Позвоните нам
(347) 246-12-95
г.Уфа, ул.Левченко, 2

Статьи → Пороки древесины

          Пороки древесины

          Древесина, как и любой природный материал, несовершенна. Помимо того, что она гниет и горит, у нее еще и довольно много пороков, благодаря которым большая часть внешне прекрасных бревен и досок отбраковывается и идет на изготовление клееных материалов, фанеры и древесно-стружечных плит. Какие же пороки древесины существуют? Выделяют несколько групп пороков древесины:пороки древесины

  • сучки;
  • трещины природные и приобретенные;
  • пороки формы ствола (кривизна и нестандартный сбег);
  • пороки строения древесины (измененные формы годичных слоев и неправильное расположение волокон);
  • химический окрас;
  • грибные поражения (деревоокрашивающие и дереворазрушающие грибки);
  • биологические повреждения (червоточины).

Естественно, все эти пороки относятся не только к круглому лесоматериалу, но и к брусьям, лафету, доскам, всевозможным заготовкам и шпону. Но некоторые пороки характерны только для круглого пиломатериала, другие - для брусьев и заготовок, третьи - только для шпона. Существуют также пороки, которые присущи всем трем типам пиломатериалов.

           Сучки являются наиболее распространенным пороком древесины. В зависимости от вида пиломатериала сучки могут классифицироваться по строению, местоположению, степени срастания, форме среза и т.п. Этот порок характерен для всех видов пиломатериалов, но в большей степени влияет на выбраковку досок и шпона, особенно, если порода дерева ценная. Трещины также довольно часто встречаются, и их тоже можно с уверенностью назвать пороком любых лесоматериалов. Пороки формы ствола увеличивают процент отбраковки не только тех бревен, которые пойдут на строительство, но тех, что предназначены для лущения. Пороки строения древесины для круглого материала и брусьев практически незаметны, если только на дереве нет нароста, капы. Такие пороки забраковываются в досках, заготовках и шпоне, хотя нередко именно свилеватость или завитки придают изделию из дерева необычайный шарм. Химические окраски - враг шпона и всевозможных заготовок для мебели, остальные же пиломатериалы по этому пороку не бракуются. А вот грибные поражения абсолютно для всех материалов являются пороком, особенно, если это дереворазрушающие грибки. Что касается биологических повреждений, например червоточин или выклеванных птицами участков, то в зависимости от степени поражения, это порок также может относиться к любым лесоматериалам.

          Рассмотрим каждый из пороков древесины подробнее:

          Первый порок древесины - сучки  

         В силу того, что древесина - живой мат ериал, сучки в ней просто неизбежны. Они являются основанием или даже вросшей частью ветвей, и, находясь в древесине, сучки нарушают ее однородность, вызывая искривление годичных слоев и волокон. Также это порок приводит к уменьшению рабочего сечения дерева, довольно сильно может затруднять его сучки1механическую обработку, и практически всегда ухудшает внешний вид конечных изделий и заготовок. Прочность древесины из-за наличия сучков снижается, иногда на 30-40%, а в тонких заготовках этот процент может быть еще больше.

Сучки разделяются на разновидности по нескольким параметрам:

  • по степени зарастания (только для круглого пиломатериала);
  • по форме разреза (пиломатериал и шпон);
  • по положению в пиломатериале и шпоне;
  • по взаимному расположению в пиломатериале и шпоне;
  • по степени срастания (пилопродукция и шпон);
  • по состоянию древесины.

По степени зарастания сучка в круглом пиломатериале выделяют два вида: открытые и закрытые. Открытые - те, что выходят на поверхность бревна. Закрытыми называют сучки заросшие, их можно обнаружить только по локальным вздутиям и искривлениям направлений волокон. Форма разреза сучков в пиломатериале и шпоне может быть круглой, овальной или продолговатой, определяется она углом распила древесины и соотношением большего диаметра сучка к меньшему.

         Положение сучка в распиленной древесине может быть разным:

  • кромочным; 
  • пластевым;
  • ребровым;
  • торцевым.

         Если сучок выходит на узкую сторону заготовки, то его называют кромочным, а если на широкую - пластевым. Соответственно, ребровые сучки выходят на грани, торцовые - на торцы. В том случае, когда сучок выходит сразу на два ребра и пласть или кромку между ними, его именуют сшивным. Также можно выделить еще два типа сучков: односторонние и сквозные. Односторонний сучок выходит только на одну сторону или ребро, а сквозной "прошивает" заготовку насквозь, выходя на противоположные стороны пиломатериала.

         По взаимному расположению сучков в пиломатериале выделяют три типа сучков: групповые, разбросанные и разветвленные. Групповые сучки - те, которые расположены на отрезке длиной меньше или равном ширине заготовки. Если сучки находятся на расстоянии друг от друга большем, чем размер доски или бруса, то они называются разбросанными. Мутовчатое расположение ветвей, характерное для лиственницы и сосны, приводит к тому, что довольно часто образуются разветвленные (лапчатые) сучки.

         Степень срастания сучка с окружающей древесиной во многом определяет влияние этого порока на прочность и внешний вид пиломатериала. По степени срастания сучки могут быть: сросшимися, частично сросшимися и несросшимися. Если годичные кольца сучка не срослись с древесиной на протяжении менее чем 0,25% от периметра разреза сучка, то такой сучок называют сросшимся. Если срастания нет в пределах 0,25-0,75%, то сучок частично сросшийся. Несросшимися называются сучки, не имеющие срастания на протяжении более 0,75% собственного периметра разреза. Несросшиеся сучки могут удерживаться в древесине за счет давления и сцепления, а могут быть выпадающими.
Состояние древесины вокруг сучка также важно, причем для всех видов лесоматериала. По этому параметру все сучки делятся на:

  • здоровые (с окрасом или трещинами); сучки2
  • загнившие;
  • гнилые;
  • табачные.

          Если древесина сучка совершенно не имеет признаков гнили, то такой сучок называется здоровым. Для шпона и пиломатериала все здоровые сучки делятся на окрашенные (светлые, слегка темные и темные) и с трещинами. Гнилыми и загнившими называются сучки, имеющие зону гнили соответственно более или менее 1/3 площади разреза сучка. Если гниль превратилась в труху, массу ржаво-бурого или белесого оттенка, которая легко растирается в пыль, то сучок называется табачным.

         Характеристика пиломатериала по сучковатости составляется по разновидностям, размерам и количеству сучков. Самым сложным материалом для установления разновидностей сучков является бревно, поскольку даже по состоянию древесины бывает трудно например отличить загнивающие сучки от табачных. Для этого используют щупы, измеряя глубину распространения гнили и площадь поражения. Если круглый лес идет на шпон, то важна глубина залегания закрытых сучков, а если на строительство, то эта характеристика не важна. В шпоне и пилопродукции все разновидности сучков определяются визуально и по основным соотношениям. Размеры сучков измеряются любым из двух способов: по наименьшему диаметру или по расстоянию между парой касательных, проведенных параллельно продольной оси заготовки.

           Степень влияния сучка на физико-механические свойства пиломатериала зависит от характеристики самого сучка и состояния заготовки, т.е. внутреннего напряжения и предполагаемой нагрузки. И наименьшее влияние оказывают сучки здоровые, круглой формы, хорошо сросшиеся с окружающей древесиной.

          Природные и приобретенные трещины

         трещины Одним из главных пороков древесины являются трещины. Нарушая целостность лесоматериала, они значительно снижают выход продукции высшего сорта, приводят к снижению прочности строительных материалов, а также способствуют проникновению спор грибов и влаги внутрь бревен, брусьев или досок. Что же представляют собой трещины, и какими они бывают?
Трещины - это разрывы древесины по линии волокон. Появляются они и в растущих деревьях, и уже в срубленных. Различают несколько типов трещин:

  • метиковые (простые одноплоскостные и сложные);
  • морозные;
  • отлупные (отслоения);
  • трещины усушки.

          Метиковые трещины располагаются в стволе радиально, могут иметь протяженность по стволу 10 метров и более, иногда доходя от комля до кроны. Появляются они в растущем дереве, а при высыхании древесины расширяются. Заметить метиковые трещины в круглом материале можно только на торцах, поскольку до боковой поверхности они никогда не доходят. В пиломатериале различают простые и сложные метиковые трещины. Простые находятся в одной плоскости, могут обнаруживаться на торцах или боковых поверхностях. Сложные располагаются в разных плоскостях. Морозные трещины - это продольные наружные разрывы, идущие вглубь ствола радиально. Образуются такие трещины от резкого снижения температуры в зимнее время. Располагаются в основном в комлевой части ствола, наружу выходят зачастую с древесными валиками и корой по краям. Морозные трещины отлично видны в круглом материале на торцах и боковой поверхности, а пиломатериале обнаруживаются как длинные радиальные разрывы с локальным уширением годичных колец вокруг.

          Отлупными трещинами называются отслоения по годичным кольцам внутри ядра или в спелой древесине растущих деревьев. Обнаруживаются они в круглом материале только на торцах, при этом имеют вид дугообразных или кольцевых трещин. В пиломатериале отслоения могут быть трещинами-луночками (на торцах) и продольными трещинами (на боковых поверхностях). Отлупные трещины появляются по еще не установленным причинам, вполне вероятно, что отслоения возникают из-за внутренней гнили или водослоя.

          Все эти три вида трещин являются природными, т.е. они появляются в процессе роста дерева. Трещины усушки - это приобретенный порок древесины, возникающий от сильных внутренних напряжений при усыхании. Распространяются трещины усушки вглубь ствола от боковой поверхности по радиальным направлениям, отличаются небольшой протяженностью (стандартно до 1 метра) и небольшой глубиной. Могут возникать из-за неравномерного высыхания по длине круглого пиломатериала, а при крупном сечении у лиственных пород нередко возникают внутренние трещины, так называемые свищи. Последние можно обнаружить только при раскрое материала.

         Пороки формы ствола дерева

          лес Нестандартные формы ствола по большей части приводят к тому, что увеличивается количество отходов при лущении и распиле круглого леса. Кроме того, порок формы ствола является основной причиной возникновения радиального наклона волокон древесины в шпоне и пиломатериале. Пороки формы ствола носят природный характер, все они разделяются на несколько разновидностей:

  • сбежистость;
  • закомелистость;
  • овальность;
  • наросты;
  • кривизна.

              Разность диаметров ствола у корня и верхней части не порок, а природная закономерность, если ее показатель держится в пределах нормы. Любой ствол постепенно уменьшается в диаметре от комля к вершине, и если на каждый метр длины ствола диаметр сужается на 1 см и более, то говорят, что у этого ствола есть сбежистость.

           Закомелистость - разновидность сбежистости, когда имеет место резкое увеличение диаметр комлевой части ствола. Т.е. диаметр круглого лесоматериала с комлевого торца больше на 20% диаметра бревна на расстоянии от этого торца в 1 метр. Если поперечное сечение комлевой части почти круглое, то закомелистость называют округлой. Бывает также ребристая закомелистость, когда на боковой части круглого лесоматериала имеются продольные углубления.

            Овальностью называют такой порок, когда торец круглого лесоматериала имеет не круглую форму, а эллипсовидную. При этом наибольший диаметр превышает меньший не менее чем в 1,5 раза. Овальность практически всегда сопровождается пороками строения древесины. Наросты на деревьях встречаются довольно часто, и являются результатом воздействия бактерий, вирусов, грибов, радиации, механических повреждений на дерево в любой период роста. По форме наросты могут быть очень разными, от небольших гладких выступов до огромных капов и сувелей. На продольном срезе капа строение древесины свилеватое, а у сувеля годичные кольца изогнуты по наружным очертаниям нароста. Все наросты затрудняют деревообработку, однако капы высоко ценятся в качестве материала для облицовки строганного шпона и изготовления декоративных изделий.

            Нередко стволы деревьев имеют ту или иную степень кривизны. Это может происходить из-за потери побега верхушки и замены его боковым, также дерево может иметь наклон в сторону большего освещения. На склонах гор и обрывах деревья могут иметь кривизну из-за постоянного ветра. Кривизна может быть простой или сложной, т.е. с одним изгибом или несколькими.

            Пороки строения древесины

            креньПороками строения древесины называют отклонения от стандартного строения. Выделяют следующие виды пороков:

  • наклон волокон;
  • свилеватость;
  • завиток;
  • реактивная древесина;
  • крень;
  • тяговая древесина.

              Наклон волокон, также называемый косослоем, для круглого лесоматериала или пилопродукции определяется по-разному. На бревнах косослой обнаруживается по направлению борозд коры на боковой поверхности, а также по винтовым трещинам. В пиломатериале и шпоне различают тангенциальный и радиальный наклон волокон. Тангенциальный наклон может быть связан со спиральным строением волокон, а также он возникает при такой распиловке прямо-волокнистого материала, когда рез направлен под углом к продольной оси бревна или доски. Радиальный наклон волокон проявляется при радиальной распиловке, поэтому его еще называют искусственным косослоем.

          Чем сильнее наклон волокон, тем ниже прочность древесины, особенно это заметно при статическом изгибе и растяжении вдоль роста волокон. Кроме того, наклон волокон значительно увеличивает процент усушки и часто является причиной винтового коробления (крыловатости). Механическая обработка также затрудняется, если имеется наклон волокон.
Свилеватостью называют беспорядочное и извилистое расположение волокон. Чаще оно встречается у деревьев лиственных пород. Свилеватость может быть волнистой или путанной. Волнистая свилеватость имеет более менее упорядоченное расположение изогнутых волнообразно волокон и струйчатую структуру. Подобное расположение волокон можно наблюдать преимущественно в комлевой части бревна, где ствол переходит в начало корневой системы. Путаная свилеватость отличается от волнистой беспорядочным расположением волокон, увидеть ее можно в древесине капов и других наростов.

         Свилеватость - это по большей части местный порок строения древесины, но встречается и на протяжении практически всего ствола, как у карельской березы. Свилеватость снижает прочность древесины при растяжении и затрудняет механическую обработку. Но наряду с этим, свилеватость дает очень красивую структуру древесине. Особенно высоко ценится древесины с путаной свилеватостью, и этот порок нередко называют условным.
Завитком называют локальное искривление годичных слоев около сучков и проростей. Завиток может быть односторонним или сквозным. Для больших пиломатериалов завитки почти не считаются пороком, если они односторонние. А вот для мелких заготовок оба вида завитков достаточно опасны.

           Реактивная древесина образуется в изогнутых или наклоненных стволах под действием силы тяжести, ветровой нагрузки, осмотического давления или напряжений роста, она стремится вернуть начальное положение ствола, а потому и получила название реактивной. Различают два вида реактивной древесины:

  • крень (только у хвойных пород);
  • тяговая древесина (только у лиственных пород).

          Кренью называют порок строения древесины, который выражается в кажущемся уширении поздней части годичных слоев. Но креневая древесина только по окраске напоминает позднюю. Образуется крень по большей части в сжимаемой части наклоненных и изогнутых стволов. Различают сплошную и местную крень. Первую можно обнаружить на торцах стволов в виде темных участков древесины овальной формы. Годичные слои в такой древесине гораздо шире, а переход от светлой зоны слоя к темной выражен менее четко. Сплошная крень характерна для комлевой части наклоненного ствола, зоны растяжения искривленного ствола и сжатой части ветвей. Местная крень появляется при кратковременных изгибах. Ее можно заметить на торце ствола в виде дугообразных участков, которые захватывают один или несколько годичных слоев. Сплошная и местная крень обнаруживаются на боковых поверхностях пиломатериалов в виде тускло-темных полос различной ширины.

          Крень приводит к увеличению плотности, торцевой твердости и прочности на сжатие вдоль волокон древесины, но в тоже время крень снижает придел прочности на растяжение вдоль волокон и ударную вязкость. Наличие крени в древесине приводит к снижению целлюлозы и увеличению расходов на ее отбеливание. Самое опасное в креневой древесине то, что усушка вдоль волокон очень сильна, а поперечная усушка в два раза меньше чем у обычной древесины. Это приводит к тому, что пилопродукция коробится и растрескивается.

          Тяговая древесина образуется в растянутой зоне искривленных и наклоненных стволов. Проявляется этот порок в резком уширении годичных слоев. На торцах лесоматериала тяговая древесина заметна в виде дугообразных участков с ворсистой поверхностью и другой окраской. На шпоне или радиальной поверхности заготовки тяговую древесину наблюдают в виде тяжей - узких полос.
Тяговая древесина отличается более высокой плотностью, увеличенной продольной усушкой, но довольно невысокой поперечной. По содержанию целлюлозы тяговая древесина превосходит обычную. Механическая обработка тяговой древесины довольно трудна, поскольку ворсистая поверхность обладает излишней вязкостью.

            Химическая окраска древесины

химич окраска            Цвет древесине придают дубильные, красящие и смолистые вещества, находящиеся в полостях клеток. С возрастом древесина может менять цвет, в основном она темнеет. Но не только возраст дерева влияет на окрас, существует несколько видов химической окраски древесины, которые нередко являются пороками, если пиломатериал заготавливается для последующего лущения или распила на отделочные материалы. Вообще под термином "химическая окраска" подразумевается равномерный или неравномерный окрас, появляющийся в растущем или заготовленном лесе в результате химической реакции.
Виды химических окрасок:

  • водяной подтек;
  • желтизна (хвойные породы);
  • коричневая окраска (тополь);
  • красное ядро (ложное ядро);
  • продубина. ложное ядро

Водяной подтек образуется на поверхности материала в виде полос или пятен вследствие соприкосновения дерева с водой. Желтизной древесины называют светло-желтую окраску заболони сплавной хвойной древесины, которая проявляется при интенсивной сушке. Коричневая окраска характерна только для тополя, она появляется у растущих деревьев на гладких участках коры в виде черно-коричневых пятен. Такие следы почти не вытравляются и остаются на пиломатериале.

Красное ядро нередко называют лжеядром, поскольку эта красная окраска наблюдается в центральной части торца бревна, и проходит она практически через весь ствол. Границы ложного ядра зачастую не совпадают с годичными кольцами. Красное ядро может иметь круглую, лопастную или звездообразную форму. Причин появления ложного ядра несколько: воздействие грибов, влияние морозов, раневая реакция или возрастная дифференциация тканей.

Продубина - поверхностная окраска (красно-коричневая или синевато-бурая), имеющая глубину не более 5 мм. Возникает продубина в результате окисления дубильных веществ, у тех пород деревьев, кора которых богата этими дубильными веществами.
Химическая окраска древесины не влияет на физико-механические свойства материала, а в результате сушки в большей степени выцветает, поэтому она является пороком только тогда, когда дерево идет на декоративные изделия, а окрашенные пятна или полосы не исчезают после обработки.

         Грибные поражения древесины

гриб            Грибные поражения древесины вызываются простейшими организмами - грибами, развивающимися из спор. Эти споры заносятся ветром, водой, насекомыми, животными и т.п. По воздействию на древесину различают два основных вида грибов: деревоокрашивающие и дереворазрушающие.

           Деревоокрашивающие грибы довольно безобидны, поскольку не оказывают почти никакого влияния на физико-механические свойства материала. Эти грибы поражают растущий лес и пиломатериалы, пока древесина не потеряла все свои соки. К деревоокрашивающим грибковым поражениям относят заболонные и ядровые пятна разных цветов, плесень, побурение. Более опасны дереворазрушающие грибы, которые изменяют цвет и структуру древесины, образуя гниль. Гниль может быть заболонной (образуется в заболони), ядровой (в ядре) и наружной трухлявой.
Заболонная гниль характерна для сухостоя и срубленного леса, может развиваться, если влажность довольно высока. Ядровая гниль на ранней стадии проявляется только небольшими пятнами различной окраски, и ее трудно отличить от поражений деревоокрашивающими грибами. Различают несколько типов ядровой гнили:

  • пестрая ситовая;
  • белая волокнистая (мраморная);
  • бурая трещиноватая.

           В срубленном пиломатериале пестрая ситовая гниль прекращает развиваться, в отличие от двух других типов гнили, особенно если древесина не просушивается.
           Наружная трухлявая гниль появляется и в заболони, и в ядре дерева, если пиломатериал долго хранится неправильно, т.е. при высокой влажности и подходящей для развития грибов температуре. Эта гниль может возникать уже в готовых изделиях из древесины, когда условия также неблагоприятны. Существуют даже специальные названия для грибов, разрушающих любую древесину за несколько месяцев, - настоящий домовый гриб, домовый пленчатый гриб, белый домовый гриб.

           Трудно отличить деревоокрашивающие грибы от разрушительной гнили, а потому при обнаружении грибковых поражений, древесину обрабатывают специальными антисептическими растворами, ликвидируя грибы. Если грибные поражения или гниль ликвидировать в заготовке из древесины не удается, то заготовку считают непригодной для последующей обработки.

             Биологические повреждения древесины

         дятел Биологические повреждения древесины делятся на три основных вида:

  • червоточина;
  • повреждения растениями-паразитами;
  • повреждения птицами.

         Червоточиной называют разрушение древесины жуками и личинками. Личинки оставляют внутренние ходы разных размеров и форм, которые можно увидеть, сняв кору со ствола. Существует несколько видов червоточины: поверхностная, неглубокая, глубокая и сквозная.

         Самое легкое повреждение, поверхностная червоточина, имеет проникновение на глубину не более 3 мм, т.е. повреждаются только кора и лубяной слой. Эту червоточину можно не считать пороком, поскольку она не оказывает отрицательного влияния на механические свойства материала.

          Неглубокая червоточина проникает на глубину до 5 мм в пиломатериале и до 15 мм - в круглом лесе. Глубокой называют такую червоточину, при которой глубина проникновения ходов в пиломатериалах больше 5 мм, а в круглом лесе - больше 15 мм. Сквозная червоточина - крайний случай глубокой, когда ходы личинок прошивают материал насквозь. Эти виды червоточины снижают механические свойства древесины и нарушают ее целостность, а кроме того, вместе с личинками в дерево могут проникать грибы. Это значит, что червоточная древесина может загнить или рассыпаться в труху за считанные месяцы. Не рекомендуется использовать такую древесину для возведения несущих конструкций, для отделки помещений, изготовления мебели и т.п. Такой материал подходит только для поделок.

           Червоточине в большей степени подвержены сухостойные деревья и те, что срублены относительно недавно. В промышленных масштабах древесина проверяется на предмет наличия червоточины стандартно - снимается кора и исследуется чистота ствола. Глубину червоточины измеряют щупом.

            Повреждения паразитными растениями не так широко распространены, как червоточина, но тоже наносят вред древесине, изменяя ее механические свойства. Среди растений-паразитов широко известна омела, которая прикрепляется к дереву присосками и выкачивает из него соки. Присоски могут проникать в древесину на глубину заболони, оставляя ходы, как от деятельности личинок. Птицы также разрушают древесину, выдалбливая дупла или полости в поисках личинок и жуков. Повреждения птицами увеличивают количество отходов при деревообработке (распиловке и лущении).