Виды древесины и характеристика пиломатериалов

image
Самые твёрдые породы древесины
Главная ДОМА И КВАРТИРЫ Строительные материалы

<!DOCTYPE html PUBLIC «-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN» «http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd»> <?xml encoding=»UTF-8″>

Не каждый знает, что дуб – не самая твёрдая порода дерева. Многие другие деревья обладают более высокой плотностью, имеют свои необычные свойства и текстуру. Из этой статьи вы узнаете, какие твёрдые породы деревьев существуют, какие они имеют особенности. При производстве мебели, различных изделий для быта и материалов для строительства дома зачастую используются только твёрдые породы, поскольку они очень надёжны и долговечны.

image
Твёрдые породы дерева не всегда позволят вбить в себя гвоздь

Что такое показатель твёрдости и как его измеряют

Твёрдое дерево отлично сопротивляется воздействию других, более плотных тел, например, металлических предметов. Показатель твёрдости имеет важное значение при выборе строительных материалов. Доски для пола и другое деревянное сырьё обязательно должно быть достаточно твёрдым для того, чтобы выдерживать большие нагрузки. С материалом высокой плотности тяжело работать, но при этом твёрдое дерево очень износостойко, что делает его дорогим материалом.

Проверка дерева на прочность происходит в тот момент, когда производится обработка с помощью саморезов, сверла и гвоздей

В зависимости от того, каким образом осуществляется воздействие на доску, показатель прочности может меняться. Самые прочные изделия выдерживают нагрузку с разных сторон: вдоль годичных колец дерева, радиально, с торца и фронтально.

Важно! Такое значение, как показатель твёрдости дерева формируется по разным параметрам и в определенный временной промежуток. Имеет значение глубина отпечатка, оставленного от чужеродного предмета на дереве, сила надавливания.

Общепринятый вариант для определения степени прочности и крепости дерева – метод Бринелля. Особенно важное значение этот параметр имеет при выборке паркета для пола. На плотном дереве не остаются следы от ножек мебели, каблуков.

При срезе досок с боковой части твердость достигает до 30% у лиственных деревьев и до 40% у лесоматериалов, по сравнению с прочностью торцовых заготовок

При измерении прочности дерева по методу Бринелля необходимо учесть, что в среднем, шарик диаметром 10 мм входит в дерево с большой силой и происходит вдавливание с массой в 100 кг. В результате подсчётов определяется нанесенный при таком вдавливании ущерб и выделяется параметр прочности. Учитываются все нанесенные повреждения: вмятины, трещины, сколы. Для прочного дерева показатель Бринелля выше. В общих таблицах можно встретить значение, выраженное в МПа. Так, 10 МПа – это 1 НВ, что равняется показателю 10 Н/мм².

От чего зависит твёрдость древесины

Показатели плотности отличаются для каждой породы дерева, но имеется ряд общих факторов.

Даже одно дерево может иметь разную степень прочности, если оно растёт в условиях высокой или низкой влажности

Факторы, влияющие на степень твёрдости дерева:

  • возраст породы, чем старше древесина, тем более высокие характеристики прочности она имеет. Молодое дерево влажное, а старое иссушается и становится прочнее;
  • климат и география произрастания. В холодном климате деревья прочнее, потому что растут крайне медленно;
  • способ, которым было распилено дерево. Существуют определенные методики для усиления прочности при распиле;
  • участок, в котором обрезан ствол. Плотность коры всегда выше, чем у сердцевины дерева.

Преимущества и недостатки твёрдых пород дерева

Несмотря на то, что прочные доски считаются наиболее предпочтительными в строительстве и при изготовлении мебели, можно выделить как положительные, так и отрицательные моменты. Преимущества твёрдых пород:

Минусы: Твёрдые породы дерева неприхотливы и практически не нуждаются в дополнительном уходе, однако, могут возникнуть трудности с закреплением мебели из твердого дерева на стене и починкой, если потребуется забить гвоздь.

Степень твёрдости деревьев, характерных для России

Самыми прочными и крепкими породами деревьев в России являются самшит, акация и кизил, а также граб. Эти породы используются при оформлении поручней, балконов и террас, изготавливаются разные виды паркета. Данный материал доступен по цене, но не уступает по качеству более дорогостоящим материалам. Эти виды деревьев используются наиболее широко. Другие породы, в том числе, экзотические, вроде сукупиры, гикори и кумару тоже используются при производстве паркетных досок.

Во время изготовления заготовок, распила досок прочность дерева может как повыситься, так и понизиться, опытный мастер всегда учитывает это

Прочные породы дерева используются не только в стандартных случаях, для изготовления пола и мебели, но также и в производстве сувениров, рабочих деталей для разного оборудования, например, станков. В Южных странах растет огромное количество деревьев с прочной и стойкой древесиной, например, ятоба. Это дерево растёт в Южной и Центральной Америке, в тропическом лесу. Прочность по шкале Бринелля- 7 баллов. Заготовки из ятобы имеют светлый оттенок и сероватым налетом, однако, сердцевина окрашена в насыщенный оранжевый или красный цвет. После того, как дерево спилено, оно постепенно темнеет. Через неделю приобретается постоянная окраска – кирпично-красная. Это дерево быстро растет и достигает до 40 метров в высоту.

Используя такие породы деревьев можно создавать не только мебель и материалы для обшивки дома, но и декоративные элементы

В общем рейтинге по твёрдости заготовок второе место занимает необычное дерево сукупира. Показатель твёрдости составляет около 5,6 баллов. В России сукупира не растёт, её доставляют из Амазонии. В центре древесина тусклая, красновато-коричневого оттенка, но к краям становится более светлой. Когда дерево распиливается, можно заметить четкие полосы желтого цвета, это паренхима. Текстура сукупиры очень своеобразная. Наблюдается странный узор на спиле, что объясняется содержанием маслянистых веществ, древесного эфирного масла. Они содержатся прямо в древесине и делают её устойчивой к уничтожению паразитами. В сукупире практически не содержится микроорганизмов и жуков, стачивающих кору.

Данная древесина отлично подходит для изготовления паркета, напольных досок и мебели, однако, распил крайне сложен. С легкостью проходит полировка и шлифовка

Ярра амазонская обладает очень высокой прочностью, её показатель – 6 баллов. Дерево растёт на территории Южной Америки. В сердцевине дерево имеет насыщенный сливовый или темно-красный оттенок, а заболонь отличается коричневатым или желтоватым цветом. При распилке заготовки из ярры темнеют под воздействием влажности. Доски получаются гибкие, но распилить их и добиться идеально ровной формы сложно.

Подобный материал используется для строительства плавательных средств – лодок, а также для зданий, особенно, в регионах с повышенной влажностью

Дерево, растущее в тропических лесах Западной Африки достигает в высоту 60 метров. Мутения очень прочная и имеет показатель 5 баллов. Заготовки мутении отличаются коричневым цветом, напоминающим грецкий орех. Дерево уникально за счёт появления фиолетовых «лучей» при распиле.

Прекрасные элементы для отделки помещений, детали интерьера, мебель и другие приспособления могут быть изготовлены из этого дерева

На территории Малой Азии и Европы с южной стороны растёт орех европейский. По шкале твёрдости это дерево достигает показателя 5 баллов. Древесина орехового дерева очень дорогая и высоко ценится истинными любителями натуральной, качественной мебели. Структура досок очень необычная – можно заметить волнообразный рисунок, при этом волокна параллельные и ровные.

Древесина используется при изготовлении дорогостоящих украшений и мебели. Однако, есть один недостаток, готовые изделия необходимо обрабатывать и защищать от поедания жуком древоточцем

Показатель твёрдости для дерева Мербау достигает 4,9 баллов, что не самый большой, но и не маленький. Природная зона, в которой лучше всего растёт мербау – Папуа, Новая Гвинея, Азия. Средняя высота взрослого мербау – 30 метров. Из-за высокой плотности дерево очень много весит, в среднем – до 800 кг на кубический метр. Естественный оттенок древесины – жёлтый или светло-оранжевый. Со временем, после распила и обработки доски темнеют, становится коричневатыми, с бронзовым или серебряным отливом.

Поскольку дерево имеет извилистые и прямые волокна, получаются красивые доски. Часто мербау используют и при отделке ванных комнат, бань

Для тех, кто предпочитает хвою, идеальным вариантом станет лиственница. По плотности она не превосходит другие деревья, по шкале Бринелля у лиственницы всего 2,6 баллов, однако, она износостойка. Цвет досок – тёмно-красный у ядра и по краям с желтоватым оттенком. Лиственницу используют при строительстве домов, они выдерживают долгое время даже в самых влажных регионах. Вязкость древесины высокая, поэтому обработка происходит крайне медленно. При попадании влаги древесина становится прочнее, а если её намеренно вымочить, можно получить показатель прочности, сопоставимый с камнем.

В таблице вы можете увидеть показатели твёрдости разных пород деревьев

Какие породы дерева вы использовали в отделке, и какие доски показались наиболее прочными, износостойкими?

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО: ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО: 7 правил грамотной сушки дров, о которых многие забывают Как вернуть и сохранить мягкость полотенцам? – 7 рабочих способов для ценителей комфорта

Ярра амазонская 

Это дерево отличается высокой прочностью — 6 баллов по Бриннелю. Его можно встретить исключительно на территории Южной Америки. Отличительная черта ярры амазонской в том, что при ее распиле дерево темнеет. Происходит это в результате повышенной влажности.

Доски из нее получаются гибки и идеально зашлифовать их не получается. Чаще такую древесину используют для создания лодок, некоторых предметов интерьера, а также сувенирной продукции.

Сукупира 

Данная порода древесины легко отличается по текстуре и оттенку. Внутри преобладают красновато-коричневые вкрапления со светло-желтыми прожилками.

Довольно практичное дерево, но при этом плохо поддается обработке. Однако хорошо полируется, а также шлифуется. Твердость по Бриннелю — 5,6 баллов.

За счет маслянистости древесины, она не поддается негативному воздействую паразитов и древесных грибов.

Балау (бингкирай) 

Показатель твердости — 5,1 баллов по Бриннелю. Растет исключительно на территории Юго-Восточной Азии. За счет своей прочности и эксплуатационных характеристик часто используется в качестве террасной доски, пола для ванной комнаты и для создания садовой мебели.

Отличительная черта заключается в том, что данная порода дерева практические не подвержена гниению.

Орех 

Орех – древесина, которая в большинстве своем применяется для декоративной отделки внутри помещения, а также для создания предметов интерьеров, мебельной фурнитуры.

Эта порода дерева легко поддается обработке, но при этом не деформируется и отличается высокой устойчивостью к образованию трещин во время сушки древесины. Твердость по Бринеллю составляет 5 баллов. 

Мербау 

Чаще ее можно встретить на территории Азии, Новой Гвинеи и Папуа. Средняя высота взрослого дерева составляет 30 метров, а вот его вес может достигать 800 км на кубический метр. Оно такое тяжелое из-за высокой плотности. Показатель твердости — 4,9 баллов.

Изначально цвет древесины колеблется от желтого до светло-оранжевого, но спустя некоторое время после распила она начинает темнеть и приобретать коричневый оттенок с серебряным или же бронзовым отливом.

Бубинга 

Одна из редких африканских пород дерева. Ее особенность в неоднородности и волокнистости текстуры, которая лучше проявляется после обработки антисептическим средством и нанесения финишного покрытия. Показатель твердости — 4,8 баллов.

На рынки стран СНГ импортируется крайне редко.

Бамбук 

После одеревенения стебель бамбука по эксплуатационным характеристикам практически не уступает даже самой прочной древесине. Твердость — 4,7 баллов.

Используется наравне с твердолиственными породами деревьев.

Гонкало (тигровое дерево) 

Декоративная порода дерева, главной отличительной чертой которой являются резкие переходы от темных оттенков к светлым. Стоит отметить, что именно из-за цвета появилось название «тигровое дерево». Показатель твердость — 4,7 баллов.

Билинга 

Растет в экваториальной Африке. Древесина содержит большое количество натуральных масел и танинов. За счет этого она устойчива к гниению, негативному воздействию паразитов, влаге. Твердость по Бриннелю — 4,5 баллов.

В основном применяется для создания мебели и паркета, так как имеет высокую износостойкость за счет своей прочности.

Венге

Тяжелая, ровноволокнистая и крупная порода. Обработка венге производится тяжело, так как дерево не поддается изгибу. Также покрытие лаком древесина задача не и простых, это обусловлено тем, что в порах дерева содержится большое количество маслянистых и минеральных веществ. Показатель твердости — 4,2 балла.

Каждая из пород дерев, вошедших в мой топ-10 обладает высокой твердостью и подходит для создания мебели, паркетной доски и прочего. Помимо указанной характеристики, практически все они отличаются высокой износостойкостью и устойчивостью к вредителям.

Древесина может реагировать на климатические условия. К примеру, если вы храните фанеру в теплом, не проветриваемом помещении, то фанера ухудшается со временем.

Древесина состоит из вытянутых тонких клеток, подобных соломинкам, которые проводят воду с растворенными минеральными веществами от корней к листьям, где на свету образуются органические вещества, необходимые для роста дерева. Древесина каждой породы имеет клетки, характерно расположенные только у нее.

Древесина бывает мягкой и твердой.

Мягкая древесина

— это древесина, которая представляет, из себя вечнозеленые хвойные деревья. Она обычно мягче и дешевле твердой древесины, поскольку хвойные деревья растут быстрее. Мягкая древесина распространена в мебельном производстве и является сырьем для изготовления бумаги. Из мягкой древесины делают шпоны, затем фанеру, ну а мы, в свою очередь выпиливаем из фанеры поделки.

Твердая древесина

— это так называемые широколиственные породы деревьев. Она дорогая, т.к. твердая древесина плотнее мягкой, изделия из нее прочны и долговечны. Вот поэтому такая древесина ценится в столярном деле.

в Советское время древесина делилась на две группы: «Хвойные» и «Лиственные». Хвойные — считались мягкой породой. Лиственные — относились к твердым породам.

Виды древесины:

1. Сосна

(мягкая порода)

Существует много разновидностей сосны, повсеместно используемой в строительстве и для изготовления некоторых видов мебели.

2. Красное дерево

(твердая порода)

Породы, произрастающие в Гондурасе и Африке, широко используются в мебельном производстве, обычно в виде шпона.

3. Вяз

(твердая порода)

Хороший материал общего назначения, используемый в судостроении, в качестве конструкционного материала и для токарных работ.

4. Кедр

(мягкая порода)

Легкая и прочная древесина кедра со временем со временем становится серой. Применяется для изготовления лестниц, оконных рам.

5. Пихта дугласова, или по другому Лжетсуга

(мягкая порода)

Очень высокие деревья, древесина которых используется в качестве конструкционного материала, в мебельном и фанерном производствах.

6. Бук

(твердая порода)

Замечательная мелко волокнистая древесина бука пригодна для изготовления мебели, для токарных работ, производства игрушек, но не для изделий, используемых на открытом воздухе.

7. Дуб

(твердая порода)

Очень прочная и долговечная древесина дуба необходима для строительных работ и при изготовлении мебели.

8. Чинара

(твердая порода)

Светлая древесина. Используемая при изготовлении мебели и мелких деталей, например токарных изделий.

9. Тик

(твердая порода)

Тяжелая и долговечная древесина тика используется в столярно — мебельном производстве и в судостроении.

10. Береза

(твердая порода)

Умеренно твердая древесина березы широко используется в столярно — мебельном производстве.

11. Мореный дуб

(твердая порода)

Мореный европейский дуб, имеющий коричневый цвет, очень ценится как облицовочный материал для мебели.

12. Черное дерево

(твердая порода)

Имеет чрезвычайно твердую и дорогую древесину. Используется при изготовлении клавишей для музыкальных инструментов, шахматных фигур и т.п.

13. Лиственница

(мягкая порода)

Умеренно мягкая древесина лиственницы используется как в мебельном производстве, так и для изготовления свай, столбов, шпал, полов.

14. Орех черный

(твердая порода)

Отличный материал для изготовления мебели и токарных изделий.

15. Ясень

(твердая порода)

Очень твердая и прочная древесина ясеня используется для изготовления рукояток инструментов, спортивного инвентаря. Отличный материал для токарных работ.

16. Афромозия

(твердая порода)

Произрастает в Западной Африке. Применяется при изготовлении мебели. Иногда морится под красное дерево.

17. Клен серебристый

(твердая порода)

Часть древесины клена с отметинами от недоразвитых веток используется в виде шпона.

18. Липа американская

(твердая порода)

Легкая твердая древесина. Используется для изготовления футляров, игрушек, некоторых видов мебели.

19. Энтандрофрагма

(твердая порода)

Произрастает в Африке. Применяется для изготовления декоративной мебели, обычно в виде шпона.

20. Эбеновое дерево

(твердая порода)

Экзотическое дерево, произрастающее в Африке. Применяется для изготовления декоративной мебели.

Акация белая — родом из Северной Америки, завезена в Европу в 1601 г. Разводится и хорошо растет на Украине, Кавказе, в Крыму, а также в Средней Азии, одна из основных пород Венгрии. Белая акация — ядровая кольцесосудистая порода с очень узкой заболонью желтоватого цвета, резко отграниченной от зеленовато-серого или желтовато-серого ядра.  Высокие прочность и стойкость к гниению позволяет использовать эту древесину в качестве рудничных стоек, свай и т.д. Она годится для сухих и влажных помещений, для их внутренней и наружной отделки. Древесина белой акации — прекрасный материал для паркета. Кроме того, из нее делают отличные двери, которые прочнее дубовых. Древесина белой акации идеально ведет себя в соединениях на клею и на шурупах. Для отделки изделий из нее одинаково хорошо подходят как лакокрасочные материалы на основе органических растворителей, так и водорастворимые лаки, краски и бейцы.

Характеристики древесины

Без понимания, как устроено дерево, невозможно получить полные знания о физических и механических свойствах древесины, а значит, и успешно проектировать и эксплуатировать деревянные конструкции. 

Дерево, даже одной и той же породы, не является совершенно однородным, стандартным материалом. Поэтому, обычно, даются некоторые средние характеристики, позволяющие сравнивать свойства различных древесных пород.

Содержание скрыть 1 Строение дерева 1.1 Корни 1.2 Ствол 1.3 Крона 2 Строение ствола дерева 2.1 Кора дерева 2.2 Камбий 2.3 Древесина 2.4 Сердцевина 3 Микроструктура древесины 3.1 Вам также может быть интересно:

Строение дерева

Независимо от породы, растущее дерево имеет:

• корни

• ствол 

• крону 

image

Независимо от породы каждое дерево имеет корни, ствол и крону

Корни

Корни служат не только для укрепления дерева в почве и удержания его в вертикальном положении, а самое главное, для питания дерева из почвы водой и питательными веществами, необходимыми для его жизни и роста.

Ствол

Ствол – наиболее ценная часть дерева. Это основная его часть, так как объем ствола составляет от 50 до 90% от всего объема дерева. В растущем дереве ствол выполняет несколько функций:

– проводит от корней к кроне и обратно воду и питательные вещества;

– сохраняет запас этих веществ;

– служит опорой кроне.

У самой земли дерево обычно имеет самый большой диаметр ствола (толщину), постепенно и равномерно уменьшаясь кверху. В живом, растущем дереве, каждый год появляется новый конусообразный слой древесины. Каждый следующий слой выше и большего диаметра.

Форма и вид ствола зависят как от породы дерева, так и от среды его обитания. Растущая в лесу сосна имеет прямой высокий ствол и небольшую крону. Такая же сосна, но растущая на открытом месте – невысокий неровный ствол и пышную крону.   

Крона

Крона дерева состоит из ветвей, несущих на себе листву или хвою. Листья и хвоя поглощают из окружающего воздуха нужные дереву химические вещества. Именно в хвое и в листьях под воздействием солнечных лучей разлагается содержащийся в воздухе углекислый газ на углерод и кислород.

Углерод затем соединяется с веществами, поступающими через корни из почвы и используется для роста и питания дерева. Кислород выделяется в воздух. Излишняя влага, поступающая в дерево из корней, также испаряется через листья и хвою.

Строение ствола дерева

Ствол дерева состоит из:

коры

• камбия

• древесины

• сердцевины

image

Ствол дерева состоит из коры, камбия, древесины и сердцевины

Кора дерева

Кора покрывает всю поверхность дерева и служит ему для защиты от повреждений и вредных воздействий окружающей среды. Она состоит из трех слоев, из которых только два видны невооруженному глазу: наружный пробковый и обращенный внутрь ствола лубяной.

Так как пробковый слой расположен снаружи дерева, то его основная задача –  предохранять древесину от высыхания, механических повреждений, морозов, перегрева, резких перепадов температуры и других внешних воздействий.

Также, как и внутренняя часть дерева – древесина, кора ежегодно нарастает в толщину, однако этот прирост очень мал, и к тому же, наружные слои в виде чешуи постепенно отпадают, так как пробка – это мертвые клетки, заполненные воздухом. Поэтому кора никогда не достигает такой толщины, как древесина.

Лубяной слой (луб) коры состоит из незаметных для глаза мелких трубок, по которым вода и питательные органические вещества, выработанные в листьях и хвое, перемещаются вниз по стволу к корням.

Камбий

Между мертвой корой и живой древесиной расположен камбий – очень тонкий сочный слой живых клеток, не видимый невооруженным глазом. Эта живая часть ствола, питаясь нисходящими соками лубяного слоя коры, непосредственно участвует в росте дерева.

Рост дерева в толщину происходит в результате деления клеток камбия. В результате деления клетки камбия, одна из дочерних клеток остается камбиальной, а другая идет или на образование элементов древесины, или на образование коры. Деление клеток камбия в сторону древесины происходит раз в десять чаще, чем в сторону коры, вследствие чего древесина нарастает значительно быстрее коры.

Внутренняя часть клеток камбия (около 90%) образует ксилему – особые проводящие сосуды, по которым минеральные вещества и вода поднимаются от корней дерева, по стволу к его верху. Таким образом, из внутренних клеток камбия формируется заболонь – новый годичный слой древесины.  

Наружная часть клеток камбия (около 10%) идет на формирование других сосудов – флоэмы. По этим сосудам органические вещества, образовавшиеся в листьях и хвое, спускаются вниз по дереву. Таким образом, из наружных клеток камбия формируется лубяной слой коры.   

Камбий действует только весной и летом, когда в стволе появляется много соков, которыми он питается. Результатом деятельности камбия является образование вокруг уже существующей древесины новых слоев, так называемых годичных слоев древесины, по количеству которых определяется возраст дерева. Зимой работа камбия затухает настолько, что рост дерева прекращается.

image

Поперечный, тангентальный и радиальный разрезы древесины

В годичном слое древесины вначале образуются тонкостенные клетки ранней древесины, которые у хвойных деревьев заметно светлее, чем клетки поздней древесины, у которых стенки толще. Ранняя древесина должна быстро доставлять питательные вещества от корней к листьям; клетки поздней древесины служат, главным образом, для укрепления ствола.

В тропических районах зоны прироста образуются в период смены засухи и дождей. Здесь прирост наблюдается не каждый год. Вечнозеленые тропические деревья, рост которых не прерывается периодом покоя, не образуют годичных колец.

Ширина годичных колец бывает от 1 до 10 мм, и это зависит от возраста дерева, климатических условий, состояния почвы и воздействия вредителей. От этих же условий зависит и доля ранней и поздней древесины в дереве. Как правило, быстрорастущие деревья образуют широкие годичные кольца, а медленно растущие – узкие.

Однако, если рассматривать общий поперечный распил, то видно, что наиболее важную роль в годичном кольце играет поздняя древесина.

Древесина

Для строительства основное промышленное значение имеет древесина, (состоящая из заболони и ядра), которая в растущем дереве занимает большую часть ствола.

Заболонь (или оболонь) – молодая, не омертвевшая еще часть древесины, находящаяся ближе к поверхности дерева. Состоит из живых, физически активных древесных клеток. Служит для проведения воды от корней вверх по стволу в крону и для отложения запасных питательных веществ.

Ядро – наиболее старая по возрасту часть древесины, расположенная ближе к сердцевине, состоящая из омертвелых клеток, не принимающих участия в жизни дерева. Однако, это самая прочная и устойчивая часть древесины, заключающая в себе наибольшее количество смол, камедей и пр. Ядро имеет более темную окраску, а в свежесрубленном дереве и меньшую влажность, чем заболонь.

У всех молодых деревьев, независимо от породы, древесина состоит только из заболони. У некоторых пород деревьев с течением времени отмирающие клетки, отложения смолы и дубильных веществ образуют ядро. Образование ядра начинается у разных пород в разном возрасте. У дуба, например, это происходит довольно рано – в возрасте 8-12 лет, у сосны значительно позднее – на 30-35 год жизни дерева.

Превращение древесины в ядровую начинается тогда, когда в стволе образуется достаточно широкая заболонь, способная подавать влагу от корней в крону. Внутренняя часть ствола освобождается от выполнения этой задачи, живые элементы древесины отмирают, влагопроводящие каналы блокируются, уменьшается содержание влаги в древесине.

В отмерших клетках ядра отлагаются такие субстанции, как красители, смолы, жиры, дубильные и каучукообразные вещества. Древесина пропитывается дубильными и красящими веществами, в результате чего темнеет, становится тяжелее, тверже, способна лучше противостоять вредителям. У нее возрастает стойкость к гниению, несколько увеличивается плотность.

Закупорка водопроводящих путей древесины ядра имеет как положительное значение, так как она становится практически непроницаемой для воды и воздуха, так и отрицательное, так как при пропитке древесины антисептиками, ядро обычно не пропитывается.

Граница между ядром и заболонью обычно не проходит целиком по одному годичному кольцу. По разнице окраски заболони и ядровой древесины и по образованию последней деревья подразделяются на следующие группы:

1. Деревья с ядровой древесиной (дуб, сосна, лиственница). У этих деревьев темное ядро отделено от более светлой заболони цветовой гранью.

image

Спил сосны

2. Деревья с преобладанием ядровой древесины (ель, красный бук, пихта). У этих деревьев содержание влаги в ядровой древесине ниже, чем в заболонной, но цветом они не отличаются.

image

Спил ели

3. Деревья без ядровой древесины, с одной лишь заболонной – с более сухой центральной частью ствола. Это спелодревесные, заболонные породы (клен, граб, липа, береза), у которых все течение ствола окрашено равномерно

image

Спил берёзы

Сердцевина

Сердцевина – внутренняя, центральная часть ствола, состоящая из рыхлых малопрочных тканей, образованных в первые годы жизни дерева.

Микроструктура древесины

Микроструктуру хвойной древесины лучше всего понять, рассматривая три взаимно перпендикулярных разреза ствола:

1. Поперечный (торцевой), образуемый при сечении поперек его оси;

2. Радиальный, проходящий вдоль ствола, по радиусу, те есть, через его центр;

3. Тангентальный (тангенциальный), проходящий вдоль ствола вне центра, то есть по хорде окружности.

image

Разрезы ствола дерева: 1- поперечный; 2- радиальный; 3- тангентальный 

На поперечном (торцевом) разрезе дерева видно, что в центре ствола находится сердцевина. Вокруг сердцевины, занимая практически всю площадь поперечного разреза, располагаются концентрические слои древесины – годичные слоя (кольца прироста). Это название вызвано тем, что толщина ствола ежегодно увеличивается на один слой, нарастающий по окружности ствола, поэтому по количеству годичных слоев, видимых на поперечном разрезе ствола или пня, судят о возрасте дерева.

На каждом из трех разрезов ствола годичные слои выглядят по-разному. На торцевом они образуют более или менее правильные окружности, на радиальном – прямые, слегка волнистые линии, а на тангентальном – кривые конусообразные полосы.

На разрезах можно наблюдать сердцевинные лучи, которые служат для проведения питательных соков, поступающих от листьев или хвои через лубяной слой коры внутрь ствола, а также для хранения питательных веществ.

На каждом из разрезов сердцевинные лучи образуют характерный для каждой породы рисунок.

На поперечном разрезе они видны как узкие полоски (их не следует смешивать с трещинами), направленные от коры к сердцевине. Лучи могут быть длинными, соединяющими сердцевину с корой, и тогда они носят название первичных сердцевинных лучей в отличие от вторичных, которые не доходят до сердцевины. Их размеры неодинаковы у разных пород дерева.

На радиальном разрезе лучи хорошо заметны в виде светлых или широких ленточек, а на тангентальном – наблюдаются в виде темных черточек, имеющих острые концы и направленных вдоль волокон.

image

Сердцевинные лучи у бука на разрезах: а – поперечном; б – радиальном; в – тангентальном

На наружной окружности древесина ствола замыкается корой и слоем камбия, находящегося между корой и древесиной.

Древесина состоит из клеток, которые образуют проводящие, опорные и запасающие ткани.

Основной объем у хвойных пород (90-95%) занимают ранние и поздние трахеиды. Они представляют собой сильно вытянутые веретенообразные омертвевшие клетки с одревесневшими оболочками и с кососрезанными концами.

Ранние трахеиды образуют раннюю древесину в каждом годовом слое. Клетки ранних трахеид внутри имеют широкую внутреннюю полость, а их тонкие стенки пронизаны множеством окаймленных пор. Благодаря такому строению клеток, ранние трахеиды выполняют проводящие функции – проводят воду и питательные вещества в крону дерева. 

Поздние трахеиды входят в состав поздней древесины и являются механическими элементами. В отличие от ранних трахеид, стенки поздних сильно утолщены за счет резкого уменьшения внутренней полости клетки. Это позволяет им образовывать опорные ткани, обеспечивающие прочность ствола.

Из запасающих клеток образуются узкие сердцевинные лучи и смоляные ходы. Древесные клетки хвойных, вследствие содержания в них смолы, называются смоляными клетками. Эти клетки соединены в длинные вертикальные ряды. Смоляных клеток нет только в древесине тиса. У сосны, ели, лиственницы и кедра имеются, кроме того, вертикальные и горизонтальные смоляные ходы.   

Схема микроскопического строения древесины сосны: 1 – годичный слой; 2 – сердцевинные лучи; 3 – вертикальный смоляной ход; 4 – ранние трахеиды; 5 – поздние трахеиды; 6 – окаймленная пора; 7 – лучевая трахеида

Древесина лиственных пород имеет более сложное строение. Основной ее объем составляют волокна либреформы, сосуды, трахеиды и запасающие ткани сердцевинных лучей. Трахеи лиственных пород , а по-другому их называют сосудами, состоят из большого количества члеников с перфорациями на окончаниях. Тысячи трахей образуют сквозные трубки, соединяясь между собой. Еще одна структура, называемая либреформами – это весьма вытянутые и заостренные на концах волокна лиственных пород, обеспечивающие твердость и прочность древесины.

Схема микроскопического строения древесины дуба: 1 – годичный слой; 2 – сосуды; 3 – крупный сосуд ранней древесины; 4 – мелкий сосуд поздней древесины; 5 – широкий сердцевинный луч; 6 – узкие сердцевинные лучи; 7 – либроформ

На поперечных срезах лиственных пород можно увидеть водопроводящие сосуды. Кольце-сосудистыми называют породы, у которых в ранней древесине расположены мелкие и крупные сосуды по концентрическим окружностям. Их типичным представителем является дуб.

У кольце-сосудистых пород водопроводящие сосуды располагаются по концентрическим окружностям

У рассеянно-сосудистых лиственных пород сосуды равномерно распределены по ширине годичного слоя. Представителем таких пород является грецкий орех.

У рассеянно-сосудистых пород водопроводящие сосуды равномерно распределены по ширине годичного слоя

В хвойных породах, идущих главным образом на строительство, таких как сосна, ель, кедр, идущие вдоль ствола сосуды сплошь заполненные смолой. Это так называемые смоляные ходы.  У древесины пихты и тиса смоляных ходов нет.

Особенности строения древесины хвойных и лиственных пород обуславливают их технические (физические и механические) свойства.

Вам также может быть интересно:

Технологии каркасного домостроения Механические свойства древесины Профилированный брус: виды профиля и размеры

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий