные свойства, широкое распространение, легкость добычи и обработки. Древесина – широко распространенный строительный и поделочный материал. Область применения этого ценного материала настолько широка, что трудно даже перечислить. Древесину не трудно обрабатывать, зная породы, строение, пороки и свойства . Сегодня на уроке, вы познакомитесь со свойствами древесины . (Слайд 4.)
Итак тема нашего урока : Физико-механические свойства древесины. (Слайд 5.) Цели: Ознакомить учащихся с основными свойствами древесины; научить определять плотность и влажность древесины; (Слайд 6).
Для начала давайте вспомним материал прошлых уроков. Вопросы для повторения : Какое строение у древесины? Какие вы знаете породы древесины? Какие пиломатериалы изготавливают из древесины? На что вы обращаете внимание, при выборе заготовок? Для чего нужно изучать строение и пороки древесины? Правильно, ребята. Эти знания способствуют расширению сфер применения, рациональному использованию, совершенствованию технологии переработки древесины. Но кроме пороков и строения нужно еще и знать свойства материалов. Как вы думаете, что такое свойство материала? (Ответы учащихся.) (Слайд 7.)
Свойство – сторона предмета, которая обуславливает его различие или сходство с другими предметами и обнаруживается в его отношении к ним. ( Запишем определение. ) Свойства материалов делятся несколько групп: (Слайд 8.) ( Схему перечерчиваем в тетрадь. )
3. Изучение новой темы.
3.1 Сообщение учителем новых знаний учащимся
Многое о древесине вам уже известно, но есть вопросы, которые предстоит разобрать. Сегодняшняя тема урока позволит вам расширить сведения о свойствах древесины. Древесина обладает различными свойствами, как и разные материалы. Сегодня на уроке вы познакомитесь с (Слайд 9.) физическими и механическими свойствами древесины. ( Схему перечерчиваем в тетрадь.)
Давайте рассмотрим физические свойства древесины. Вы обращали наверно свое внимание, что древесина разных пород бывает более легкой и тяжелой, т.е. менее плотной и более плотной. (Слайд 10.) Плотность – количество массы древесины, содержащейся в единице объема. Находится плотность по формуле, где m-масса древесины, V-объем древесины, записываем в тетрадь определение и формулу.
(Слайд 11.) Высокая плотность – дуб, береза, лиственница, клен, яблоня, груша примерно от 700 до 900 (кг/м3); Средняя плотность – конский каштан, орех грецкий, вишня, тиковое дерево, бук от 560-700 (кг/м3); Низкая плотность – липа, тополь, кедр, вяз, ель, сосна – от 400 до 600 (кг/м3); Древесину с высокой плотностью труднее обрабатывать, но зато такая древесина меньше подвержена изнашиванию.
Следующее из физических свойств древесины (Слайд 12.) влажность. Как думаете, что такое влажность древесины? Количество влаги содержащейся в древесине, найти влажность можно по формуле. Влажность древесины выражается в процентах. Записываем в тетрадь
Различают следующие ступени влажности древесины:
мокрая – длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%;
свежесрубленная – влажность 50-100%;
воздушно-сухая – долгое время хранившаяся на воздухе, влажность – 15–20% (в зависимости от климатических условий и времени года);
комнатно-сухая – влажность – 8-12%
абсолютно сухая – влажность – 0%.
Ребята, существуют специальные приборы для измерения влажности-влагомеры . (Слайд 14.) Как же они действуют? (Слайд 15.) Как вы думаете можно ли изменить влажность древесины? Можно ли, свежесрубленную древесину пускать в производство? Почему? (Ответы детей.)
После рубки содержание влаги снижается. ( Слайд16.) Вначале испаряется свободная влага, затем связанная влага, которая содержится внутри стенок клетки. Что нужно сделать, чтобы использовать древесину в производстве? (ответы детей.) Правильно – сушить.
При сушке древесины прочность пиломатериалов значительно повышается, а возможность их загнивания сводится к нулю. Сушка бывает двух видов: естественная и искусственная.
Естественная сушка (Слайд 17.) проводится на открытом воздухе под навесом от дождя и попадания прямых солнечных лучей, а также в закрытом помещении – для того чтобы, как говорят специалисты, материал принял «воздушно-сухое состояние» (15-20%-ная влажность). Этот процесс может длиться в течение недель и даже месяцев, зато в результате древесина получает надежную защиту от поражения грибами.
Искусственная сушка (Слайд18.) проходит в течение нескольких дней или часов и также делает древесину неуязвимой от поражения гнилью и грибами и обеспечивает ее высокое качество. Процесс искусственной сушки проходит в камерах-сушилках периодического и непрерывного действия . (Слайд 19.) Теплоносителями служат воздух, пар или дымовые газы, нагретые до температуры 70-80°С.
Кроме того, сушка может производиться в электрическом поле высокой частоты. Древесина тогда сушится равномерно и в 10–20 раз быстрее, чем в камере. Но такой вид сушки обойдется дороже, поскольку стоимость электроэнергии достаточно высока. Как могут измениться доски, если их неправильно сушить? При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. (Слайд 20.) В результате высушивания происходит усушка древесины и коробление в различных направлениях.
Разберем с вами еще одно не мало важное свойство древесины – цвет. Кто может сказать, какого цвета бывает древесина? (Ответы детей.) Цвет зависит от условий, где росло дерево и от возраста. Цветовые оттенки древесины делятся на несколько групп. (Слайд 21.) Запишите несколько примеров к каждому оттенку. А кто помнит, что такое текстура древесины, и от чего она зависит? (Слайд 22.)
Текстура – естественный рисунок на срезе древесины. И зависит от породы древесины и от направления среза. (Слайд 23.) Переходим с вами к следующим очень важным физическим свойствам древесины .
Теплопроводностью древесины называется ее способность проводить тепло через свою толщину от одной поверхности к другой. Теплопроводность сухой древесины незначительна, что объясняется пористостью ее строения. Электропроводность древесины характеризуется ее сопротивлением прохождению электрического тока. Она зависит от породы, температуры, направления волокон и ее влажности. Звукопроводимость – свойство материала проводить звук с определенной скоростью. В древесине быстрее всего звук распространяется вдоль волокон. Звукопроницаемость древесины в продольном направлении в 16 раз, а в поперечном – в 3–4 раза больше звукопроницаемости воздуха. Это отрицательное свойство древесины требует при устройстве деревянных перегородок, потолков и т.д. применения звукоизолирующих материалов. Способность древесины усиливать звук широко используется при изготовлении музыкальных инструментов. Наилучшая древесина для этого – древесина ели, пихты кавказской и сибирского кедра.
Разберем механические свойства древесины . (Слайд 24.) Схему перечертите в тетрадь.
3.2 Самостоятельная работа учащихся с учебником.
В тетради начертите таблицу со слайда, (Слайд 25.) , и, прочитав п.1 стр.6 заполните ее, а потом мы ее проверим. (Слайд 26.)
4. Практическая работа и текущий инструктаж. (Слайд 27.)
Выполняя практическую работу, вы должны следовать последовательности, которая написана на слайде. Выполнив работу, вы заполняете таблицу, результаты будут отражены на слайде, и потом, мы сделаем вывод.
Последовательность выполнение работы:
1. Пронумеровать образцы древесины.
3. Взвесить образцы древесины.
4. Определить плотность образцов по формуле:
5. Выдержать образцы в воде в течение 5 минут, и повторно взвесить.
6. Вычислить влажность по формуле:
7. Все полученные данные занести в таблицу. (Слайд 28.)
Вывод: В ходе практической работе, мы убедились, что разные породы древесины имеют разную плотность и разную влажность.
5. Обобщение и систематизация изученного. Контроль и оценка знаний, умений и навыков учащихся.
Учитель проводит анализ характерных ошибок, которые ученики делали по ходу практических работ, и объясняет их, чтобы ученики в дальнейшем их не совершали. Ученики внимательно слушают объяснения их ошибок. Учитель сообщает оценки учащимся за работу на уроке.
6. Уборка рабочих мест.
Ученики убирают инструмент, который был необходим для проведения практических работ по своим местам.
Учитель задает домашнее задание, которое заключается:
1) в проработке изученного материала учебника, с целью его надежного усвоения и закрепления. Проработка вопросов после параграфа. Выучить все определения по данной теме;
2) решить кроссворд. Вопросы к кроссворду:
Дерево, обладающее низкой плотностью.
Количество влаги, содержащейся в древесине.
Дерево, обладающее низкой плотностью
Способность древесины восстанавливать первоначальную форму, после снятия нагрузки.
Дерево с высокой прочностью.
Количество массы древесины, содержащейся в единице объема.
Что применяется для изменения влажности.
Физическое свойство древесины.
Дерево с высокой прочностью.
8. Подведение итогов урока.
1) Вопросы для повторения:
Зачем знать свойства древесины?
С какой целью сушат древесину?
Как определяют влажность древесины на предприятиях?
Какие свойства нужно учитывать при выборе заготовок?
2) Выставление оценок в журнал и в дневники.
Скрытые пороки древесины и методы их выявления
Автор: Митченко А. П., к.с.-х.н., АО «Шмидт энд Олофсон»
Выставки
Отчёт о крупнейших инвестиционных проектах в лесоперерабатывающей промышленности России
Конгресс и выставка «Биомасса: топливо и энергия – 2022»
Уважаемые участники и гости ХХVI Международного лесного форума и выставки «Российский лес»!
Ствол составляет более половины объема дерева (сосна – 65-77%; береза – 78-90%). На его поперечном разрезе различимы кора и древесина со слоями годичного прироста и сердцевиной разной формы, величины и смещённости от центра. В месте расположения живой ветви виден переход слоев годичного прироста и сердцевины из древесины в ветвь. Отмирающие ветви у ствола постепенно покрывается годичными слоями, и образовывают зарастающие и глубоко заросшие сучья. В разных частях ствола сучья рознятся: мелкие, глубоко заросшие в нижней (комлевой); крупные заросшие с утолщениями на стволе в средней; зарастающие на поверхности ствола у кроны; крупные от обломанных или отмерших ветвей в живой кроне.
Сучки, как части ветвей, заключенных в древесине ствола, нарушают однородность древесины и являются самым частым ее пороком. Их наличие и размеры влияют на получаемый сортимент и сорт лесоматериалов, пилопродукции и шпона.
В древесине могут быть иные, скрытые пороки: крень, кармашек, двойная сердцевина, метиковая трещина, прорость и др. Многие пороки выявляются после валки деревьев, их раскряжевки, распиловки, лущения или измельчения. Андрей Петрович Митченко, з аместитель генерального директора по качеству АО «Шмидт энд Олофсон», рассказывает о методах выявления cкрытых пороков древесины, которые не сопровождаются ее разрушением в процессе изучения.
Определение внутреннего строения древесины
Для определения внутреннего строения древесины может применяться резистограф немецкой компании Rinntech. Принцип работы резистографа: регистрация сопротивления древесины при сверлении ствола тонкой буровой иглой (d=3 мм). Он используется для выявления гнили в стволах деревьев, оценки товарной структуры древостоев, аварийности деревьев в рекреационном лесопользовании и проверки безопасности конструкций деревянных построек, для считывания слоев древесины при определении возраста дерева. Прибор прошел аттестацию в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии РФ.
Изучение состояния древесины
Состояние древесины можно изучать с помощью бороскопа производства компании Olympus. Через просверленное в стволе отверстие (d=10 мм) вставляется трубка и в окуляр во всех направлениях осматривается древесина. Изображение выводится на экран или фотографируется специальной камерой.
Внутреннее разрушение стволов городских деревьев может выявляться методами томографии: электрической, ультразвуковой или с применением георадара.
Для выявления внутреннего распада древесины, её механических свойств, расположения, размеров и формы пороков, применяется ультразвуковая томография. Определяется время распространения в стволе дерева акустических волн от нескольких датчиков, расположенных вокруг него. Таким импульсным томографом является «Арботом», выпускаемый немецкой фирмой Rinntech.
Исследование внутреннего строения ствола
Для исследования внутреннего строения ствола живого дерева, в научно-исследовательских целях также используется лучевая (георадарная) томография (двухканальный георадар Zond 12e производства НПФ «Радарные Системы» (Латвия).
Георадар Zond 12e производства НПФ “Радарные Системы”
Георадар позволяет определить распределение диэлектрической проницаемости в стволе, зависящей от влажности коры, ядра, заболони, здоровых и пораженных участков древесины. Без механического воздействия с высокой разрешающей способностью можно изучить строение ствола, а также наличие (отсутствие) дефектов древесины.
Упомянутые методики имеют свои ограничения в использовании: определение внутренних пороков по косвенным внешним признакам; механическое повреждение древесины; невозможность применения на производстве для определения качества круглых лесоматериалов в промышленных масштабах.
Определение скрытых пороков лесоматериалов
Примером оборудования, в промышленных масштабах определяющего скрытые пороки лесоматериалов, является система машинного зрения и контроля качества финской компании Finnos. Лазерные измерения дополнены рентгеновской технологией сканирования, когда внутреннее качество бревен определяется на этапе их сортировки, что оптимизирует потребление сырья, повышает производительность и выход продукции. С 2016 года компания Finnos реализовала установку 3D и рентген-сканеров для более 40 проектов в странах Скандинавии и СНГ.
Рентген-сканер Finnos
Пороки древесины
Пороки древесины – особенности строения, недостатки, отрицательно влияющие на характеристики, ограничивающие возможности использования всего ствола и его частей.
Подобные отклонения могут проявляться в естественных изменениях внешней формы или внутреннего строения самого ствола, а также это могут быть различные повреждения, обусловленные неправильной заготовкой, хранением. Раннее выявление пороков очень важно. Определенные виды пороков легко определяются при простом осмотре дерева в лесу. Другие, а таких большинство, выявляются после рубки, распиловки или обработки.
Пороки древесины и их влияние на качество
Подробная характеристика недостатков, полная классификация всех пороков древесины описываются в ГОСТ 2140-81. Данный нормативный документ выделяет девять типов дефектов:
ГОСТ 2140-81 Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения
Пороками строения древесины называются видоизменения внешних характеристик, структуры, порядка расположения тканей, а также различные повреждения, влияющие на механические свойства древесины, затрудняющие её обработку. Они понижают сортность лесоматериала, качество деревянных изделий, их стоимость, способность долго и без потерь хранится. Также наличие и вид дефектов влияют на методы и приемы обработки, применяемые к конкретному дереву.
Пороки строения древесины
Выделяют 48 пороков строения древесины. Ниже дана характеристика дефектов древесины значительно влияющих на качество дерева и наиболее часто встречающихся:
Пороки формы ствола
ГОСТ определяет следующие пороки формы:
Трещины
Растрескивание древесины параллельно волокнам.
Сучки на стволе
Пороки от вредителей и грибные поражения
Биологические повреждения возникают как результат деятельности живых организмов.
Лесоматериал поражают самые разные животные и растения, относящиеся к разнообразным классам и отрядам. Такие повреждения могут привести лесоматериал в полную негодность.
Пороки, являющиеся результатом деятельности животных и растений:
Грибками вызывается множество дефектов. Наиболее часто встречаются:
Химические окраски
Области и пятна, резко отличающиеся по окраске от нормальной древесины. Причина возникновения — химические и биохимические процессы окисления дубильных веществ. Чаще всего располагаются на глубине поверхностно (1-5 мм в глубину). При сушке выцветают.
Покоробленность
Коробление древесины, то есть изменение её формы, происходит во время её обработки, сушке, хранении.
Методы измерения покоробленности в пиломатериалах:
Некоторые пороки древесины определяются визуально, но все же наиболее точно и корректно они выявляются и замеряются аппаратными методами. В настоящее время для этих целей используется гамма-дефектоскопия, фотоэлектрические, магнитные, рентгеноскопические, акустические методы.
Пороки древесины: их виды и влияние на качество материала. Подробная классификация по ГОСТ
Пороки древесины регламентируются государственным стандартом ГОСТ 2140-81. В соответствие с этим документом все видимые дефекты, которые снижают физико-механические характеристики древесины, делят на 9 больших групп. Нумерация обозначает, насколько часто встречаются те или иные пороки: в начале списка находятся наиболее распространенные дефекты, в конце – те, что встречаются реже.
Группы древесных пороков по ГОСТ 2140-81:
Каждая из указанных групп включает отдельные виды дефектов, а большая часть из них имеет свои подвиды. В итоге получается довольно большой список. И это только те пороки, которые официально стандартизированы. Помимо них также существуют дефекты, отсутствующие в ГОСТ.
В этом материале мы разберемся с запутанной классификацией древесных пороков и покажем, как все они выглядят в реальности.
Сучки
Слева-направо: здоровый круглый сучок (сросшийся), овальный сросшийся с трещинами, овальный несросшийся
Схема образования сучков: 1 — первичные; 2 — вторичные
Трещины
Трещины — это разрывы вдоль волокон, которые возникают из-за избытка внутренних напряжений в материале. У каждой древесины есть свой предел прочности на растяжение поперек волокон. Когда внутренние напряжения превышают этот показатель – возникают трещины. Такие разрывы могут появляться в растущих деревьях, срубленном пиловочнике или уже раскроенном пиломатериале.
Трещины портят внешний вид древесины и сильно снижают ее физико-механические характеристики. Помимо этого они упрощают проникновение вглубь сортимента влаги и агентов биопоражения, что приводит к ускоренному разрушению древесного материала. Далее мы вкратце рассмотрим основные виды трещин.
Метиковые трещины
Длинные, радиально направленные трещины, тянущиеся через середину древесного ствола на 10 м и более. Бывают двух типов: простые (одиночные) и сложные (множественные).
Метиковая трещина в кряже и готовом пиломатериале (с выходом на пласть, кромку и торец)
Метиковые трещины сосредоточены в ядре и, как правило, не доходят до периферии ствола. Таким образом внешне они обычно остаются незаметными, но по мере усушки бревна могут проявляться на поверхности. Небольшие метики, смещенные от центра к периферийной части, называют ветреницами.
Метик обычно образовывается естественным образом, в процессе роста дерева. Появление таких трещин также возможно при валке – при резких скачках внутренних напряжений из-за ударов дерева о землю.
Отлупные трещины
Отлупными трещинами, или просто отлупом, называют отслоения в сердцевинной части ствола. На спиле отлуп выглядит как большая дугообразная или кольцевидная трещина. В таком виде ее можно рассмотреть только на торцах бревен. В уже раскроенных досках или брусе она принимает вид продольных трещин или желобковых углублений (основные виды отлупа в доске и брусе показаны на фото).
Отлуп в кряже и пиломатериалах (с выходом на пласть, кромку и торец)
Морозная трещина
Неофициальное название – морозобоина. Это трещины, представляющие собой наружные разрывы, тянущиеся вдоль всего дерева. Они распространяются от поверхности в середину ствола по радиальным направлениям. Морозобоины появляются в живых деревьях из-за резкого понижения температуры. В соответствие с ГОСТом к этому типу пороков также причисляют громобоины – растрескивания, образующиеся после попадания в деревья молний.
Морозная трещина (морозобоина) — в кряже и брусе
Трещины усушки
Как следует из названия, такие дефекты возникают из-за роста внутренних напряжений в процессе сушки. Это наружные трещины, которые распространяются от поверхности к центру ствола по радиальным направлениям. В отличие от трещин естественного происхождения (метиков или морозобоин) они не такие широкие и глубокие. В зависимости от того на какой стороне пиломатериалов находятся дефекты, трещины усушки классифицируют на торцевые, боковые, пластевые или кромочные.
Трещины усушки: в бревне и пиломатериалах (пластевые, кромочные, торцевые)
Дефекты формы ствола
Сбежистость
Все стволы постепенно уменьшают свой диаметр от комлевой части к вершине — такое естественное сужение называется сбег. Но когда на каждый метр длины заготовленного сортимента диаметр сужается больше, чем на 1 см – это считается пороком, называемым сбежистостью. Он чаще встречается у деревьев лиственных пород, чем у хвойных. Аномальное сужение ствола увеличивает объем отходов при промышленной обработке; также сбежистость становится причиной радиального наклона волокон в доске и брусе, что для пиломатериалов считается дефектом.
Закомелистость
Это одно из проявлений сбежистости, когда диаметр аномально увеличен только в нижней (комлевой) части ствола. О таком пороке можно говорить, если диаметр комлевой части превышает диаметр остального ствола (на расстоянии 1 м от расширения) более, чем в 1,2 раза. Зависимости от того, какую форму расширение имеет на спиле, выделяют округлую (правильную) и ребристую (неправильную) закомелистость.
Округлая и ребристая закомелистость
Овальность
Наросты
Это разного рода локальные утолщения, возникающие на стволе и реже – ветках. Под слоем коры они могут иметь конусообразные выпуклости (характерно для капа) или гладкую поверхность (характерно для сувели).
Из-за своей формы, твердости и структурной аномалии сортимент с наростами не подходит для стандартных деревообрабатывающих процессов. Но благодаря своей уникальной текстуре древесина наростов – ценное сырье для художественных поделок и создания декоративных изделий, а в промышленной деревообработке ее используют для изготовления шпона.
Кривизна
Под этим пороком понимают искривление древесного ствола по длине. Часто это происходит после потери верхушечного побега, когда дерево продолжает расти от боковой ветви. Также кривизна обуславливается естественным наклоном дерева в сторону большей освещенности или, когда оно растет на склоне. Кривизна ствола может быть простой (один изгиб) или сложной, со множественными изгибами.
Кривизна ствола: простая и сложная
Пороки строения древесины
Наклон волокон (косослой)
Наклон волокон, или неофиц. косослой – часто встречаемый порок древесины, который характеризуется отклонением направления волокон от продольной оси ствола. Выделяют два типа наклона волокон в древесине – тангенциальный и радиальный.
Наклон волокон (косослой): тангенциальный (природный) в сосновом бревне, радиальный (искусственный) в доске и природный
Наклон волокон снижает прочность пиломатериалов, увеличивает усушку в продольном направлении, вызывает винтовую покоробленность досок.
Свилеватость
Свилеватостью, или просто свилью, называют извилистое или хаотичное расположение древесных волокон. Эта особенность чаще встречается у лиственничных деревьев и бывает двух типов:
Волнистая свилеватость у ясеня (слева) и путанная свилеватость у березы (справа)
Свилеватую древесину сложно обрабатывать, но она очень ценится из-за своей красивой и нестандартной текстуры. Локальные искривления годичных колец, которые часто путают со свилью, называют завитками. При внешней схожести они относятся к отдельной группе пороков.
Крень
Дефект в виде мнимой утолщенности и потемнения поздней древесины (темных годичных колец). Встречается в изогнутых частях дерева (ветках и стволах), обращенных к земле. Порок в большей степени характерен для хвойных пород, особенно ели и пихты; также часто встречается у деревьев, растущих на склонах.
Выделяют крень двух типов:
Крень: местная (1) и сплошная (2)
На продольных срезах пиломатериалов и в шпоне крень проявляется в виде темных полос. Область крени отличается повышенной твердостью и придает древесине прочность при сжатии и статическом изгибе. Вместе с тем такой порок снижает прочность при растяжении, резко увеличивает усушку вдоль волокон, способствует растрескиванию и продольному короблению досок и бруса. Также зона крени значительно снижает водопоглощение древесины, что затрудняет ее отделку пропиточными составами.
Ложное ядро
Внутренняя зона древесины темного цвета, которая внешне напоминает ядро, но функционально не является таковым. Встречается у лиственничных пород, чаще у березы, граба, липы, бука, ольхи или осины. Для такого псевдо ядра характерно несовпадение его границы с годичными кольцами, а также наличие темной каймы, на границе со светлой древесиной. По форме ложное ядро бывает круглым, лопастным и в форме звездочки.
Внутренняя заболонь
Визуально довольно интересный порок, проявляющийся в виде светлой кольцевой прослойки внутри темного ядра. Встречается у лиственных пород, чаще таких как дуб или ясень. Подобная аномалия возникает из-за нарушений в работе камбия в период сильных морозов. Несмотря на довольно интересный эффект на торцевом спиле, внутренняя заболонь нарушает прочность ядровой части древесины и менее влагостойка.
1. Внутренняя заболонь; 2. Ложное округлое ядро; 3. Ложное лопастное ядро
Сухобокость
Сухобокость, или сухобочина, – локальное омертвение снаружи ствола, образовавшееся в местах механического повреждения коры и слоя камбия на растущем дереве. Выглядит как углубленный участок, вытянутый по длине ствола с одной стороны. По краям сухобочина имеет характерные наплывы. Возникает из-за обдиров, механических ударов, повреждений ствола после пожаров. Встречается на всех видах деревьев. У хвойных пород древесина, прилегающая к сухобочине, как правило, обильно пропитана смолой. Древесина в области сухобочины часто имеет грибные окрасы, а также изъедена насекомыми (рогохвостами).
Данный порок изменяет правильную форму круглых лесоматериалов, влечет локальную деформацию годичных колец и нарушает целостность древесины в местах наплывов. Все это негативно сказывается на физико-механических свойствах древесины и снижает выход пиломатериала и шпона в процессе промышленной обработки.
Прорость
Проростью называют заросшую или зарастающую рану на поверхности ствола, в которой содержится кора и омертвевшая древесина. Прорость бывает двух типов открытая (частично заросшая рана) и закрытая (полностью заросшее повреждение). Прорость нарушает целостность древесины и вызывает локальную деформацию годичных колец, что негативно сказывается на физико-механических свойствах конечного пиломатериала.
Прорость: открытая (слева) и закрытая (справа)
Засмолок
Засмолок — участки хвойной древесины, обильно пропитанные смолой. Визуально они отличаются от остальной древесины более глубоким темным цветом. Образуются в результате механических повреждений древесного ствола. Наиболее типичен для сосны. На бревнах обнаруживается по наличию ран и скоплению смолы.
Засмоленные участки имеют меньшую проницаемость и не так активно впитывают влагу; также у них выше плотность и стойкость к биопоражениям. При этом засмолки хуже обрабатываются режущим инструментом и доставляют много проблем в процессе отделки.
Смоляные кармашки
Пороки хвойной древесины, представляющие собой полости, в которых содержатся смолы или камеди. В растущем дереве кармашки появляются из-за подкоркового повреждения камбия или в результате нагревания ствола солнечными лучами в холодное время года. Смола, присутствующая в таких полостях, затрудняет распиловку сортимента, а также последующую обработку, отделку и склейку древесины.
В мелких деталях кармашки снижают прочность древесины, в то время как в крупных конструкционных элементах их негативное влияние на прочность незначительно.
Засмолок на торце и пласти доски (слева) и смоляной кармашек на торце бревна (справа)
Поражения грибами
Ядровые пятна
Порок, в виде неестественных изменений цвета древесины в центральной (ядровой) зоне ствола, вызванный активностью деревоокрашивающих грибов. Встречается в растущих деревьях всех видов, в срубленном сортименте развитие порока останавливается. Изменение цвета может быть различным: от естественных ядровых цветов (бурого или красно-коричневого), до типичных грибных окрасов, например, темно-фиолетового или черного.
Грибные ядровые пятна и полосы сосны (1) и березы (2)
Изменение цвета под воздействием деревоокрашивающих грибов никак не влияет на прочность древесины. Конечно, это портит товарный вид пиломатериалов, но проблема неприглядных выкрасов легко исправляется при помощи отбеливателей.
Отдельно отметим, что грибные выкрасы — это не только эстетическая проблема. Если не предпринимать мер, под воздействием деревоокрашивающих грибов древесина начнет увеличивать водопоглощение, из-за чего в ней образуется благоприятная среда для развития дереворазрушающих грибов, что в свою очередь уже является серьезной проблемой.
Ядровая гниль
Возникает в толще растущих деревьев под воздействием разрушающих грибов. Выделяют ядровую гниль нескольких видов.
Ядровые гнили: 1. пестрая ситовая; 2. бурая трещиноватая; 3. белая волокнистая
Заболонные окраски
Изменения цвета заболони под воздействием деревоокрашивающих грибов. Распространенными разновидностями таких окрасок являются:
Различные виды заболонных окрасов
Заболонная гниль
Загнивания в виде пятен и полос, охватывающих всю заболонь. У хвойных поражения имеют желто-бурый цвет, у лиственных — гниль принимает более пестрый окрас. Древесина, пораженная такой гнилью, теряет физико-механические характеристики, увеличивает впитываемость влаги и быстро разрушается.
Наружная трухлявая гниль
Такой вид гнили является результатом поражения древесины сильными дереворазрушающими грибами. Возникает в ядровой и заболонной части и-за неправильного хранения материалов на протяжении длительного времени. На начальных этапах проявляется в виде изменений цвета: сначала древесина становится светло-коричневой, затем — темно-бурой. Впоследствии происходит быстрая деградация физико-механических свойств: в структуре дерева появляется сетка трещин и материал начинает распадаться характерными прямоугольными кусочками. При этом пораженная древесина становится опасным соседом для здоровых пиломатериалов.
Спил кряжа, пораженного наружной трухлявой гнилью (слева). Сквозное дупло — результат поражения ядровой гнилью
Биологические повреждения (червоточины)
Червоточины — это повреждения древесины насекомыми, главным образом их личинками. Имеют вид проточенных отверстий, которые можно встретить в свежезаготовленных, сухостойных и ослабленных растущих деревьях, а также в пиломатериалах и деревянных конструкциях.
Червоточины бывают следующих видов:
Отдельно выделяют трухлявую червоточину. При таком пороке количество ходов настолько велико, что внутри древесина представляет собой трухлявую массу, содержащую по большей части буровую муку; при этом внешне она может выглядеть умеренно изъеденной.
Покоробленности
Короблением называют изменения прямой геометрии пиломатериалов, главным образом досок и бруса. Они могут возникать сразу после распиловки, но чаще — в процессе сушки и/или хранения. Основные виды коробления показаны на схеме
Виды коробления: 1 — поперечное; 2 — продольное по пласти; 3 — продольное по кромке; 4 — крыловатость
Причиной коробления становится дисбаланс внутренних напряжений. Например, при поперечной покоробленности проявляется различие величин тангенциальной и радиальной усушки; при продольной — разница усушки по длине волокон.