Текст
                    1
Строение дерева
и древесины
Строение и свойства дерева и древесины исследуют в целях
усовершенствования и разработки новых технологических процессов
сушки, пропитки, механической обработки, склеивания, отделки и т.д.
1.1. Строение дерева
Растущее дерево состоит из корней, ствола и кроны (рис. 1.1). На долю
веток, из которых состоит крона, приходится примерно 12 %, на долю
пня с корнями — 15 %, а на долю ствола — 73 % всей массы дерева.
Корни удерживают дерево в вертикальном
положении и снабжают его водой и
минеральными солями из почвы. В корнях
хранятся запасы питательных веществ дерева.
Крону образуют вершина ствола вместе с
сучьями и листьями или хвоей. Листья
или хвоя усваивают углерод из воздуха,
воду и минеральные соли, которыми их
обеспечивают корни, — из почвы, а на
солнце образуют в результате
фотосинтеза очень сложные органические вещества,
из которых строится растительный
организм дерева.
Ствол — основная и самая ценная часть
дерева, имеющая наибольшее хозяйственное
значение. Он удерживает тяжелую крону
и служит проводником питательных
веществ, поступающих от корней
(восходящие токи) и из листвы или хвои (нисходя-
Рис. 1.1. Строение растущего
дерева


I щие токи). В стволе, как и в корнях, хранятся запасы питательных веществ дерева. Форма ствола зависит от породы дерева и от условий, в которых оно растет. Например, у сосны, выросшей в лесу, ствол прямой и длинный, а выросшей на открытом месте — короткий, толстый и искривленный. Тонкая верхняя часть ствола называется вершиной, а толстая нижняя часть — комлем. Схематически ствол дерева можно представить как конус. Уменьшение диаметра ствола дерева от комля к вершине называется сбежистостью, или сбегом. У деревьев хвойных пород сбе- жистость меньше, чем у деревьев лиственных пород. На поперечном разрезе ствола дерева (рис. 1.2) показаны кора, древесина с ее годовыми слоями 8 и сердцевина 1. Кора покрывает всю поверхность дерева и состоит из пробкового 4 и лубяного 5 слоев. Вид, фактура и цвет коры зависят от породы и возраста дерева. В середине ствола хорошо видна сердцевина 1, которая состоит из рыхлых тканей, образовавшихся в первые годы жизни дерева. Сердцевина пронизывает ствол дерева от комля до вершины и каждую ветку 1 — сердцевина; 2 — сердцевинные *■'' лучи; 3 — ядро; 4 — пробковый слой; Рис- *-3- Главные разрезы ствола дерева: 5 — лубяной слой; 6 — заболонь; 7 — ." 1 — поперечный; 2 — радиальный; камбий; 8 — годовые слои '': 3 — тангенциальный
6 I Глава 1. Строение дерева и древесины г_ - - дерева. У большинства пород деревьев сердцевина видна на торцевом разрезе в виде темного круга диаметром 2... 5 мм. На радиальном разрезе сердцевина видна в форме прямой или извилистой темной узкой полоски. Главные разрезы ствола дерева (рис. 1.3): ">< ■ поперечный 1 (торцевой, или торцовый) — проходит перпендикулярно к продольной оси ствола; ■ радиальный 2 — проходит перпендикулярно к поперечному через сердцевину ствола; ■ тангенциальный 3 — проходит на некотором расстоянии от радиального. Распиливая дерево поперек волокон, получаем торцевой разрез, а раскалывая или распиливая дерево вдоль волокон, — радиальный и тангенциальный разрезы. 1.2. Строение древесины Древесина лесных пород, произрастающих в России, окрашена в основном в светлый цвет. У некоторых пород вся масса древесины окрашена в один цвет (береза, граб, ольха), а у других пород центральная часть отличается более темным цветом (сосна, лиственница, дуб). Темноокрашенная центральная часть ствола называется ядром 3, а окружающая ядро часть — заболонью 6 (см. рис. 1.2). Породы, у которых есть ядро, называются ядровыми, а породы, у которых нет различия между центральной и периферической частями ни по цвету, ни по содержанию воды, называются заболонными. Если влажность центральной части ствола меньше, чем влажность периферической части, то такая древесина называется спелой, а соответствующие породы — спелодревесными. Из древесных пород, которые растут в России, ядро имеют следующие породы: хвойные — сосна, лиственница, кедр; лиственные — дуб, ясень, тополь, ильм. К заболонным породам относятся: клен, береза, липа, груша, граб, самшит. К спелодревесным породам относятся: хвойные — пихта и ель; лиственные — осина и бук. У некоторых лиственных пород, не имеющих ядра, т. е. у безъядровых пород (береза, осина, бук, клен, ольха), центральная часть имеет бо-
Строение древесины I 7 лее темный цвет, чем периферическая, и называется ложным ядром. У деревьев хвойных пород ложного ядра не бывает. Молодые деревья всех пород не имеют ядра и состоят из одной заболони. Лишь с течением времени часть заболонной древесины переходит в ядровую и образуется ядро. Ширина заболони зависит от породы дерева и условий его роста. У одних пород деревьев ядро образуется на 3-й год (тис, белая акация), у других (сосна) — на 30... 35-й год жизни. Поэтому у сосны широкая заболонь, а у тиса — узкая. Переход от заболони к ядру может быть резким (тис, лиственница) или плавным (кедр, грецкий орех). Древесина заболони легко пропускает воду, менее стойка к загниванию, чем древесина ядра. На поперечном разрезе (рис. 1.4, а) ствола видны концентрические кольца, которые называются годичными, или годовыми слоями древесины. На радиальном разрезе (рис. 1.4, б) годовые слои видны в виде параллельных полос, а на тангенциальном разрезе (рис. 1.4, в) — в виде волнистых, извилистых линий. Годовые слои представляют ежегодный прирост древесины. По числу годовых слоев в торцевом разрезе на комле дерева можно определить возраст дерева, посчитав количество годовых слоев по радиусу. а б в " Рис. 1.4. Годовые слои на поперечном (а), радиальном (б) и тангенциальном (в) разрезах древесины сосны \
Глава 1. Строение дерева и древесины Ширина годовых слоев зависит от породы дерева, условий его роста, положения по длине ствола и места произрастания дерева (годовые слои сосны, растущей в северных районах, более узкие, чем годовые слои южной сосны). У быстрорастущих пород деревьев образуются широкие годовые слои, например у тополя и ивы, а у медленнорастущих, таких как самшит, тис, можжевельник, образуются узкие годовые слои. У одной и той же породы дерева ширина годовых слоев может быть различной. Если погода благоприятствует, то вырастает широкий годовой слой, а при неблагоприятных условиях (недостаток или избыток влаги, недостаток питательных веществ, морозы) образуются узкие кольца. Как правило, у молодых деревьев годовые кольца шире, чем у старых. Иногда на противоположной стороне ствола годовые слои имеют неодинаковую ширину. Например, у деревьев, растущих на краю или на опушке леса, на стороне, обращенной к свету, годовые слои шире, чем на темной стороне. Вследствие этого сердцевина (или центр ствола, если нет сердцевины) смещена от центра ствола и расположение годовых слоев становится несимметричным. Каждый годовой слой состоит из ранней и поздней древесины. Ранняя древесина имеет светлую окраску и обращена к сердцевине. Ранняя древесина более мягкая, чем поздняя. Поздняя древесина обращена в сторону коры, имеет более темную окраску и более твердая, чем ранняя. Различие между ранней и поздней древесиной ярко выражено у хвойных и некоторых лиственных пород. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета, когда в почве много влаги. Нарастает она очень быстро, но ближе к осени рост замедляется и, наконец, зимой прекращается совсем. Поздняя древесина вырастает в конце лета и в начале осени и выполняет в стволе в основном механическую функцию, как бы являясь арматурой дерева. От количества поздней древесины зависят плотность и прочность древесины в целом. На поперечных (торцевых) поверхностях древесных стволов у некоторых пород деревьев отчетливо видны светлые блестящие полоски, идущие веерообразно от сердцевины к коре, — это сердцевинные лучи (рис. 1.5, а). Сердцевинные лучи есть у всех пород, но видны лишь у некоторых. Они проводят воду в горизонтальном направлении и запасают питательные вещества. Сердцевинные лучи более плотные, чем
Строение древесины , -> ,.-с\ I 9 а б в Рис. 1.5. Вид сердцевинных лучей: на поперечном (а), тангенциальном (б) и радиальном (в) разрезах окружающая их древесина. Сердцевинные лучи могут быть светлее или темнее окружающей древесины. По ширине сердцевинные лучи могут быть: , Ц > ■ очень узкими, не видимыми невооруженным глазом (у самшита, осины, березы, груши и всех хвойных пород); ■ узкими, трудно различимыми (у клена, ильма, вяза, липы); ■ широкими, хорошо видимыми невооруженным глазом на поперечном разрезе. Широкие лучи могут быть настоящими широкими (у дуба, бука) и ложно широкими. Ложно широкие лучи кажутся широкими, но если посмотреть на них в лупу, то можно обнаружить, что это не широкий луч, а пучок очень тонких лучей, которые собраны вместе (у граба, орешника, ольхи). На тангенциальном разрезе лучи видны в виде темных штрихов с заостренными концами или в виде чечевицеобразных полосок, размещенных вдоль волокон (рис. 1.5, б). На радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде блестящих полосок, черточек и пятен, расположенных поперек волокон (рис. 1.5, в). Количество сердцевинных лучей зависит от породы дерева: у лиственных пород сердцевинных лучей примерно в 2 — 3 раза больше, чем у хвойных.
10 I Глава 1. Строение дерева и древесины На поперечном разрезе древесины лиственных пород видны отверстия, представляющие собой сечения сосудов — трубок, каналов различной величины, которые проводят воду в дереве (рис. 1.6). Объем сосудов у различных пород древесины колеблется в пределах от 7 до 43 % общего объема. По величине сосуды подразделяют на крупные, которые хорошо видны невооруженным глазом, и мелкие, не видимые невооруженным глазом. Крупные сосуды, как правило, расположены в ранней древесине годовых слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо из сосудов. Лиственные породы, у которых сосуды расположены таким образом, называются кольцесосудистыми. У кольцесосудистых пород в поздней древесине мелкие сосуды собраны в группы, которые хорошо заметны благодаря светлой окраске. Рис. 1.6. Типы группировок сосудов: а, б, в — кольцесосудистые породы соответственно с радиальной, тангенциальной и рассеянной группировкой; г — рассеянно-сосудистая порода
Строение древесины I ц У некоторых пород древесины мелкие и крупные сосуды равномерно распределены по всей ширине годового слоя — такие породы называются рассеянно-сосудистыми. У кольцесосудистых лиственных пород годовые слои хорошо заметны из-за резкого различия цвета ранней и поздней древесины. У лиственных рассеянно-сосудистых пород годовые слои плохо заметны, так как нет резкого различия поздней и ранней древесины. У лиственных кольцесосудистых пород мелкие сосуды, которые расположены в поздней древесине, образуют следующие виды группировок: ■ радиальная — в виде светлых радиальных полос, напоминающих языки пламени, — каштан, дуб (рис. 1.6, а); ■ тангенциальная — мелкие сосуды образуют сплошные или прерывистые волнистые линии, вытянутые вдоль годовых слоев, — вяз, карагач (рис. 1.6, б); ■ рассеянная — мелкие сосуды в поздней древесине расположены в виде светлых точек или черточек — ясень (рис. 1.6, в). На рис. 1.6, г показано расположение сосудов у лиственной рассеянно-сосудистой породы (грецкий орех). Сосуды расположены равномерно по всей ширине годового слоя. Характерной особенностью строения древесины хвойных пород является наличие смоляных ходов. Они представляют собой наполненные смолой каналы, пронизывающие древесину сосны, кедра, лиственницы и ели. У тиса, пихты и можжевельника смоляных ходов нет. Смоляные ходы проходят в вертикальном (вдоль ствола) и горизонтальном (поперек ствола) направлениях. Горизонтальные смоляные ходы проходят по сердцевинным лучам. Вертикальные смоляные ходы представляют собой тонкие узкие каналы, заполненные смолой. На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годовых слоев. На продольных разрезах смоляные ходы заметны в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола.
2 Физические свойства древесины " Свойства, которые могут быть определены путем осмотра, взвешивания, измерения, высушивания без разрушения испытываемого образца и изменения химического состава древесины, называются физическими свойствами. К физическим свойствам древесины относятся: ■ ■ ■ ■ ■ внешний вид; запах; влажность и связанные с ее колебаниями изменения - усушка, коробление и растрескивание, разбухание, щение; плотность; тепло-, электро- и звукоприводимость. V: - сушка, водопогло- 2.1. Свойства, определяющие внешний вид древесины и ее запах 1 Ш Внешний вид древесины определяется: ■ цветом; ■ блеском; ■ текстурой; ■ макроструктурой. Цвет древесины зависит от наличия в ней дубильных, смолистых и красящих веществ, находящихся в полостях клеток. Древесины пород, растущих в различных климатических зонах, различаются по цвету: от белого (липа, ель, осина) до черного (черное дере-
Свойства, определяющие внешний вид древесины и ее запах I 13 : во). Например, древесина дуба и ясеня окрашена в бурый цвет, граба — в светло-серый, грецкого ореха — в коричневый. Окраска древесины | молодых деревьев, как правило, светлее, чем более старых. Не меня- t ется цвет древесины с возрастом у белой акации, дуба, груши, самши- > та и каштана. ! Благородный, насыщенный богатством оттенков цвет древесины придает изделиям красивый внешний вид. i I Блеск — способность направленно отражать световой поток. Блеск I древесины зависит от ее плотности и от количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают спо- ; собностью направленно отражать световые лучи и создают блеск дре- I весины в радиальном разрезе. ' Блестящие поверхности получаются у древесины дуба, белой акации, I бука, клена, ильма, платана, так как для этих пород характерно нали- \ чие сердцевинных лучей. Очень узкие сердцевинные лучи и сравни- | тельно тонкие стенки клеток у древесины тополя, осины, липы, поэтому поверхности изделий из древесины этих пород не имеют блеска (матовые). Блеск придает древесине красивый вид и подчеркивает ее текстуру. Блеск может быть усилен за счет полирования, лакирования, вощения или оклеивания прозрачными пленками из полимерных материалов. Текстурой называется рисунок, который получается при перерезывании волокон древесины, годовых слоев и сердцевинных лучей на поверхностях разрезов. Декоративная ценность древесины при изготовлении мебели, паркета, музыкальных инструментов, различных поделок зависит от ее текстуры. Текстура, в свою очередь, зависит от особенностей анатомического строения различных пород, направления разреза (поперечный, радиальный, тангенциальный), ширины годовых слоев, различия в окраске ранней и поздней древесины, наличия крупных сосудов и сердцевинных лучей, а также от направления волокон (прямолинейное, волнистое, путаное). Текстура древесины хвойных пород определяется резким различием в окраске ранней и поздней древесины. Лиственные породы, у которых ярко выражены годовые слои и развиты сердцевинные лучи (бук, клен, карагач, дуб, ильм, платан), имеют очень
14 I Глава 2. Физические свойства древесины красивую текстуру и в радиальном, и в тангенциальном разрезе. Красивый рисунок у поверхностей древесины с неправильным и путаным (свилеватым) расположением волокон (наросты, капы). Показатели макроструктуры достаточно полно характеризуют древесину. К ним относятся: ■ ширина годовых слоев; .., , ■ процентное содержание поздней древесины; ■ степень равнослойности; ■ величина структурных неровностей. Ширина годовых слоев определяется количеством слоев, приходящихся на 1 см длины, отмеренной в радиальном направлении на торцевом разрезе. От ширины годовых слоев существенно зависят свойства древесины. Считается, что древесина хвойных пород хорошего качества, если в 1 см находится не менее 3 и не более 25 слоев. Для изготовления несущих строительных конструкций не допускается использовать древесину сосны и ели, если ширина годового слоя превышает 5 мм. У лиственных кольцесосудистых пород (ясень, дуб) увеличение ширины годовых слоев происходит за счет увеличения ширины зоны поздней древесины, поэтому у этих пород при увеличении ширины годовых слоев плотность, прочность и твердость увеличиваются. У таких пород древесины, как береза, липа, осина, клен, которые относятся к рассеянно-сосудистым, плотность и механические свойства не зависят от ширины годовых слоев. Для древесины хвойных и кольцесосудистых лиственных пород определяют процентное содержание поздней древесины. Чем больше содержание поздней древесины, тем больше плотность и прочность древесины. Содержание поздней древесины в древесине, предназначенной для изготовления несущих строительных конструкций, должно быть не менее 20 %. Каждая древесная порода имеет свой запах. У одних пород запах сильный и стойкий, у других — слабый, едва различимый. Запах древесины зависит от находящихся в ней эфирных масел, смол, дубильных и других веществ. Хвойные породы (сосна, ель) имеют сильный характерный запах скипидара, который сохраняется долгие годы. Дубильные вещества придают запах дубу.
Влажность и связанные с ней изменения древесины I 15 2.2. Влажность и связанные с ней изменения древесины Влажность древесины — это отношение содержащейся в ней массы связанной и свободной влаги к массе древесины в абсолютно сухом состоянии, выраженное в процентах. В древесине содержатся три вида влаги: ■ связанная (гигроскопическая); ■ свободная (капиллярная); ■ химически связанная. •V, »•- >.;* ■ .vi'.-j . Древесина обладает свойством гигроскопичности — способностью изменять свою влажность в зависимости от температуры и влажности окружающей ее среды. Связанная (гигроскопическая) влага находится в стенках клеток. Максимальное количество связанной влаги, которое может находиться в клеточных стенках, называется пределом насыщения волокон древесины, или пределом гигроскопичности. Предел гигроскопичности практически не зависит от породы древесины и при комнатной температуре (20 °С) составляет 30 %. Свободная (капиллярная) влага находится в полостях клеток и межклеточных пространствах. Предельное количество свободной влаги, которое может содержаться в древесине, зависит от того, как велик объем пустот, который может быть заполнен водой, т. е. от плотности древесины. Химически связанная влага входит в химический состав древесины. Ее количество невелико и составляет 2... 3 %. Химически связанная влага может быть удалена из древесины только при ее глубокой (химической) переработке. Общее количество влаги, которое имеет значение при деревообработке, складывается из связанной и свободной влаги. Влажность древесины измеряют весовым методом или с помощью электровлагомера (электрический метод измерения влажности). Весовой метод измерения влажности древесины является наиболее распространенным и точным. ■ '
16 I Глава 2. Физические свойсгва древесины Достоинствами весового метода определения влажности древесины являются: ■ большая точность, равная точности взвешивания при любом значении начальной влажности; ■ относительная простота метода при наличии необходимого оборудования. Недостатком метода является большая продолжительность сушки образцов (от 12 до 24 ч). Метод измерения влажности с помощью электровлагомера основан на зависимости электрического сопротивления древесины от ее влажности. Чем больше влажность древесины, тем меньше ее электрическое сопротивление. ,,нг, ,.., Достоинства измерения влажности электровлагомером: ■ оперативность и быстрота определения влажности; ■ возможность проверки влажности лесоматериала или изделия любого размера. Недостатками являются: ■ определение влажности только в месте контакта датчика с древесиной; ■ невысокая точность измерения. При влажности до 30 % погрешность измерения составляет 1,0... 1,5%, а при влажности более 30 % — 10 %. Сушкой называется процесс удаления влаги из древесины. При сушке древесины сначала с ее поверхности испаряется свободная влага, а затем связанная. При увлажнении древесины влагой, содержащейся в воздухе, влажность древесины не может превысить предела гигроскопичности, поскольку увлажняются только клеточные стенки. Появление свободной влаги при этом невозможно, даже если воздух будет максимально насыщен водяными парами. При постоянной температуре и влажности воздуха влажность древесины будет стремиться к определенной величине, которая называется устойчивой влажностью. Устойчивая влажность может быть получена в результате высыхания древесины (десорбция) или в результате поглощения древесиной влаги из воздуха (сорбция).
Влажность и связанные с ней изменения древесины I 17 Устойчивую влажность, практически одинаковую при сорбции и десорбции, называют равновесной влажностью. Увеличение влажности древесины выше предела гигроскопичности, т. е. заполнение влагой полостей клеток и межклеточных пространств, возможно только при непосредственном контакте древесины с водой (дождь, конденсационное увлажнение, вымачивание, пропаривание, сплав). Существуют следующие степени влажности древесины: ■ мокрая, находящаяся в воде длительное время, — влажность более 100 %; ■ свежесрубленная — влажность 50... 100 %; ■ воздушно-сухая, долго находящаяся на воздухе, — влажность 15... 20 % (в зависимости от климатических условий и времени года); ■ комнатно-сухая — влажность 8 ... 12 %; « абсолютно сухая — влажность 0 % (удалена вся свободная и связанная влага). Содержание влаги в стволе растущего дерева непостоянно по длине ствола и его диаметру и зависит от многих факторов, в том числе от времени года. Влажность ядра или спелой древесины меньше влажности заболони. У лиственных пород изменение влажности по диаметру более равномерное, чем у хвойных пород. По высоте ствола у хвойных пород влажность заболони увеличивается от комля к вершине, а влажность ядра не изменяется. У лиственных пород от комля к вершине влажность заболони не изменяется, а влажность ядра вверх по стволу уменьшается. Колебания влажности в течение года больше, а влажность выше у молодых деревьев, чем у старых. Минимальное количество влаги содержится в деревьях в летние месяцы (июль — август), а максимальное — в зимний период (ноябрь — февраль). Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после удаления всей свободной влаги и с начала удаления связанной влаги. Усушка древесины по разным направлениям различная. ■ r-";ir.??HOTi..:'' $ Q 9, ^Г?/% * Г-.я.-:...."-осудар... <7V ^J СУ о-' / ^ Нч!Жо: Г>"->-тсх«олс.
18 Глава 2. Физические свойства древесины При удалении связанной влаги из древесины больше изменяются поперечные размеры в тангенциальном и радиальном направлениях. В тангенциальном направлении усушка в 1,5... 2,0 раза больше, чем в радиальном. Усушка в продольном направлении значительно меньше поперечной усушки, и ею обычно пренебрегают. Максимальная усушка при удалении всей гигроскопической влаги называется полной. Полная усушка происходит при уменьшении влажности древесины от предела гигроскопичности до абсолютно сухого состояния (до 0 %). Полная усушка древесины в продольном направлении составляет 0,1 ...0,3 %, в радиальном — 3 ... 5 % и в тангенциальном направлении 6... 10 %. При распиловке бревен на доски предусматривают припуски на усушку для того, чтобы после высыхания доски имели требуемые размеры. При сушке древесины происходит неравномерное распределение влаги по толщине пиломатериалов. Это вызывает неравномерную усушку и приводит к появлению внутренних напряжений. Внутренними называются напряжения, которые возникают без участия внешних сил. Если древесина неправильно высушена, то в ней остаются большие внутренние напряжения, которые служат причиной изменения формы и размеров деталей при их механической обработке. При изменении влажности древесины от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности и наоборот происходит изменение формы поперечного сечения пиломатериалов, которое называется короблением. Коробление бывает поперечным и продольным. Рис. 2.1. Виды коробления: сие — изменение формы поперечного сечения брусков с различным расположением годовых слоев на торце; б — то же, у досок (сердцевинной и боковой); г — продольная покороб- ленность; д — крыловатость
I 19 Поперечное коробление (рис. 2.1, я —б) заключается в изменении формы поперечного сечения пиломатериалов. Причиной поперечного коробления является разница в усушке древесины в радиальном и тангенциальном направлениях. Доски могут изгибаться по длине, приобретая дугообразную форму (рис. 2.1, г), или принимать винтообразную форму поверхности — крыловатость (рис. 2.1, д). Изменение формы досок по длине в результате усушки называется продольным короблением. Дугообразная форма продольного коробления бывает у досок, которые содержат часть ядра и заболони, так как величина усушки ядра и заболони вдоль волокон несколько отличается. Крыловатость наблюдается у досок с косослоем, т. е. с отклонением направления волокон от прямолинейного (вдоль доски). Соблюдение правил сушки, хранения и укладки пиломатериалов позволяет избежать продольного коробления. Разбухание — увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. Оно происходит при увеличении влажности древесины в указанных пределах и представляет собой явление, обратное усушке. Увеличение влажности выше предела гигроскопичности не вызывает дальнейшего разбухания древесины. Наибольшее разбухание происходит в тангенциальном направлении, меньшее — в радиальном направлении и наименьшее, которое можно не учитывать, — вдоль волокон древесины. И усушка, и разбухание являются отрицательными свойствами древесины. Усушка, как правило, опаснее разбухания, так как при усушке древесина растрескивается, появляются трещины, щели (например, в дощатых полах, обшивках), а при разбухании происходит уплотнение стыков, что в ряде случаев играет положительную роль, обеспечивая плотность соединений досок в судах, лодках, деревянных трубах и бочках. Чтобы избежать явлений усушки и разбухания в период эксплуатации, влажность изделий и конструкций из древесины должна быть близкой к равновесной. Для деревянных деталей бытовой мебели она должна составлять 6... 10 %.
20 I Глава 2. Физические свойства древесины Водопоглощением называется способность древесины, имеющей пористое строение, поглощать капельно-жидкую влагу. Древесина поглощает воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение зависит от породы древесины, начальной влажности, температуры, размеров и формы изделий из древесины. Чем больше плотность древесины, тем меньше водопоглощение. 2.3. Плотность древесины . j ' •■ . < ■ ■ i Плотностью называется отношение массы тела ШРовбъему. Из- У- меряется плотность в г/см3 или кг/м3. ■ -' •' '"■ Чтобы можно было сравнивать плотность древесины различных пород, ее значения приводят к единой влажности. В соответствии с требованиями стандартов все показатели физико-механических свойств древесины приводят к стандартной влажности 12 %. По плотности при влажности 12 % древесину можно подразделить на три группы: 1) породы с малой плотностью — 510 кг/м3 и менее (ель, сосна, пихта, кедр, тополь, ива, ольха, каштан посевной, орех маньчжурский, бархатное дерево); 2) породы со средней плотностью — 511... 740 кг/м3 (лиственница, тис, липа, береза, бук, груша, вяз, ильм, дуб, карагач, платан, клен, рябина, ясень, яблоня); 3) породы с высокой плотностью — 741 кг/м3 и более (акация белая, граб, береза железная, саксаул, самшит, фисташка, кизил). Плотность древесины колеблется в очень широких пределах. Наибольшую плотность имеет древесина бакаута (1280 кг/м3), а наименьшую — бальсы (150 кг/м3). С увеличением влажности древесины увеличивается и ее плотность. Например, плотность древесины бука при влажности 12 % составляет 670 кг/м3, а при влажности 25 % — 710 кг/м3. Плотность ранней и поздней древесины в годовом слое различна. Плотность поздней древесины в 2 — 3 раза больше ранней. Более плотная древесина имеет и большую прочность, л - ■ , ' ■■■. '
г Механические и технологические свойства древесины 3 Древесина имеет высокие механические и технологические характеристики, хорошо и просто обрабатывается, имеет высокую прочность при небольшой массе. При правильном проектировании, ] ' ' изготовлении и эксплуатации конструкции и изделия из древеси- I ■"'.'• ны надежны и долговечны. , 3.1. Механические свойства древесины Механические свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок) и внутренних напряжений. По действию нагрузки (внешние силы), характеризующие механические свойства древесины, подразделяются: ■ на статические; ■ динамические; А ■ вибрационные. Статическими называются нагрузки, которые возрастают медленно и плавно, по достижению определенного значения их величина либо остается постоянной, либо изменяется медленно и плавно. Динамические, или ударные, нагрузки действуют мгновенно, достигая сразу своей максимальной величины. Вибрационными называются нагрузки, не постоянные по величине (импульсные), у которых меняется направление действия. По продолжительности действия нагрузки подразделяются: ■ на постоянные и временные; ■ кратковременно и длительно действующие.
22 I Глава 3. Механические и технологические свойства древесины При воздействии внешних сил в древесине возникают напряжения. Напряжением называется сила, отнесенная к единице площади. Напряжения измеряют в мегапаскалях (МПа). Под действием внешних сил или каких-либо других воздействий происходит изменение формы и размеров тела (конструкции, изделия). Это явление называется деформацией. Полные деформации состоят из упругих и остаточных. Деформации, исчезающие после прекращения действия силы, называются упругими, а сохраняющиеся после прекращения действия силы, — остаточными. К механическим свойствам древесины относятся: ■ прочность; ■ твердость; ■ деформативность; ■ ударная вязкость. 4* • •:» Ы 1 , ( Прочность — способность материала сопротивляться разрушению от действия напряжений, возникающих под действием нагрузки или каких-либо других воздействий. Прочность древесины зависит от породы дерева, его плотности, температуры и влажности, наличия пороков, направления действующей нагрузки по отношению к направлению волокон древесины. В зависимости от ность древесины: ■ ■ ■ ■ на растяжение; сжатие; изгиб; скалывание. вида действующих нагрузок различают проч- ■ *-,"гТ'1'*' •.« У.-V, ! |'СД,-- :И«£.Л -« Связанная влага оказывает существенное влияние на прочность древесины. При увеличении влажности от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности прочность древесины уменьшается, причем наиболее сильно до влажности 25 %. Увеличение влажности более предела гигроскопичности не оказывает влияния на прочность. Для сравнения показатели прочности, определенные при различных значениях влажности древесины, приводятся к одинаковой влажности 12% (табл. 3.1). • ■:«—<-
Механические свойства древесины Таблица 3.1. Средние значения плотности и предела прочности основных хвойных и лиственных пород при влажности 12 % Порода Сосна Лиственница Ель Пихта Дуб Бук Береза Осина Плотность, кг/м3 500 660 450 370 700 670 630 480 Предел прочности вдоль волокон, МПа Растяжение ПО 125 120 70 130 130 125 120 Сжатие 48 62 44 40 58 56 55 42 Изгиб 85 105 80 70 106 105 110 78 Скалывание 7,5 11,0 6,8 6,5 10,0 12,0 9,2 6,2 Предел прочности — напряжения, при которых происходит разрушение древесины. Предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон стандартных образцов из чистой (без пороков) древесины влажностью 12 % высок и составляет в среднем 120 МПа. Прочность при растяжении сильно зависит от наличия пороков в древесине. Особенно сильно снижают прочность при растяжении сучки и наклон волокон (косослой). Прочность древесины при растяжении поперек волокон мала, в среднем в 20 раз меньше прочности на растяжение вдоль волокон и составляет в среднем 6 МПа. Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон (смятие) стандартных образцов из чистой древесины влажностью 12 % в 2,0 — 2,5 раза меньше, чем при растяжении вдоль волокон, и составляет в среднем 50 МПа. Влияние пороков древесины при работе на сжатие значительно меньше, чем при работе на растяжение, поэтому работа деревянных элементов на сжатие более надежна, чем на растяжение. Прочность древесины на сжатие поперек волокон примерно в 8 раз меньше прочности на сжатие вдоль волокон. Предел прочности древесины при изгибе занимает промежуточное положение между пределами прочности на сжатие и растяжение и составляет в среднем 90 МПа. I 23
Глава 3. Механические и технологические свойства древесины Перемещение одной части детали относительно другой под действием противоположно направленных сил называется сдвигом. При сдвиге возникают касательные напряжения, или напряжения скалывания. Предел прочности на скалывание вдоль волокон стандартных образцов из чистой древесины при влажности 12 % составляет примерно 75 от прочности на сжатие вдоль волокон и равен 9 МПа. Прочность на скалывание у лиственных пород с широкими сердцевинными лучами (дуб, бук, граб) в тангенциальной плоскости на 10... 30 % больше, чем в радиальной. Твердостью называется способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел. Из всех поверхностей древесины самая твердая — торцевая. У лиственных пород твердость торцевой поверхности на 30 % выше твердости радиальной и тангенциальной поверхностей, а у хвойных пород — выше на 40 %. Деформативность — изменение древесиной формы и размеров под действием нагрузки. Деформативность древесины характеризует модуль упругости. Чем больше плотность древесины, тем выше ее модуль упругости. Для древесины различных пород модуль упругости изменяется в пределах 10000... 15 000 МПа. Ударной вязкостью называется способность древесины поглощать без разрушения работу при ударе. У лиственных пород она в среднем в 2 раза больше, чем у хвойных пород (у мягкой древесины в 2 раза, у твердой древесины в 2,5 раза), поэтому для ручного инструмента (молотки, кувалды, топоры) используют древесину лиственных пород. Лучшие ручки и топорища изготавливают из ясеня. 3.2. Технологические свойства древесины От технологических свойств древесины зависят приемы и режимы ее обработки, качество изделий, их внешний вид и прочность. К технологическим свойствам древесины относятся: ■ способность удерживать металлические крепления; ••,;.; ■ способность к гнутью; ■ износостойкость; '(С .- ■ сопротивление раскалыванию.
Технологические свойства древесины I 25 Способность древесины удерживать металлические крепления важна при соединении деталей с помощью гвоздей, саморезов и т. д. Способностью к гнутью называется способность древесины изгибаться для придания ей криволинейной формы. Некоторые столярные изделия, элементы мебели, лыжи и другие изделия изготавливают из гнутой древесины. Наибольшей способностью к гнутью обладают лиственные кольцесосудистые породы (ясень, дуб) и рассеянно-сосудистые породы (береза). Способность к гнутью древесины хвойных пород невелика. При увеличении температуры и влажности способность древесины к гнутью значительно увеличивается. Износостойкость древесины характеризуется ее способностью противостоять износу, т.е. разрушению в результате трения. Износостойкость древесины имеет значение при изготовлении полов, паркета, лестниц. Сопротивлением раскалыванию называется способность древесины сопротивляться разделению на части вдоль волокон под действием клина. ■ >V'JV,'; •»■<>!W-! f.' I iV •!,;';' Vi'rtiiJiH^f-' K'iJV, ,в..'; •. v.-r, **;■'<■ 1-, !'}.;:■ i 7 *' ;•-■•;- Г' :?<",' v'*!' '.' ,,л. •:ШЬ/. ■'с ч;■■...
4 Пороки древесины и их влияние на качество Пороками древесины называют отклонения строения древесины от нормального для данной породы, изменения внешнего вида, а также различные повреждения естественного и искусственного происхождения. Пороки древесины в соответствии с ГОСТ 2140-81* подразделяются на несколько групп: пороки формы ствола; * пороки строения древесины; сучки; трещины; . : г ■•>..■■!. 1.: .у; ; :^;;с химические окраски; ; " 'г :' ■ ' • ■ грибные поражения; повреждения насекомыми; механические повреждения; , инородные включения и дефекты; деформации. Большинство пороков образуется в растущем дереве при нарушении нормальных условий роста, экстремальных климатических воздействиях и различных механических повреждениях. Пороки искусственного (механического) происхождения, которые появляются в процессе заготовки, транспортировки и обработки древесины, а также при нарушениях технологии, называются дефектами. Пороки снижают качество, прочность древесины и ее декоративность, а в ряде случаев делают ее непригодной для использования в тех или иных целях.
Пороки формы ствола Сортность древесины (круглых лесоматериалов и пиломатериалов) зависит от наличия тех или иных пороков. Каждая из групп пороков подразделяется на виды и разновидности. 4.1. Пороки формы ствола К порокам формы ствола относятся: ■ сбежистость; •,..,, v» . г11>, г* ■ закомелистость; « наросты; ■■-..;,, , ., ,.-w-:,. ■ кривизна. Сбежистость — это изменение диаметра ствола по длине дерева, постепенное уменьшение диаметра дерева от комля к вершине или размера необрезных пиломатериалов по ширине доски. Сбежистость характерна для всех деревьев, в случае если она не превышает величин, указанных в нормах, то не является пороком. В круглых лесоматериалах и необрезных пиломатериалах сбежистость измеряют как разность между диаметрами (или ширинами) верхнего и нижнего концов бревна или доски, деленную на длину и выраженную в см на 1 м длины или в процентах. Закомелистостью называется резкое увеличение диаметра комлевой части круглых лесоматериалов или ширины необрезных пиломатериалов, если диаметр или ширина комлевого торца более чем в 1,2 раза превышает диаметр бревна или ширину доски. Различают округлую и ребристую закомелистость. При округлой зако- мелистости бревно имеет округлую форму поперечного сечения, а при ребристой — поперечное сечение имеет звездчато-лопастную форму. Наростом называется резкое местное утолщение ствола, имеющее различную форму и размеры и свилеватую (с изогнутыми или перепутанными волокнами) древесину. Наросты чаще встречаются на деревьях лиственных пород, но бывают и на хвойных. Наличие наростов на круглых лесоматериалах затрудняет их использование в качестве бревен и осложняет их переработку на пиломатериалы. Кривизной называется искривление продольной оси круглого лесоматериала или пиломатериала. 27
28 I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество Кривизна бывает простой и сложной. При простой кривизне бревно или пиломатериал имеет только один изгиб, а при сложной — несколько изгибов. Кривизна затрудняет использование круглых лесоматериалов в качестве бревен, увеличивает количество отходов при лесопилении, лущении шпона и раскрое пиломатериалов, приводит к появлению в пиломатериале радиального наклона волокон (косослоя). •• 4.2. Пороки строения древесины К порокам строения древесины относятся: ■ наклон волокон; ■ крень; ■ тяговая древесина; ' '.'. т свилеватость; ■.1 завиток; .■..■.,.: ((i . •■"!" глазки; ' 'у "и.- '.- № смоляные кармашки; ' с , м-,< . .ii ЧУ'П ■ сердцевина, двойная сердцевина; ■ пасынок; ■ сухобокость; ■ прорость; " Рак; id *j,;j;.<T, с-'). ;; ■ засмолок; V.>v ,. /.п. ;■> , ■ ложное ядро; ■ пятнистость; ,,,. ■ внутренняя заболонь; ■ водослой. >.№ЪЩЦГ; ■'WiPHvr*. ■> " ■ i': ■■■■'У Т>! ,.&. ;н н щ ■|-;)i:CH2!i •■ •■«• Л U ■ЫТЭО'-.ч.'.Р,*»^. >'!• :.:.:П 1 /<W ' ; ст^).-;;..:.- ,".i',.j.k.' .< '.;■ ..<ii,V. -JtliJi ',■■.'!';■. , ii.»'.'?''.'., ,, -.'.;»■'''('.■; ■, . ,!.Ь«0-%;'> '■■ •■■■ iviwi " Наклоном волокон, или косослоем, называется непараллельность волокон древесины относительно продольной оси круглого лесоматериала или пиломатериала (рис. 4.1). В зависимости от направления наклон волокон может быть тангенциальным (рис. 4.1, а) или радиальным. Крень — местное изменение строения древесины хвойных пород в сжатой зоне стволов и ветвей, выражающееся в виде кажущегося резкого
Пороки строения древесины I 29 Рис. 4.1. Пороки строения древесины: а — тангенциальный наклон волокон; б — крень; в — свилеватость; г — зави- '' ток; д—глазки; е — ложное ядро ' ; (увеличения ширины зоны поздней древесины годовых слоев (рис. 4.1, б). Крень образуется в основном в древесине ели, характерен для искривленных и наклонно растущих стволов, а также для всех ветвей. Тяговой древесиной называется местное изменение строения древесины лиственных пород в растянутой зоне стволов и ветвей, которое проявляется в резком увеличении ширины годовых слоев в растянутой зоне, их более светлой окраске и своеобразном серебристо-матовом блеске. ti Свилеватость — извилистое или беспорядочное расположение воло- | кон древесины (рис. 4.1, в); бывает у деревьев всех пород, но чаще встречается у лиственных и в основном в комлевой части ствола. Встречается волнистая и путаная свилеватость. При волнистой свилеватости волокна древесины искривлены, но расположены более или
I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество менее правильно, а при путаной свилеватости волокна расположены беспорядочно. Завиток — местное искривление годовых слоев, вызванное влиянием сучков или проростей; встречается в виде частично перерезанных, скобкообразно изогнутых концентрических контуров, образованных искривленными годовыми слоями (рис. 4.1, г). Глазками называются следы неразвившихся в побег спящих почек (рис. 4.1, д). Имеют диаметр не более 5 мм. Смоляным кармашком называется полость внутри годового слоя, заполненная смолой. Сердцевина — узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлых тканей, характеризующаяся бурым или более светлым, чем у окружающей древесины, цветом. Пасынок — отставшая в росте или отмершая вторая вершина, которая проходит через пиломатериал под острым углом к его продольной оси на значительном протяжении. Сухобокость — омертвевший в растущем дереве участок поверхности ствола. Возникает в местах повреждения (ожог, ушиб, заруб) ствола, обычно лишена коры, вытянута по длине ствола, углублена по отношению к остальной его поверхности и по краям имеет наплывы в виде валиков древесины и коры, нарушает правильность формы круглых лесоматериалов и целостность древесины, вызывает искривление годовых слоев. Прорость — обросший древесиной участок поверхности ствола с омертвевшими тканями и отходящая от него радиальная трещина. Раком называется рана, появившаяся на поверхности ствола растущего дерева в результате действия паразитных грибов и бактерий. Засмолок — это участок древесины, обильно пропитанный смолой. Обнаруживается в круглых лесоматериалах по наличию ран и скоплению смолы, а в пиломатериалах и шпоне засмоленные участки значительно темнее окружающей их нормальной древесины. Встречается только у древесины хвойных пород. Ложное ядро представляет собой темноокрашенную внутреннюю часть ствола разных оттенков, интенсивности и равномерности (рис. 4.1, ё),
появляется в растущих деревьях некоторых пород (бук, береза, ольха, клен и др.). Пятнистостью называется местная окраска заболони в виде пятен и полос, близкая по цвету к окраске ядра, не сопровождающаяся снижением твердости древесины. Порок появляется в растущих деревьях. Бывает нескольких видов: тангенциальная, радиальная, с прожилками — разбросанными, групповыми, со следами от прожилок. Внутренней заболонью называется группа смежных годовых слоев, расположенных в зоне ядра, окраска и свойства которых близки к окраске и свойствам заболони. Наблюдается на торцах в виде одного или нескольких колец разной ширины, более светлых, чем окружающая их древесина, а также на боковых поверхностях — в виде полос такого же цвета; встречается в древесине ясеня, дуба и некоторых других лиственных пород. Водослой — участки ядра или спелой древесины ненормальной темной окраски, появляющиеся в растущем дереве в результате резкого увеличения их влажности. Встречается на торцах свежесрубленных деревьев в виде мокрых, темных, а зимой мерзлых, стекловидных пятен различной формы и величины, на продольных разрезах — в виде полос. Бывает у всех пород деревьев, чаще у хвойных. 4.3. Сучки Сучки представляют собой основания ветвей, заключенных в древесину ствола. Это наиболее распространенный порок древесины, связанный с биологией дерева. Они ухудшают внешний вид изделия (древесина сучков более темного цвета), нарушают однородность строения, а иногда и целостность, вызывают искривление волокон и годовых слоев (присучковая зона), затрудняют механическую обработку. По форме разреза на поверхности пиломатериала сучки подразделяются: ■ на круглые; , . . ,. ,: ч:. _., • п-., ;..^. ■ овальные; ■••••' '■.■■'""'...<,'; •.»<■ -"v*. ■•-,■■ ■ продолговатые. ' '■•' * ' '" ' ' • ' ■"■■''•
32 а б "в Рис. 4.2. Разновидности сучков: а — круглый; б — овальный; в — продолговатые; г — пластевой; д — кромочный;: е — ребровый; ж — сшивные; з — групповые; и — разветвленные Если сучки разрезаны таким образом, что отношение большего диаметра к меньшему не превышает двух, их называют круглыми (рис. 4.2, а). Сучки называют овальными (рис. 4.2, б), если отношение диаметров больше двух, но меньше четырех, и продолговатыми (рис. 4.2, в), если это отношение больше четырех. По месторасположению ■ ■ ■ ■ ■ на пластевые; кромочные; ребровые; торцевые; сшивные. в пиломатериале сучки подразделяются: -и- " .«■,•>''"/• ; ' ■>. ' ■ i •";.''.! Сучки, которые выходят на пласти брусьев, брусков, досок, называются Пластовыми (рис. 4.2, г); выходящие на кромку — кромочными (рис. 4.2, д); на ребро — ребровыми (рис. 4.2, е); на торец — торцевыми. Сучки, продольное сечение которых выходит одновременно на два ребра одной и той же стороны пиломатериала, называются сшивными (рис. 4.2, ж).
I » По расположению относительно друг друга, различают сучки: ■ разбросанные; ■ групповые; ■ разветвленные. Сучки любой формы, расположенные одиночно и на расстоянии друг от друга по длине пиломатериала, превышающем его ширину, называются разбросанными. Круглые, овальные и ребровые сучки, если их два и более на отрезке пиломатериала, длина которого равна его ширине, называются групповыми (рис. 4.2, з). Два продолговатых сучка одной мутовки (группы ветвей, выходящих из одной точки ствола) или один продолговатый в сочетании с овальным либо ребровым сучком той же мутовки (независимо от наличия между ними третьего) называются разветвленными (рис. 4.2, и). Чаще всего разветвленные сучки встречаются у деревьев хвойных пород. По степени срастания с окружающей деляются: ■ на сросшиеся; ■ частично сросшиеся; ■ несросшиеся; ■ выпадающие несросшиеся. их древесиной сучки подраз- ,, A':<V \>йГ1 ',;•■ >«l:;i ! •' Vrfd'X".' ■«.•!.•■ <:". л:, .. '<■>,,.4!', ,/ т . ■''' * Сучки, годовые слои которых срослись с окружающей их древесиной на протяжении не менее 3/4 периметра разреза сучка, называются сросшимися. Сучки, годовые слои которых срослись с окружающей их древесиной на протяжении менее 3/4, но более У4 периметра разреза сучка, называются частично сросшимися. Сучки, годовые слои которых не имеют срастания с окружающей их древесиной или срослись с ней на протяжении не более У4 периметра разреза сучка, называются несрос- шимися. Несросшиеся сучки, не имеющие срастания с окружающей древесиной и держащиеся в ней неплотно, называются выпадающими несросшимися. К ним относятся и отверстия от выпавших сучков. По ■ ■ состоянию древесины на здоровые; светлые здоровые; сучки подразделяются: ;, . ■■■■ „
34 I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество . темные здоровые; ■ здоровые с трещинами; • загнившие; ■ гнилые; ■ табачные. Сучки, у которых древесина без признаков мягкой гнили, называются здоровыми. Здоровые сучки, древесина которых близка по цвету к окружающей древесине, называются светлыми здоровыми. У темных здоровых сучков древесина обильно пропитана смолой, дубильными и другими веществами, она значительно темнее окружающей древесины и зачастую неравномерно окрашена. Здоровые сучки, имеющие одну или несколько трещин, называются здоровыми сучками с трещинами. Сучки с мягкой гнилью, занимающей не более У3 площади разреза сучка, называются загнившими, а занимающей более У3 площади разреза сучка, — гнилыми. Загнившие или гнилые сучки, в которых выгнившая древесина полностью или частично заменена рыхлой массой ржаво-бурого или белесого цвета, называются табачными. По выходу на поверхность сучки бывают: ■ односторонние; ■ сквозные. Сучки, выходящие на одну или две смежные стороны пиломатериала, называются односторонними, а выходящие на две противоположные стороны пиломатериала — сквозными. Наиболее качественная бессучковая древесина находится в нижней части ствола дерева. 4.4. Трещины Гп .л^.^'^п Трещины — разрывы древесины, которые проходят вдоль волокон. . Трещины подразделяются: ■ на метиковые; ■ морозные; ■ отлупные; ■ трещины усушки. - Ч,;,- .■'* • • -/ = V "' '
л Трещины -* I 35 Рис. 4.3. Виды трещин в бревнах: а — метиковые; б — отпупные; в — трещины усушки а б " в Метиковыми трещинами (рис. 4.3, а; АА, а) называются радиально направленные внутренние трещины в ядре и спелой древесине, отходящие от сердцевины и имеющие большую протяженность по длине лесоматериала. Они возникают в растущем дереве и увеличиваются в срубленном дереве в процессе его высыхания. Трещины, состоящие из одной или двух трещин и расположенные на обоих торцах лесоматериала в одной плоскости, называются простыми, а трещины, расположенные на торцах лесоматериала в разных плоскостях, — сложными. Морозные трещины — это радиально направленные наружные трещины, проходящие из заболони в ядро и имеющие значительную протяженность по длине лесоматериала. Они образуются в растущем дереве, и их образование сопровождается появлением характерных валиков и гребней разросшейся древесины и коры. В круглых лесоматериалах морозные трещины могут быть на боковой поверхности в виде длинных (сквозных) и глубоких трещин, окруженных валиками или гребнями, а на торцах — в виде глубоких радиальных трещин с уширенными около них годовыми слоями; в пиломатериалах могут быть в виде длинных радиальных трещин с уширенными и искривленными около них годовыми слоями и темными (засмоленными у хвойных пород) стенками (рис. 4.4, б). Отлупные трещины (рис. 4.3, б; 4.4, г) находятся в ядре и спелой древесине. Проходят между годовыми слоями и имеют значительную протяженность по длине лесоматериала, образуются в растущем дереве и увеличиваются в срубленном дереве после его высыхания. Трещины усушки (рис. 4.3, в; 4.4, в) — радиально направленные трещины, возникающие в срубленном дереве под действием внутренних напряжений в процессе его высыхания. От метиковых и морозных эти трещины отличаются меньшей протяженностью (не более 1 м) и меньшей глубиной.
36 I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество II III 1$ 7.1! Ко щ 0И Рис. 4.4. Основные разновидности трещин в досках: а — метиковые; б — морозные; в — трещины усушки; г — отлупные; I — плас^ тевые; II — кромочные; III — торцевые ...; Трещины, которые выходят на боковую поверхность лесоматериала или на боковую поверхность и торец, называются боковыми, а выходящие на пласть и торец — пластевыми (рис. 4.4, I); на кромку или на кромку и торец — кромочными (рис. 4.4, II); только на торцы лесоматериала — торцевыми (рис. 4.4, III). По глубине распространения трещины бывают: ■ неглубокие (глубиной не более У10 толщины лесоматериала); ■ глубокие (глубиной более У10 толщины лесоматериала, без второго выхода на его боковую поверхность); ■ сквозные (имеющие два выхода на боковую поверхность лесоматериала). По ширине трещины подразделяются: .,,..,, :; , ь , ■ на сомкнутые (шириной не более 0,2 мм); ..'...с :\-i\-. •.. ■ разошедшиеся (шириной более 0,2 мм). " - :i: '
F Химические окраски, грибные поражения и повреждения насекомыми I 37 Все разновидности трещин, особенно сквозные, нарушают целостность лесоматериалов, а в некоторых случаях снижают механическую прочность древесины. 4.5. Химические окраски, грибные поражения и повреждения насекомыми Химическими окрасками называются ненормальные окраски, возникающие в срубленном дереве в результате химических и биологических процессов. Они появляются в результате окисления содержащихся в древесине дубильных веществ, равномерны по цвету и находятся в основном в поверхностных слоях древесины на глубине 1... 5 мм. При высыхании древесины обычно выцветают. Не влияют на физико-механические свойства древесины, но при интенсивной окраске ухудшают внешний вид поверхности. К химическим окраскам относятся: ■ продубина; . , , н ■ дубильные потеки; ;1"j • желтизна. При грибных поражениях древесина изменяет цвет и гниет. Развитие дереворазрушающих грибов происходит при температуре +(2... 35) °С, влажности древесины 18 ... 120 %, доступе воздуха и заражении древесины спорами грибов. Наиболее благоприятны для развития грибов температура +(15... 25) °С, влажность древесины 30... 60 % и доступ воздуха. Особенно велико разрушающее действие грибов в условиях переменной температуры и влажности. Этим объясняется тот факт, почему наиболее подвержены гниению элементы цоколя, нижние венцы бревенчатых и брусчатых стен, а также деревянные столбы на границе почвы и воздуха. При температура ниже +2 и выше +35 °С развитие грибов замедляется и даже может прекратиться, но грибы при этом не погибают, а с наступлением благоприятных условий их развитие возобновляется; при температуре +60 °С и выше большинство грибов погибает. Грибные ядровые пятна и полосы — участки ненормальной окраски ядра (настоящего, ложного и спелой древесины) без понижения твердости древесины. ■•;</ V;. 'I.,., с :j
38 I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество Ядровая гниль — участки ненормальной окраски ядра (настоящего, ложного и спелой древесины) с пониженной твердостью древесины, возникающие в растущем дереве под воздействием дереворазрушающих грибов. Пестрая ситовая ядровая гниль развивается в растущем дереве и характеризуется пестрой окраской, вызванной присутствием на буром, красновато-буром или серо-фиолетовом фоне пораженной древесины многочисленных мелких белых и желтоватых пятнышек, а также волокнистой структурой. Бурая трещиноватая ядровая гниль имеет бурый или серый цвет различных оттенков и трещиноватую призматическую структуру. Легко распадается на части и растирается в порошок. Встречается на хвойных и лиственных деревьях. Белая волокнистая ядровая гниль отличается светло-желтым или почти белым цветом и волокнистой структурой. Пораженная древесина часто приобретает пеструю окраску, напоминающую рисунок мрамора, в которой светлые участки отделены от более темных тонкими черными извилистыми линиями. При сильном разрушении древесина становится мягкой, легко расщепляется на волокна и крошится. Плесень — грибница или плодоношение плесневых грибов на поверхности древесины, появляющихся чаще всего на сырой заболони при хранении лесоматериалов. Этот порок представляет собой отдельные пятна или сплошной налет зеленого, сине-зеленого, голубого, черного, розового или другого цвета. На механическую прочность древесины плесень не влияет, но ухудшает внешний вид; при изготовлении из пораженной древесины тары плесень может переходить на продукты и изделия; при склеивании древесины разрушает животные клеи. Заболонные грибные окраски представляют собой ненормальную окраску заболони без снижения ее твердости. Побурение — бурая окраска древесины заболони разных оттенков, различной интенсивности и равномерности. Заболонная гниль — ненормальные по окраске участки заболони без понижения или с понижением твердости древесины. Возникает в сухостойной, валежной и срубленной древесине под воздействием дереворазрушающих грибов.
Механические повреждения, инородные включения и деформации... I 39 Наружная трухлявая гниль — участки ненормальной окраски, структуры и твердости древесины, возникающие в лесоматериалах при их длительном хранении под воздействием сильных дереворазрушающих грибов. Насекомые (жуки, рогохвосты, термиты) также повреждают и разрушают древесину. В отличие от грибов насекомые способны разрушать и сырую, и сухую древесину, часто повреждают неокоренные свеже- срубленные деревья. Некоторые насекомые проделывают ходы только в коре, а другие углубляются в древесину. Червоточина — повреждения древесины, которые представляют собой совокупность ходов, отверстий, проделанных самими насекомыми или их личинками. В основном древесину повреждают личинки, для которых древесина является источником питания. Червоточина наблюдается на поверхности лесоматериалов в виде круглых и овальных отверстий или в виде бороздок и канавок. В зависимости от глубины проникновения червоточина бывает поверхностная, неглубокая, глубокая и сквозная. 4.6. Механические повреждения, ; v 1 инородные включения ш^чм «^v и деформации древесины Механическими повреждениями называются повреждения древесины инструментами и механизмами при заготовке, транспортировке, сортировке и обработке. К ■ ■ ■ ■ я ■ механическим повреждениям обдир коры; заруб и запил; карра; , ; отщеп; скол и вырыв; багорные наколы. относятся: Внешним признаком дефекта в круглых лесоматериалах могут быть местные вздутия и складки коры деревьев, иногда местные деформа-
40 I Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество ции боковой поверхности и наличие в ней отверстий, а в пиломатериалах — изменение цвета окружающей древесины. Инородные включения представляют собой присутствующие в древесине посторонние тела недревесного происхождения (металлические осколки, гвозди, проволока, камни, песок). Поиоробленность представляет собой искривление пиломатериала при распиловке, сушке или хранении. К деформациям древесины относится покоробленность различной формы: продольная по пласти; простая продольная по пласти, сложная продольная по пласти продольная по кромке поперечная; крыловатость. >1 I Ч j^,c i ■ t i Основная причина коробления — нарушение технологии при распиловке, сушке и хранении. Коробление при сушке вызвано различной усушкой в радиальном и тангенциальном направлениях. t$,j „■' '■:■:• ..П*"'3"'(Ч"П i-. ,1,0(1. & 4':/: < - к >* ii }:'й5 ' ' г; ■.•i.;..-.-.:r.i+:«;!' ■?ь 'iH',-ii. :',■■>>■ /J 'Ч: '.'I ■^ii-iK.^Mic
X Л«Н' Основные породы древесины, характеристика и " применение 5 У каждой породы дерева есть характерные особенности, по которым ее можно отличить от других пород. Основные отличия дре- .., весных пород можно увидеть и невооруженным глазом — породы ,.. -,, деревьев различаются по макроскопическим признакам. 5.1. Определение породы древесины по макроскопическим признакам Основными макроскопическими признаками при определении породы древесины являются: ■ наличие ядра; ■ ширина заболони и степень резкости перехода от заболони к ядру; ■ степень видимости годовых слоев; ■ различие в окраске ранней и поздней древесины; « наличие и размеры сердцевинных лучей; ■ наличие сердцевинных повторений; \. уд1 ., v. ш размеры сосудов и характер их группировки; . м ■ наличие смоляных ходов, их размеры и количество. Для определения породы древесины необходимо знать признаки, определяющие внешний вид древесины, к которым относятся цвет, блеск, текстура (рисунок поверхности), твердость, плотность и запах (см. подразд. 2.1). Лучший возраст дерева для использования древесины при изготовлении столярных изделий следующий: ель — 100... 150, сосна — 80... 120, береза — 50... 70, осина — 40... 60 лет.
42 I Глава 5. Основные породы древесины, характеристика... При определении древесных пород прежде всего надо установить, к какой группе пород относится данный образец: ■ к хвойным; ■ лиственным кольцесосудистым; ■ лиственным рассеянно-сосудистым (с мягкой или твердой древесиной). У древесины хвойных пород: ■ годовые слои хорошо заметны; . . ;;; V ■ сосудов нет; о; *;< сердцевинные лучи не видны; ._,юм ■ древесина некоторых пород имеет смоляные ходы, дазэд Лиственные кольцесосудистые породы характеризуются следующими признаками: ■ годовые слои из-за различия в строении ранней и поздней древесины хорошо заметны; ■ крупные сосуды, расположенные в ранней зоне годовых слоев, образуют на поперечном разрезе сплошное кольцо отверстий, хорошо различимых невооруженным глазом; ■ в плотной темной зоне поздней древесины заметны скопления мелких сосудов в виде светлых радиальных полосок, волнистых линий вдоль границы годовых слоев, отдельных черточек или точек; ■ у большинства пород видны сердцевинные лучи; ■ все породы ядровые. Лиственные рассеянно-сосудистые породы характеризуются следующими признаками: ■ годовые слои у большинства пород трудно различимы; ■ сосуды, если они заметны на поперечном разрезе, не образуют 4 сплошного кольца; ■ поздняя зона годового слоя не имеет рисунка; ■ у некоторых пород видны сердцевинные лучи. * >'-* " •'•' '"'■'■ При определении породы древесины пользуются определителями, составленными на основании изучения строения различных пород древесины. ','•..
т Хвойные породы I 43 5.2. Хвойные породы Леса России расположены в основном в умеренном климатическом поясе, поэтому преобладающими породами являются хвойные, которые занимают 84 % площади всех лесов. Распределение древесины хвойных пород следующее: лиственница — 37 %, сосна — 19 %, ель и пихта — 20 %, кедр — 8 %. Хвойные породы занимают в промышленности и строительстве главное место. Наибольшее хозяйственное значение имеет древесина сосны и ели, затем лиственницы, пихты и кедра. Запасы в России древесины хвойных пород составляют 50 % всех мировых запасов. Сосна занимает около У5 площади всех лесов России. Сосна обыкновенная северных районов европейской части России имеет более высокие показатели прочности, чем растущая в средней полосе или на юге: мелкослойная, с узкими годовыми слоями, плотная древесина с высоким содержанием поздней древесины и с узкой заболонью. На территории Сибири лучшая древесина у сосны, которая растет в Новосибирской и Иркутской областях и Красноярском крае. Древесина сосны имеет слегка розоватое ядро. Со временем ядро темнеет и становится буровато-красным. У сосны широкая заболонь разного цвета (от желтоватого до розоватого). Годовые слои хорошо видны. Граница между ранней и поздней древесиной четкая. Смоляные ходы довольно крупные и многочисленные. Древесина средней плотности, прочная и стойкая против гниения, хорошо обрабатывается. Древесина сосны используется: в строительстве (для изготовления строительных конструкций и деталей), столярно-мебельном производстве, судо-, вагоно-, моего-, машиностроении, при изготовлении труб, фанеры, ящиков, при сухой перегонке, для получения скипидара и канифоли и т. д. Древесина сосны занимает главное место в лесном экспорте России. Ель занимает У8 часть площади лесов. Наибольшее хозяйственное значение имеют два вида ели: европейская (обыкновенная) и сибирская. Ель обыкновенная произрастает в европейской части России, сибирская — от Урала до Приморья. Ель обыкновенная, растущая на севере, по физико-механическим свойствам дает лучшую древесину, чем ель, растущая на юге.
44 I Глава 5. Основные породы древесины, характеристика... Едь — безъядровая спелодревесная порода. Древесина белая со слабым желтоватым оттенком. Годовые слои хорошо видны. Смоляные ходы мелкие и малочисленные. По прочности, плотности стойкости против гниения древесина ели незначительно уступает сосне. Древесина ели из-за большей сучковатости обрабатывается несколько хуже, чем сосна. Преимущества ели по сравнению с сосной: большая однородность строения, белый цвет древесины и меньшая смолистость. Древесина ели является основным сырьем для целлюлозно-бумажного производства. Высокая способность резонировать и однородность строения обусловили применение ели для изготовления музыкальных инструментов. Ель используют для получения драни, гонта. . а*"-»"'; В лесном экспорте ель, как и сосна, занимает важное место, шие.к Лиственница — самая распространенная хвойная порода России, занимает около 2/5 площади всех лесов. Произрастают 14 видов лиственницы, наибольшее хозяйственное значение имеют даурская и сибирская лиственницы. Древесина имеет ядро красновато-бурого цвета, резко ограниченную узкую белую или слегка желтоватую заболонь. Годовые слои хорошо видимые с четкой границей между ранней и поздней древесиной. Смоляные ходы мелкие и малочисленные. Имеет высокие показатели физико-механических свойств: плотность и прочность древесины лиственницы (за исключением прочности на скалывание вдоль волокон) на 20 % выше, чем у сосны. Обладает высокой стойкостью против гниения. Древесину используют в виде круглых лесоматериалов, когда требуется высокая прочность и стойкость против гниения (гидротехнические сооружения, сваи, столбы, шпалы, рудничная стойка). Переработка лиственницы на пиломатериалы затруднена из-за ее большой смолистости — засмаливается режущий инструмент. Применяют и в мебельном производстве, и при изготовлении паркета, так как лиственница имеет красивую текстуру. Используют в целлюлозно-бумажном и гидролизном производстве, для подсочки и т. д. Древесина лиственницы пока используется недостаточно, хотя ее применение имеет хорошие перспективы. Пихта представлена несколькими видами: сибирская, белокорая и маньчжурская. ■" > «■'.'.
Лиственные породы ■■■*. ,., ы■> >ц. л I 45 Древесина сибирской пихты имеет более низкие показатели физико- механических свойств по сравнению с древесиной ели (плотность и прочность на сжатие ниже на 15 ... 25 %, при изгибе — на 20 %, ударная вязкость при изгибе меньше на 50 %). Древесину пихты используют вместо древесины ели, при этом необходимо иметь в виду, что прочность пихты по нормам на 20 % меньше прочности ели. В лесах России произрастают два вида кедра: сибирский, или сосна кедровая сибирская, и корейский. Древесина имеет ядро светло- или желтовато-розового цвета, нередко ограниченное от широкой желтовато-белой заболони. Годовые слои заметны. Переход от ранней древесины к поздней постепенный, растушеванный. Смоляных ходов у кедра меньше, чем у сосны, но они крупнее. Древесина кедра по физико-механическим свойствам занимает промежуточное положение между древесиной сибирской ели и пихты, а по стойкости против гниения превосходит их. Хорошо обрабатывается в разных направлениях, используется для производства карандашей, в столярно-мебельном производстве и др. ;>■ :: ,<■:,*-,■(.■■ 5.3. Лиственные породы Лиственных лесов в России меньше, чем хвойных, они занимают примерно У5 площади всех лесов. По хозяйственному значению лиственные леса также уступают хвойным лесам. Однако многочисленность видов и разнообразие физико-механических свойств обусловливают широкое применение древесины лиственных пород в самых различных областях производства. Все лиственные породы по строению древесины подразделяются: ■ на кольцесосудистые; ■ рассеянно-сосудистые. Принято древесину лиственных пород разделять на твердую и мягкую. Все кольцесосудистые породы имеют твердую древесину, а рассеянно-сосудистые — твердую или мягкую. Кольцесосудистые лиственные породы. К самым распространенным породам относятся: дуб, ясень, вяз, ильм и карагач.
46 I Глава 5. Основные породы древесины, характеристика... В России произрастает 15 видов дуба. Наиболее распространен дуб летний, который растет отдельными массивами в европейской части. Дуб — ядровая порода. Ядро у дуба темно-бурое или желтовато-коричневое, а заболонь светло-желтая, узкая, не превышает 5 см. Древесина ядра мертвая, заполнена особыми ядовитыми веществами — типами. Тилы консервируют древесину ядра и предохраняют ее от гниения. Древесина дуба очень прочная, твердая, отличается стойкостью против гниения, способностью к гнутью, красивой текстурой и цветом. Древесина дуба используется: ■ в столярно-мебельном производстве для изготовления высокого качества мебели и отделки (в том числе клееной и гнутой мебели); ■ при изготовлении высококачественного паркета и шпона; ■ в вагоно-и судостроении; ,■ ■ для изготовления бочек и т. д. Отходы дуба используют для дубильно-экстрактного производства. Дуб обладает замечательным свойством: если он находится в течение длительного времени (десятилетия) в воде или во влажной воздухонепроницаемой почве, то он становится особо прочным, твердым темно-коричневого или черного цвета. Такой дуб называется мореным и ценится очень высоко. Темная окраска возникает от взаимодействия солей железа, содержащихся в воде, с танином, содержащимся в древесине дуба. Ясень обыкновенный произрастает в средней и южной полосе европейской части России и на Дальнем Востоке. Ясень — ядровая порода с широкой розоватой или желтоватой заболонью. Ядро светло-бурое с оливково-коричневым оттенком. Переход от ядра к заболони расплывчатый. Годовые слои наиболее четко различаются на торцевом и тангенциальном разрезах. Древесину ясеня можно легко перепутать с древесиной дуба, но различие между сердцевинными лучами этих пород может служить надежным отличительным признаком. У дуба широкие сердцевинные лучи, на радиальном разрезе они выступают в виде крупных бесформенных блестящих пятен, а на тангенциальном — в виде темных редких полос.
I У ясеня очень узкие сердцевинные лучи, которые хорошо видны только с помощью лупы. После смачивания водой сердцевинные лучи довольно четко выделяются в виде многочисленных светлых полос на темном фоне окружающей древесины. На строго радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде многочисленных блестящих ленточек. Древесина ясеня отличается высокой прочностью, умеренно усыхает и мало растрескивается, хорошо полируется и обрабатывается режущими инструментами, является одним из лучших материалов для столярных работ. Применяется наравне с древесиной дуба. Высокая вязкость и способность к гнутью — свойства, которые сделали ясень предпочтительным при изготовлении спортивного инвентаря (лыж, теннисных ракеток, весел), лестничных перил и рукояток инструмента, в судо-, вагоно-, авиа- и автостроении. Ясень используют при изготовлении мебели и шпона, так как у него красивые цвет и текстура. Рассеянно-сосудистые лиственные породы с мягкой древесиной. К самым распространенным относятся: береза, осниа, ольха и липа. Наибольшее распространение имеют березы плакучая и белая. Эти два вида занимают 2/3 площади всех лиственных лесов России. Береза растет повсеместно. Береза — заболонная порода, имеет белую древесину с розоватым, красноватым или желтоватым оттенками. На тангенциальном и радиальном разрезах годовые слои почти неразличимы, на торце едва заметны, если торец тщательно отшлифован. Сердцевинные лучи настолько узкие, что их трудно увидеть даже в лупу, но они хорошо видны на радиальном разрезе в виде множества темных блестящих ленточек. В древесине, которая имеет шелковистый блеск, встречаются сердцевинные повторения в виде красновато-бурых черточек. Древесина применяется для производства лущеного шпона, фанеры, лож охотничьих ружей, лыж, древесно-слоистых пластиков, древесностружечных и древесно-волокнистых плит, целлюлозы, паркета, в строительстве и др. Из коры получают деготь и лучший активированный уголь для очистки жидкостей и газов. Разновидность березы — карельская береза — имеет узорчатую свилеватую древесину с коричневыми прожилками, отличный материал для изготовления мебели. Осина произрастает на всей территории России. Осина — заболонная порода. Древесина самая белая из всех пород, растущих в средней
48 I Глава 5. Основные породы древесины, характеристика... полосе, прямослойная, с однородным строением, умеренно усыхает и хорошо раскалывается. Долго сохраняется в воде, поэтому из осиновых бревен на Руси делали колодезные срубы. В основном примененяется для изготовления спичек, гонта (кровельные дощечки), посуды, игрушек, древесной стружки и для получения вискозы (искусственный шелк). Применяют также в строительстве: считается лучшим материалом для строительства бань. Ольха (черная) распространена на европейской территории России и в Западной Сибири. Растет на сильно увлажненных почвах. Ольха — заболонная древесина. У свежесрубленной ольхи древесина белая, на воздухе быстро краснеет. Древесина очень легкая, мягкая, однородного строения, при усыхании незначительно уменьшается в объеме и почти не трескается. Применяется в столярно-мебельном производстве, при изготовлении фанеры и тары. Мореная ольха — прекрасный материал для токарных работ и художественной резьбы. Высоко ценится древесина ольховых капов. Липа произрастает в средней и южной полосе европейской части России и в Западной Сибири. Наиболее распространена липа мелколистная. Липа — спелодревесная порода. Древесина мягкая, легкая, однородного строения, хорошо режется, отлично гнется и полируется, мало трескается и коробится. Малая формоизменяемость обусловливает ее применение для изготовления чертежных досок, моделей в литейном деле, деревянной посуды, карандашей. Из липы делают тару под пищевые продукты (масло, мед), игрушки, древесную стружку, из луба получают мочало. Рассеянно-сосудистые лиственные породы с твердой древесиной. Из деревьев этой породы прежде всего отметим бук, который произрастает на юге России. Древесина очень прочная с красивой текстурой, особенно на радиальном разрезе, хорошо обрабатывается и полируется, легко гнется, но подвержена гниению. Из бука изготавливают гнутую мебель, паркет, строганый шпон, чертежные принадлежности (линейки, треугольники), корпуса для столярного инструмента. Граб обыкновенный произрастает на Кавказе. Древесина тяжелая, твердая, хорошо сопротивляется истиранию, при высыхании коробится и растрескивается. Из граба изготавливают корпуса столярных инструментов, применяют в машиностроении и текстильном производстве.
Лиственные породы I 49 Клен произрастает в средней и южной полосе европейской части России и на Кавказе, представлен несколькими видами, из которых наиболее распространены клен обыкновенный, клен остролистный и клен белый, или явор. Клен — заболонная порода. Древесина белая с переливчатым блеском, иногда слегка розоватая или желтоватая. Темная полоска, проходящая вдоль границ годовых слоев, делает их различимыми на торцевом разрезе. Хорошо заметны узкие сердцевинные лучи буроватого цвета. На радиальном разрезе лучи похожи на сплошную мозаику из блестящих пятен и ленточек, придающих древесине своеобразную шелковистую рябоватость. Хорошо видна эта рябоватость на радиальном разрезе. На тангенциальном разрезе сердцевинные лучи в виде чечевичек, а на поперечном в виде узких полос. У древесины клена иногда можно встретить ложное ядро зеленовато-серого цвета с темными полосками — это поражение древесины грибом. Древесина клена твердая, плотная, тяжелая и прочная; умеренно усыхает и мало разбухает и коробится. Применяют ее в мебельном производстве, при изготовлении музыкальных инструментов (клен белый), в машиностроении; из клена изготавливают колодки рубанков, сапожные колодки и др. Груша дикая растет в средней и южной полосе европейской части России и на Кавказе. Древесина дикой груши намного лучше домашней. Груша — спелодревесная порода. У молодых деревьев древесина почти белая, но с возрастом темнеет. Древесина груши плотная, тяжелая и твердая, однородного строения, хорошо обрабатывается и полируется, имитируется под черное дерево. Используется для изготовления высококачественной мебели, музыкальных инструментов, строганого шпона, чертежных принадлежностей (линейки, лекала), оправ для оптических приборов. Древесина пород (красного дерева, махагони, тика и др.), ввозимых из зарубежных стран, отличается красивым цветом и текстурой, шелковистым блеском; как правило, хорошо полируется и лакируется. Такую древесину применяют для изготовления мебели (в основном в качестве отделочного материала — шпона), художественного наборного паркета и музыкальных инструментов, а также для специальных це~
50 I Глава 5. Основные породы древесины, характеристика... лей, обусловленных особыми свойствами некоторых пород (например, абаш — низкая теплопроводность, применяют для строительства саун; бакаут — высокая прочность на сжатие, применяют в деталях станков). Под названием красного дерева в международной торговле объединены древесные породы, имеющие древесину красного цвета различных оттенков и интенсивности окраски. Наиболее распространенной и ценной по красоте текстуры и цвету древесины является порода красного дерева — американское махагони, произрастающее в Центральной Америке. Махагони — ядровая рассеянно-сосудистая лиственная порода с узкой белой заболонью. Ядро буровато- или коричневато-красное. Годовые слои практически не заметны. Сердцевинные лучи узкие, слабозаметные, на тангенциальном разрезе расположены горизонтальными рядами. Сосуды крупные, собраны в радиальные группы по два-три вместе. Древесина махагони отличается большой прочностью, почти не коробится и не растрескивается, хорошо обрабатывается и полируется. Применяется для изготовления высококачественной мебели (в основном в виде строганого или лущеного шпона). Тик произрастает в странах Южной и Юго-Восточной Азии. Ядровая лиственная порода со светло-бурой узкой заболонью и ядром от желто- до темно-бурого цвета. Годовые слои хорошо заметны. Сердцевинные лучи слабозаметные, узкие. Древесина масляниста на ощупь, имеет запах старой кожи. Твердая и прочная древесина хорошо сопротивляется истиранию, отлично обрабатывается, обладает высокой стойкостью к гниению. Древесина тика широко применяется в судостроении и там, где требуется высокая стойкость против гниения, например при изготовлении садовой мебели, эксплуатируемой на открытом воздухе. \ЛЬК< -.t%w\ .■■■--■,'.■ ■■*■■■ f:;чг г 0.;. ... I V. -.. 'IV. '■'.И . • (л.:
Классификация и стандартизация лесных материалов Лесные материалы получают путем механической, механико-химической и химической переработки ствола, корней и кроны деревьев. Лесоматериалы по способу механической обработки классифицируются по классам: 1) круглые; 2) пиленые; "" " ' \ 3) лущеные; .м^>л ."к: 4) фрезерованные; 5) колотые; "■ \ • , ■. , ■ ... ■:■:■■■: .-., 6) измельченная древесина. ' » ,' 1 <*• й»' л На каждый вид продукции из древесины разрабатывается стандарт, в котором содержатся технические требования. Стандарт — это нормативно-технический документ, который содержит комплекс норм, правил и требований к продукции и утвержден соответствующим государственным органом. Технические условия, в которых содержится комплекс требований к конкретным типам и маркам продукции, разрабатываются наряду со стандартами. Требования, приведенные в технических условиях, должны быть не ниже требований, указанных в стандартах. 6.1. Круглые лесоматериалы Ствол срубленного дерева, у которого отделены корни и сучья, называется хлыстом. При поперечной распиловке хлыстов получают круглые сортименты, которые имеют различное назначение. 6
52 I Глава б. Классификация и стандартизация лесных материалов Сортимент — круглый или колотый лесоматериал определенного назначения, соответствующий требованиям стандартов или технических условий. Поперечная распиловка хлыстов иначе называется раскряжевкой, при которой древесину подразделяют на деловую и дровяную. При раскряжевке хлыстов в зависимости от качества и назначения сортимента получают отрезки разной длины, которые называются бревнами, кряжами и чураками. Бревна — круглые деловые сортименты, предназначенные для использования в круглом виде или в качестве сырья для получения пиломатериалов. Кряжи — круглые деловые сортименты, предназначенные для получения специальных видов продукции (фанерный, лыжный кряжи и т.д.). Чураками называют отрезки кряжа, длина которых соответствует размерам, необходимым для обработки на деревообрабатывающих станках. К круглым сортиментам также относится строительное бревно для использования в строительстве в круглом виде без продольной распиловки. Требования к круглым лесоматериалам лиственных и хвойных пород приведены в ГОСТ 9462—88* и 9463—88*. Круглые лесоматериалы могут быть четырех сортов в зависимости от качества древесины и дефектов обработки. При определении сорта необходимо учитывать приведенные в ГОСТе допускаемые виды, величину и количество пороков, размеры сортиментов по толщине и ряд других требований (в зависимости от назначения сортиментов). Если в сортименте несколько различных пороков, то качество (сортность) устанавливают по пороку, который характеризует худший (более низкий) сорт. Круглые лесоматериалы в зависимости от толщины, или диаметра, подразделяются на три группы: мелкие, средние и крупные (табл. 6.1). Мелкие сортименты могут быть только 2-го или 3-го сорта. В плотничных работах используют строительные бревна, которые служат материалом для строительства зданий различного назначения (промышленного, сельскохозяйственного, гражданского). Строительные бревна заготавливают из древесины хвойных и лиственных пород. При строительстве используют главным образом бревна из древеси-
Пиломатериалы и заготовки К '. I 53 Таблица 6.1. Группы круглых лесоматериалов по толщине Группа Мелкие Средние Крупные Толщина, см Хвойные 6...13 14...24 26 и более Лиственные 8...13 14...24 26 и более Градация по толщине, см 1 2 2 ны хвойных пород. Бревна лиственных пород используют при строительстве вспомогательных и временных построек. Длина бревен хвойных пород — 3,0... 6,5 м с градацией 0,5 м, а бревен лиственных пород — 4,0... 6,5 м также с градацией 0,5 м. Бревна длиной более 6,5 м заготавливают по специальному заказу для опор линий электропередачи и связи. Древесина на складах хранится в штабелях. Существуют два способа хранения круглых лесоматериалов (ГОСТ 9014.0—75*): влажный и сухой. Влажный способ хранения применяют для круглых лесоматериалов, которые предназначены для распиловки, лущения и строгания. 6.2. Пиломатериалы и заготовки г Пиломатериалы (ГОСТ 1888-87*) — это материалы, получаемые при продольной распиловке бревен и кряжей, определенных размеров и качества, характеризующиеся наличием хотя бы двух плоскопараллельных плоскостей. Качество пиломатериалов в значительной степени зависит от технологической подготовки круглых лесоматериалов к распиловке. Пиленая деталь — пиломатериал или его отрезок с определенными размерами. Пиленая деталь не требует последующей обработки для ее использования. Толщина — размер, определяемый расстоянием между пластями в установленном для измерения месте в направлении, перпендикулярном пластям. Ширина — размер, определяемый расстоянием между кромками в установленном для измерения месте в направлении, перпендикулярном продольной оси пиломатериала. Длина — размер, опре-
54 I Глава 6. Классификация и стандартизация лесных материалов деляемый как кратчайшее расстояние между торцами, опиленными перпендикулярно продольной оси пиломатериала. фрезерованным, или профилированным, пиломатериалом называется такой, у которого обработана фрезерованием хотя бы одна из пластей или обе кромки. По геометрической форме и материалы подразделяются: ■ на брусья; ■ доски; ■ бруски; ■ горбыль; ■ шпалы. размерам поперечного сечения пило- i, ■ :.Ч .*'... ■ - Брусья — пиломатериалы шириной и толщиной более 100 мм. По числу пропиленных сторон брусья могут быть: ■ двухкантными (рис. 6.1, a); >t. ■ трехкантными (рис. 6.1,б); . i ■ четырехбитными (рис. 6.1, в). Доски (рис. 6.1, г — ж) — пиломатериалы толщиной до 100 мм, у котсЦ рых ширина более двойной толщины. Бруски (рис. 6.1, з) — обрезной пиломатериал толщиной до 100 мм, у которого ширина меньше двойной толщины. Горбыль (рис. 6.1, и, к) — боковые части бревна, срезанные при продольной распиловке. Шпалы (рис. 6.1, л, м) — пиломатериалы, предназначенные для использования в качестве опор для рельсов железнодорожных путей. Шпалы бывают обрезные и необрезные. Пиломатериалы общего назначения по размерам подразделяются на тонкие (толщиной до 32 мм) и толстые — лиственные толщиной 35 мм и более, хвойные толщиной 40 мм и более. Пиломатериалы из древесины лиственных пород подразделяются по длине на короткие — 0,5...0,9 м; средние — 1,0... 1,9 м; длинные — 2,0 ...6,5 м, а из древесины хвойных пород пиломатериалы имеют длину 1,0... 6,5 м с града-
Пиломатериалы и заготовки I 55 Рис. 6.1. Виды пиломатериалов: ." »>»*л а — двухкантный брус; б — трехкантный брус; в — четырехбитный брус; г — необрезная доска; д — чистообрезная доска; е — обрезная доска с тупым обзолом; ж — обрезная доска с острым обзолом; з — брусок; и — обапол горбыль- ный; к — обапол дощатый; л — шпала необрезная; м — шпала обрезная; элементы доски: 1 — пласть; 2 — кромка; 3 — ребро; 4 — торец цией 0,25 м. Номинальные размеры пиломатериалов по ширине и толщине установлены для древесины влажностью 15 %. Пиломатериалы по характеру ■ на необрезные; ■ обрезные; ■ односторонне-обрезные. обработки ..У ' > ■ -*.(.* подразделяются: .,, и ■. .-, ■ ,;,;. :■■,,,. ■!.,..' " ' ■-''■> ■'.
I Глава б. Классификация и стандартизация лесных материалов Если у пиломатериалов не пропилены или частично пропилены кромки и величина обзола превышает допускаемую стандартами для обрезных материалов, то они называются необрезными (см. рис. 6.1, г); доски, у которых все четыре стороны пропилены и величина обзолов не превышает допускаемых размеров, называются обрезными (см. рис. 6.1, д). Односторонне-обрезные доски имеют одну пропиленную кромку (см. рис. 6.1, ж). Обзол на кромках обрезных досок в допустимых размерах может быть тупым или острым. На рис. 6.1, е показан тупой обзол (справа), а на рис. 6.1, ж — острый. Доска состоит из нескольких поверхностей и линий их пересечения: пласть, кромка, ребро, торец. Пластью называют широкую продольную сторону пиломатериала, а также любую сторону пиломатериала квадратного сечения. Лучшая из двух пластей пиломатериала имеет наименьшее количество пороков и лучшее качество обработки поверхности. Пласть пиломатериала, которая обращена к сердцевине, называется внутренней, а обращенная к заболони — наружной. Кромка — узкая продольная сторона пиломатериала. Ребром называется линия пересечения двух смежных сторон пиломатериала, например пласти и кромки. ' Торцом называется поперечная сторона пиломатериала, которая находится на его конце (у каждого пиломатериала два торца). По степени обработки поверхности пиломатериалы подразделяются на нефрезерованные и фрезерованные. В зависимости от назначения фрезерованные пиломатериалы могут иметь различную форму поперечных сечений. Пиломатериалы хвойных пород (ГОСТ 8486—86*Е и 24454—80*) изготавливают из древесины сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра. Доски из древесины хвойных пород (табл. 6.2) выпускают толщиной 13 ... 25 мм с градацией 3 мм; 32, 40, 44 и 50 мм; бруски — толщиной 50, 60, 75 и 100 мм; брусья — размерами 125, 150, 175, 200, 225 и 250 мм. Качество пиломатериалов зависит от наличия пороков, шероховатости поверхности и ряда других факторов. В соответствии с ГОСТ 8486—86*Е доски и бруски подразделяют на пять сортов (отборный, 1, 2, 3 и 4-й);
Пиломатериалы и заготовки 57 Таблица 6.2. Номинальные размеры пиломатериалов хвойных пород, мм (по ГОСТ 24454—80*) Толщина 16 19 22 25 32 40 50 60 75 100 125 150 175 200 250 Ширина 75 75 75 75 75 75 75 75 75 — — — — 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 — — — 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 — — 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 — 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 — 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 — 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 — — 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 — — 275 275 275 275 275 275 — — — — — — брусья — на четыре сорта (1, 2, 3 и 4-й). Для строительства используют пиломатериалы 1, 2 и 3-го сортов. В среднем выход продукции от объема распиленных бревен составляет, %: Доска 55 Горбыль 3 ,J *''■*' '; Технологическая щепа 20,5 >'■■ --Л*' .'■.•''■' Опилки 10 .■ > .'.■■■ •!.• Отсев щепы 5,5 ' ''■'•''' Усушка и распыление 6 Пиломатериалы лиственных пород изготовляют из древесины твердых и мягких лиственных пород (ГОСТ 2695—83*). Влажность поставляемых пиломатериалов не должна превышать 22 %. Поставка пиломатериалов с влажностью, превышающей 22 %, допускается только с согласия потребителя.
58 I Глава б. Классификация и стандартизация лесных материалов По качеству лиственные пиломатериалы могут быть трех сортов (1,2 и 3-го). Заготовка из древесины — это пиломатериал или его отрезок, размеры и качество которого соответствуют требованиям, предъявляемым к изготавливаемым деталям и изделиям, и имеют припуски на усушку и механическую обработку. Заготовки подразделяются: ■ на калиброванные; '.']'."' ""!'" "'.'■. ■ досковые; [... ' ..'"..'; \ . ».т. "'".,. ■ брусковые. ' Калиброванная заготовка из древесины — это заготовка, высушенная до требуемой влажности и обработанная до заданного размера; восковая заготовка имеет ширину в два раза больше толщины, а брусковая заготовка — имеет ширину не более двойной толщины. Заготовки изготавливают из древесины основных хвойных и лиственных пород. В зависимости от вида обработки заготовки различают: ■ пиленые, полученные путем пиления; ■ клееные, изготовленные из нескольких более мелких заготовок путем склеивания их по длине, ширине и высоте (толщине); ■ калиброванные, обработанные путем фрезерования или строгания до заданных размеров. Для заготовок нормируется шероховатость поверхности, т. е. среднее значение максимальных высот неровностей поверхности, замеренных от их вершин до дна соответствующих впадин. Степень шероховатости в соответствии со стандартами оценивается классом шероховатости. Каждому виду механической обработки древесины соответствует свой класс шероховатости. п-КЮ '•' ; :- . > .. -S . .-/-■•■')'; ' «■'■'.■'. ," .'■ . ■■% .■' ■:•■ !*;■.<■'. f*'Vj4' >M.'t■■■>(.,•■ ■■ ':', ••{'■.".'*i\ ■■::'A!'/,}i-(iA~i-;*:-- 'J.-.! ■Ч'-л:'.->,С \.№>Г>-ЩКУ:.1:>--ЛИЪ><~- : ih~*> •.iTV.',V:-.vAiVy "fftn,. .^:;&л ':'»'. ;Ц-<:-:~ C-.fu' ';ifc-.<<'v- ■'■;: '■:••.'.:">'.i '■•'.•:'■ -.. ;'i'Kif tj. .-."">: ■ •■'.'.'*•!■.•.'/.•.-'.•'; >W/'J ' ьЦ
(:. ■ i • ■ ■■ ■ ■Its -i ■';'}■ i; : .' •1*1 ' , .,-> Ri V ' . , ' ■ . ■;.■> ■ ■ :-,^H!>..; . .-. . ■.-'...r Обеспечение долговечности древесины 7 <><. При неблагоприятных условиях древесина может поражаться гни- „. s лью, повреждаться насекомыми, гореть. Для обеспечения долго- : , ;v; вечности древесины, т.е. длительного срока ее службы, необхо- K-;\'jit димо осуществлять комплекс мер, который включает в себя конст- ; ' рукционные, эксплуатационные, производственные меры и хими- !*■■'■;*'- ческие методы. Конструкционные меры предусматривают использование таких конструктивных решений, которые обеспечивают создание условий для нормальной эксплуатации, при которых не создавались бы условия для появления и развития гниения, распространения огня при пожаре и т. д. Эксплуатационные меры должны обеспечивать условия нормальной эксплуатации: недопущение увлажнения конструкций (протечки водопровода или канализации, протекающая кровля и т.д.), проветривание помещений с повышенной влажностью (санузлы, подвальные помещения и т.д.). Производственные меры предусматривают предохранение древесины от увлажнения в процессе транспортирования, хранения и установки круглых лесоматериалов, пиломатериалов, заготовок или изделий из древесины, а также соблюдение технологических требований при переработке древесины. Если конструкционных и эксплуатационных мер оказывается недостаточно для создания нормальных условий эксплуатации деревянных конструкций (например, древесина периодически увлажняется и высыхает), применяют химические методы. Защита древесины от гниения обеспечивается применением конструкционных, эксплуатационных, производственных мер и химических методов.
60 I Глава 7. Обеспечение долговечности древесины Защита древесины от повреждения насекомыми возможна только химическими методами. Защита древесины от возгорания обеспечивается применением конструкционных мер и химических методов. Качественное изготовление конструкций и изделий из древесины и их долговечность можно обеспечить только при условиях правильного хранения и сушки древесины. 7.1. Хранение и сушка древесины Правильное хранение пиломатериалов (ГОСТ 3808.1—80* и ГОСТ 7319—80*) должно обеспечивать предохранение древесины от поражения грибами и насекомыми, от коробления и растрескивания. В процессе хранения пиломатериалов на открытом воздухе осуществляется их атмосферная сушка практически до транспортной влажности (22 %). Атмосферная сушка — очень сложный процесс, который трудно поддается контролю. Высушивание пиломатериалов на открытом воздухе зависит от климатических условий, температуры и влажности воздуха, времени года, месторасположения склада. Атмосферная сушка требует много времени, большой территории под склад, значительных затрат ручного труда. Для атмосферной сушки важно правильно выбрать место для склада, разместить проезды и штабеля по отношению к господствующим ветрам, соблюсти правила укладки пиломатериалов в штабеля и конструкции штабеля и его элементов (фундамента, прокладок, крыш и т.д.), тщательно подготовить место для склада. Одновременное решение задач по хранению и сушке — обязательное условие сохранения качества древесины. Атмосферной сушки в ряде случаев оказывается достаточно, чтобы использовать древесину по назначению, например для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе. Применение атмосферной сушки в сочетании с последующей камерной позволяет снизить стоимость сушки и получить высококачественный материал требуемой влажности и с допустимыми величинами внутренних напряжений. Пиломатериалы хранят и сушат в штабелях. Штабель пиломатериалов должен быть выложен правильной геометрической формы — боковые и торцевые поверхности должны быть строго вертикальны.
Хранение и сушка древесины -.> I 61 Средние размеры штабеля: ширина 1,8... 2,4 м, высота 2,6... 5,0 м, длина 6,5... 6,8 м. Штабеля укладывают на фундаментах из железобетонных, бетонных и деревянных опор и балок. Высота фундамента должна быть не менее 50 см. Горизонтальные ряды досок, брусков отделяют друг от друга прокладками. В качестве прокладок используют специально заготовленные, высушенные и антисептированные рейки или те же доски, которые укладывают в штабель для хранения и сушки. Продолжительность атмосферной сушки пиломатериалов зависит от климатической зоны, месяца укладки пиломатериалов в штабель и толщины пиломатериалов. К недостаткам атмосферной сушки древесины относятся большая продолжительность и сезонность процесса. Атмосферная сушка может происходить только в активные сезоны года (весна, лето, начало осени). Конвективная газопаровая (камерная) сушка осуществляется в лесо- сушильных камерах различной конструкции. В лесосушильные камеры пиломатериалы загружают штабелями. Сушка происходит в газообразной среде, которая конвекцией передает тепло древесине. Для нагревания и циркуляции сушильного агента камеры оборудуют нагревательными и циркуляционными устройствами. Сушильными агентами могут служить: воздух, газ или перегретый пар. Камерная сушка позволяет получить древесину любой требуемой влажности и с внутренними напряжениями, не превышающими предельно допустимые величины для данного назначения пиломатериала. Суммарная продолжительность сушки зависит от породы древесины, размеров пиломатериалов, начальной и заданной конечной влажности и колеблется от десятков часов до нескольких суток. Процесс сушки, особенно двухстадийной (атмосферной, а затем камерной), поддается надежному регулированию. В настоящее время имеются высокопроизводительные сушильные камеры отечественного и зарубежного производства, работающие в автоматическом режиме. Существует несколько способов ускорения процесса сушки древесины. Самый простой, но в то же время эффективный способ ускорения сушки древесины — организация двухстадийной сушки: атмосферной, а затем камерной. Двухстадийная сушка позволяет получить пиломатериалы требуемой влажности с внутренними напряжениями, не превышающими допускаемые. Двухстадийная сушка необходима, например, при изготовлении клееных деревянных конструкций.
62 1 Глава 7. Обеспечение долговечности древесины 7.2. Защита древесины от гниения, повреждения насекомыми и возгорания Гниение — процесс разрушения древесины в результате жизнедеятельности грибов. Гниение древесины происходит при определенных условиях: влажность древесины должна быть более 18 %, температура воздуха 5.. .35 °С, необходим доступ к материалу кислорода и заражение древесины спорами грибов. Древесина при эксплуатации в зданиях и сооружениях часто находится в условиях переменного воздействия тепла и холода, сухости и влажности; возникают условия, благоприятные для гниения. Особенно опасно появление гнили, которая вызывается домовыми грибами. Разрушение древесины и распространение грибной инфекции происходят очень быстро. Для предупреждения загнивания древесины принимают ряд конструкционных мер: « изолируют древесину от грунта, бетона и камня; « делают каналы для проветривания; ■ защищают деревянные конструкции от атмосферных осадков; » отводят воду и устраивают гидроизоляцию; ■ предотвращают конденсацию влаги; я ■ утепляют подполья; ■ устраивают организованный водоотлив, карнизы, отливы у наружных стен и окон и т. д. В случае когда мерами конструкционного характера нельзя полностью предохранить древесину от увлажнения, ее защищают антисептиками, которые консервируют древесину. Антисептики для древесины подразделяются на три класса: 1) водорастворимые, к которым относятся легковымываемые, вымываемые, трудновымываемые, невымываемые; 2) органорастворимые (невымываемые); 3) маслянистые (невымываемые).
Защита древесины от гниения, повреждения насекомыми и возгорания I 63 Антисептики, применяемые для защиты древесины от гниения, должны удовлетворять следующим требованиям: ■ обладать высокой токсичностью (ядовитостью) по отношению к дереворазрушающим грибам, но быть безвредными для людей и животных; > сохранять высокую токсичность в течение заданного срока; ■ легко проникать в древесину; ■ не ухудшать физико-механических свойств древесины; ■ не вызывать коррозии металлических креплений; ■ не затруднять склеивание и отделку древесины; ■ не иметь неприятного запаха; ■ быть стойкими к повышенным температурам и в процессе обработки древесины. При выборе способа антисептирования древесины следует учитывать условия эксплуатации конструкций, вид антисептика и требуемую глубину проникновения антисептика в древесину, а также плотность и влажность древесины. Как правило, влажность древесины перед антисептированием должна быть не более 12... 15%. Чем больше влажность древесины, тем на меньшую глубину проникает в нее антисептик. Древесину влажностью 50... 70 % следует пропитывать легкорастворимыми и легкопроникающими в древесину составами. Самым простым способом антисептирования является поверхностная обработка препаратами кистью или краскораспылителем в 1... 3 слоя с интервалами после нанесения каждого слоя для лучшего впитывания раствора. Глубина проникновения антисептика при поверхностной обработке 0,3... 1,0 мм. В промышленных условиях древесину антисептируют, погружая пиломатериалы или изделия в ванны с раствором антисептика. Применение способа пропитки вакуум — атмосферное давление — вакуум позволяет сократить время обработки. Основной способ борьбы с насекомыми, разрушающими древесину на складах лесоматериалов, — правильное складирование, содержание склада в соответствии с санитарными требованиями, а также своевременная окорка круглых лесоматериалов.
64 I Глава 7. Обеспечение долговечности древесины Химические средства для борьбы с насекомыми, в том числе дерево- разрушающими, называются инсектицидами. Способы борьбы с насекомыми, поражающими древесину в сооружениях и изделиях, можно подразделить на профилактические и активные. Профилактическая борьба с дереворазрушающими насекомыми должна проводиться в определенные периоды их жизни и, главное, регулярно в течение 3... 4 лет. Активный способ борьбы с насекомыми — пропитка пораженной древесины инсектицидами и окуривание газами, ядовитыми для насекомых. При антисептировании древесины увеличенными концентрациями антисептиков поражения дереворазрушающими насекомыми не происходит. Возгорание древесины может возникнуть при кратковременном ее нагреве до температуры 250 °С или при длительном воздействии более низких температур. По степени возгорания строительные материалы подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Древесина относится к группе сгораемых материалов. Задача огнезащиты древесины заключается в переводе ее в группу трудносгораемых материалов. Защитные средства, которые предохраняют древесину от возгорания, называются антипиренами. Антипире- ны представляют собой водные растворы огнезащитных солей, краски и обмазки. Пропитанная антипиренами древесина под действием огня не горит, а тлеет, т. е. переходит в группу трудносгораемых материалов. Огнезащита древесины химическими методами осуществляется путем пропитки защитными составами или нанесения огнезащитных красок. Обработку можно производить и путем поверхностной обработки: 2... 3-кратным нанесением растворов на поверхность древесины гидропультом или кистью. Эффективность поверхностной обработки намного ниже, чем пропитки. Огнезащитную обработку древесины совмещают, как правило, с ее антисептированием или используют составы, обладающие одновременно огнезащитными и антисептическими свойствами. В огнезащитные пропиточные составы, краски и обмазки (пасты), не обладающие антисептическими свойствами, вводят антисептики. ,0"
тгтт.— -us . •■'! у,- '-""": -...-.,. ., -. .^■.u-.:.-. *■■ ' ■' '* J i ' . . ■•-.*■ Клеи 8 ■||дД :■*..:. УД<; и' -Л/-:'.'.R^' Клеи представляют собой составы для жесткого соединения раз- .;«,д..:.и личных материалов. При нанесении клея на соединяемые поверх- ,а;:':.:.' ности и плотном контакте этих поверхностей образуется прочное ,,.] ;;,i неразъемное соединение. •-, 8.1. Требования, предъявляемые к клеям : В зависимости от вида склеиваемых материалов и условий эксплуатации к клеям предъявляются различные требования. Общими требованиями для всех клеев являются: ■ равнопрочность (равенство прочности клеевого шва и склеиваемых материалов); ■ монолитность (соединенные с помощью клея части должны быть единым, монолитным элементом); « долговечность и надежность. Клеевой шов должен обеспечивать прочность соединения, не уступающую прочности соединяемых элементов на скалывание. Долговечность и надежность клеевого соединения зависят от вида клея и его качества, технологии склеивания, условий эксплуатации и качества обработки склеиваемых поверхностей. В зависимости от условий эксплуатации к клеям могут предъявляться требования водостойкости (сохранения прочности при воздействии на клеевой шов влаги), теплостойкости (сохранения прочности при воздействии повышенных температур) и биостойкости (стойкости против поражения грибами и гниения).
66 Глава 8. Клеи Все клеи должны быть технологичными. Их можно легко перевозить, хранить, приготавливать, наносить и очищать. Клеи не должны очень быстро отвердевать, чтобы было достаточно времени для соединения склеиваемых элементов между собой. 8.2. Виды и состав клеев По реакционной способности клеи подразделяются на два вида: ■ термореактивные (необратимые); « термопластичные (обратимые). Термореактивные клеи после полимеризации переходят в неплавкое нерастворимое состояние. Термопластичные клеи при нагревании размягчаются и становятся пластичными, а при охлаждении снова отвердевают и при этом не изменяют своего химического состава. При последующем нагревании клеи снова размягчаются. К термореактивным относится большинство синтетических клеев (фе- нолоформальдегидные, резольные, мочевинные и др.). К термопластичным относятся, например, глютиновые клеи. По степени отвердевания клеи бывают: ■ холодного отверждения; » горячего отверждения. Клеи бывают холодного отверждения — полимеризация происходит при взаимодействии смолы и отвердителя при нормальной температуре (18... 20 °С) и клеи горячего отверждения — полимеризация происходит под действием высокой температуры (90... 100 °С). В зависимости от происхождения клеи подразделяются на две группы: ■ природные; ■ синтетические. В группу природных клеев входят животные или белковые, растительные и минеральные. Из природных клеев в очень небольших объемах используют при производстве мебели и столярных изделий клеи животного происхождения.
I» Современные синтетические клеи изготавливают на основе синтетических смол, получаемых из нефти, газа и другого сырья в результате сложных химических процессов. В состав клея входят: основное клеевое вещество (смола), растворитель и вспомогательные компоненты. Растворители применяют для растворения основного клеевого вещества и доведения его до определенной консистенции и концентрации. К растворителям относятся: вода, спирт, водные растворы щелочей, органические растворители. Вспомогательные вещества подразделяются: ■ на клееобразователи; ■ наполнители; ■ катализаторы; ; %; ■ отвердители; ■ стабилизаторы; , ■ дубители; ■ антисептики; . ■ пластификаторы; ■ вспенивающие вещества. > 1 ЛЧ .,', 1 (. г;Ч , : i > ' .' . '. • •-.;.;.. ... ч ,-. Клееобразователи способствуют переходу основного клеевого вещества в состояние раствора. К ним относятся: жидкое стекло, едкий натр, известь, аммиак. Наполнителями называются вещества, применяемые для уменьшения: расхода основного клеевого вещества, вязкости клея, усадочных явлений в клеевом шве, просачивания клея на лицевую поверхность приклеенного шпона. В качестве наполнителя применяются: древесная мука, гипс, тальк, цемент и др. Катализаторы — вещества, применяемые для ускорения процесса полимеризации (перехода в твердое состояние) клеев на основе синтетических смол. Отвердителями называются вещества, которые вызывают полимеризацию синтетических смол холодного отверждения. Для фенолофор- мальдегидных смол холодного отверждения отвердителем служит ке-
68 I Глава 8. Клеи росиновый контакт, а для мочевиноформальдегидных — хлористый аммоний и слабые кислоты (щавелевая, муравьиная, молочная). Стабилизаторы — вещества, которые обеспечивают сохранение клеящих свойств клеев. В качестве стабилизаторов используют ацетон, этиловый спирт, органические растворители. Дубители — придают клеям водостойкость. К ним относятся: формалин, уротропин, соли меди. Антисептики — токсичные (ядовитые) вещества, убивающие грибы и микроорганизмы и придающие клеям биологическую стойкость. В качестве таких веществ применяют: крезол, фенол, формалин, сульфонаф- теновые кислоты, фтористый натрий. Пластификаторы используют, как правило, в синтетических клеях для придания им пластичности и уменьшения хрупкости клеевого шва. К пластификаторам относятся: глицерин, дибутилфталат, сахара. Вспенивающие вещества применяют для вспенивания карбамидных смол в целях более экономного их использования. Наиболее распространенное и дешевое вспенивающее вещество — пылевидный альбумин. 8.3. Основные свойства * и обозначения клеев ° '!* и ' " Свойства клея можно изменять. '■•'«"'•&• Д i Направленное изменение свойств клея называют модификацией. Обычно клеи модифицируют путем добавки в основной клей какого-либо другого клея, совместимого с ним. '■ i'.. \ Клеи должны быть простыми в употреблении, иметь достаточную жизнеспособность и большой срок хранения, не разрушать волокон древесины и не изменять ее окраски, быть относительно дешевыми, не вызывать сильного затупления режущего инструмента при механической обработке склеенных материалов, не воспламеняться и быть безвредными для человека. Клеи должны образовывать прочные адгезионные связи. Адгезией, или прилипанием, называют связь между поверхностями двух разнородных твердых или жидких тел. Хорошую адгезию к древесине и древесностружечным плитам имеют клеи животного происхождения и карба-
Основные свойства и обозначения клеев I 69 мидные. Карбамидные клеи применяют в промышленности для облицовывания древесины и древесно-стружечных плит шпоном, при изготовлении мебельных щитов и плит. Прочность клеевого соединения характеризуется пределом прочности клеевого шва. Предел прочности на скалывание клеевых соединений вдоль волокон древесины при изготовлении клееных деревянных строительных конструкций должен быть не менее 4 МПа, Водостойкость — свойство клея не снижать прочность клеевого соединения при воздействии на него влаги. По водостойкости клеи подразделяются на клеи повышенной водостойкости, водостойкие и ограниченно водостойкие. К водостойким и повышенно водостойким относятся почти все синтетические клеи. К ограниченно водостойким относятся казеиновые клеи, а к совершенно неводостойким — глютиновые клеи. Вязкостью называется внутреннее трение, проявляющееся при взаимном перемещении частиц жидкости (раствора). Вязкость клея — это мера его текучести. Вязкость клея характеризует возможность его применения для склеивания. Рабочая вязкость — это минимальное и максимальное значение вязкостей, в диапазоне которых клей может быть использован по назначению. Условную вязкость клея определяют с помощью вискозиметра ВЗ-4 по времени, в течение которого 100 г клеевого состава вытекает из стакана с калиброванным отверстием диаметром 4 мм. Условную вязкость клеев измеряют в секундах. Условная рабочая вязкость клеевых составов зависит от назначения клея и должна находиться, как правило, в пределах 60... 400 с. Клеи пониженной вязкости (менее 60 с) легко впитываются древесиной, отчего прочность клеевого соединения снижается — это так называемый бедный шов. Если вязкость клея находится в пределах рабочей вязкости, то прочность клеевых швов получается не ниже требуемой. Клеи с повышенной вязкостью (более 400 с) трудно равномерно наносить на склеиваемую поверхность, они образуют толстый клеевой шов. Толстые клеевые швы имеют низкую прочность. Если вязкость клея высокая, то резко сокращается время, в течение которого клей можно использовать.
70 I Глава 8. Клеи Жизнеспособность клея — это время, в течение которого сохраняется его рабочая вязкость. Вязкость клеев холодного отверждения зависит от количества вводимого отвердителя и температуры. Жизнеспособность клеев, кроме глютиновых, находится в пределах от 2 до 8 ч. По истечении этого времени они густеют (приобретают повышенную вязкость), вследствие чего затрудняется их нанесение на склеиваемые поверхности и снижается их клеящая способность и прочность клеевого соединения. Жизнеспособность глютиновых клеев составляет несколько суток. Загустевший глютиновый клей подогревают на водяной бане перед повторным применением. Биологическая стойкость клеев различна. Клеи органического происхождения при благоприятных условиях представляют собой хорошую питательную среду для микроорганизмов. Они легко поражаются бактериями и грибами, что резко снижает прочность клеевого соединения. Синтетические клеи обладают высокой биологической стойкостью. Схватываемость (скорость застудневания, затвердевания) зависит от вида и состава клея. Схватываемость животных клеев зависит от температуры склеивания и скорости испарения воды из клеевого шва. При изготовлении изделий из древесины применяют природные клеи животного или растительного происхождения, которые получают из животных или растительных белков. Мездровый клей изготовляют из мездры (подкожного слоя шкур животных), а также из обрезков сырых шкур и отходов кожевенного производства. Костный клей вырабатывают из очищенных и обезжиренных костей животных, рогов, копыт и отходов производства костных изделий. Костный и мездровый клеи называются глютиновыми, в воде они сильно набухают и из твердого состояния переходят в мягкую липкую студнеобразную массу. При нагревании до температуры 25 ... 40 °С плавятся, при охлаждении снова затвердевают. Основной составной частью казеиновых клеев является молочный белок — казеин, который производится из обезжиренного творога. В настоящее время используется синтетический казеин. Казеиновый клей приготовляют из порошка. Порошок казеинового клея содержит все составляющие компоненты, кроме воды.
Казеиновые клеи дают прочные соединения, но имеют ограниченную водостойкость. Их применяют для наклеивания толстых листовых материалов (фанеры, древесно-стружечных плит) при изготовлении мебельных щитов, для склеивания древесины, декоративного бумажно-слоистого пластика, картона, тканей. Синтетические полимерные клеи позволяют обеспечить требуемые прочность и долговечность клеевых соединений и наиболее полно отвечают требованиям современной промышленности. В отличие от клеев природного происхождения синтетические клеи образуют прочный водостойкий и абсолютно биостойкий клеевой шов, позволяют соединять деревянные детали не только с деревом, но и с синтетическими полимерными материалами и с металлом. Синтетические клеи при комнатной и повышенной температуре от- верждаются очень медленно. Для начала и ускорения процесса отверждения синтетические смолы (основа синтетических клеев) смешивают с отвердителями. . -.• Обозначают клеи по типу основного компонента — смолы. '''*• Карбамидные (мочевиноформальдегидные) клеи благодаря высокой адгезионной способности к древесине, относительно малой токсичности и низкой стоимости, невысокой прочности и бесцветности клеевых швов широко применяют для склеивания древесины и древесных материалов, особенно в мебельной промышленности. Основное преимущество клеев на основе карбамидных смол — большая скорость отверждения по сравнению с фенолоформальдегидными и резорциновыми смолами. Однако клеевые соединения на карбамидных смолах обладают недостаточной водостойкостью, поэтому их не рекомендуют применять в условиях, когда влажность воздуха превышает 70 %. Карбамидные клеи применяют для склеивания деталей мебели из древесных материалов, склеивания фанеры, изготовления гнутых клееных деталей и т. д. Фенолформальдегидные и резорциноформальдегидные смолы являются основной составной частью многочисленных клеевых составов, обеспечивающих прочные и водостойкие соединения древесины и древесных материалов. Фенолформальдегидные и резорциноформальдегидные клеи применяют для склеивания древесины, фанеры, древесных материалов, пенопластов.
72 Глава 8. Клеи Для склеивания древесины и древесных материалов более всего подходят резорциноформальдегидныв, резорциновые и алкилрезорциновые клеи. Полиуретановые клеи используют для склеивания древесины, металлов, стекла, армированных пластиков и различных полимерных материалов; приклеивания различных декоративных облицовочных материалов к основе из древесных материалов; склеивания металлов и неметаллических материалов, древесины, пенопластов. Поливинилацетатные клеи представлены в виде дисперсий и растворов поливинилацетата и его производных. В состав клеев входят добавки: модификаторы, наполнители, загустители. Поливинилацетатная дисперсия (ПВАД) обладает хорошей адгезией, технологична в применении и практически безвредна. Для повышения водо- и теплостойкости ПВАД модифицируют. Дисперсионные клеи представляют собой жидкость белого цвета без комков. Клеевые соединения на основе ПВАД свето- и грибостойки, эластичны, но имеют низкую тепло- и водостойкость. 4 1 > >< ( »,, i №.' ' / /./ , < II 1 I 4 ' I ' ■ ' ! •• . |и Л" i oil) ч 'ti I * J< . ,4f .)'*<.]". ■ .■>*■'■■. i>>t<:> \l,'4i л./il ; ■' д«. ■ ■. 1 . ' ■• ; с.' •VJ.V. ':':..^<Ж'. / :" . . ;: .• ■'''', .['Г ТО 'V.-','f: . -.^„(ftfftj '■J.':'. ЧЙМУ»5 ■■' п «№.>.-^, ;. ■■••Л:;.А.-1,«ч,А^Ь'.У .". «/ .ir' ...i«4Vj''<R .'< '. .««'(«.■' ■'•■ , ;; ". ■ •. '■':<:■ :. '''.'vSC^HV. ■„ .' :■■«•. ч- •%■•■:'-».,::-
; ^ Лакокрасочные ^ материалы ■* ■'' Лакокрасочные материалы применяют не только для защиты древесины и древесных материалов от увлажнения и гниения, но и для получения декоративного эффекта. В зависимости от назначения лакокрасочные материалы подразделяются на три группы: 1) материалы для подготовки поверхности древесины и древесных материалов под отделку (грунтовки, порозаполнители, шпатлевки и замазки); 2) материалы основного лакокрасочного слоя (лаки, краски, эмали); 3) материалы для улучшения качества лакокрасочных покрытий (разравнивающие жидкости, полирующие пасты и политуры, шлифующие пасты, составы для освежения поверхности). 9.1. Грунтовки, порозаполнители, шпатлевки и замазки Грунтовками называются составы, которые образуют нижний слой отделочного покрытия. Назначение грунтовок — пропитать поверхностный слой древесины, сделать его твердым и плотным, заполнить без значительной усадки поры древесины, обеспечить высокую адгезию с основой и последующими лаковыми покрытиями. Грунтовки представляют собой растворы смол и пластификаторов в смеси растворителей. Грунтовочный состав должен легко и просто наноситься на поверхность древесины обычными методами (распылением, обливом, тампоном, кистью), после нанесения на древесину 9
74 I Глава 9. Лакокрасочные материалы быстро высыхать, легко шлифоваться, не растворяться при нанесении на него жидких лаков. Грунтовки подразделяются на столярные и малярные. Столярные грунтовки — грунтовочные составы, наносимые на поверхность древесины под прозрачные лакокрасочные составы, не скрывающие текстуру древесины. Малярные грунтовки — грунтовочные составы, наносимые под непрозрачные лакокрасочные покрытия. Порозаполнителями называются составы, предназначенные для втирания в поры древесины, чтобы закрыть их перед нанесением прозрачных покрытий, и образующие, как и грунтовки, нижний слой лакокрасочного покрытия. Порозаполнители наносят на предварительно загрунтованную или незагрунтованную поверхность. Порозаполнители позволяют сократить расход лакокрасочных материалов и уменьшить проседание покрытия в поры при эксплуатации изделий. Порозаполнители могут быть бесцветными и подкрашенными. Шпатлевками называются лакокрасочные составы, которыми выравнивают поверхность перед нанесением на них непрозрачных покрытий. Они представляют собой смеси минеральных наполнителей и пигментов с растворами пленкообразующих и летучих растворителей с добавлением пластификатора. Шпатлевки для древесины должны быть однородными по составу и содержать высокодисперсные наполнители, обладать хорошей адгезией как к древесине, так и к наносимым на шпатлевку слоям лакокрасочного покрытия, легко наноситься шпателем или распылением, образуя ровное покрытие, не подвергающееся растрескиванию и значительной усадке, быть водостойкими, быстро высыхать и легко поддаваться шлифованию. Шпатлевки подразделяются на густые, которые предназначены для заполнения местных углублений, трещин, впадин, выколов (местное шпатлевание), и жидкие, которые предназначены для сплошного выравнивания мелких неровностей по всей поверхности древесины (сплошное шпатлевание). Замазки представляют собой густые пасты, которые применяются для заполнения трещин и впадин на поверхности древесины, предназначенной под непрозрачную отделку и реже под прозрачную отделку.
9.2. Лаки, краски, эмали и политуры Лаками называются жидкие растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях, которые способны при нанесении их на поверхность образовывать твердое блестящее или матовое покрытие с хорошей адгезией к материалу изделия. Лаковые пленки предохраняют изделия от внешних воздействий, придают им красивый внешний вид, подчеркивая текстуру древесины; предохраняют древесину от увлажнения и т. д. Названия лаков соответствуют названиям растворителей (спиртовые) или пленкообразователей, например масляные, нитроцеллюлозные, полиэфирные, полиуретановые, перхлорвиниловые и др. Лаки позволяют получить самые разнообразные покрытия: матовые, глянцевые, зеркальные; сохраняющие естественные цвет и текстуру древесины; имитирующие ценные породы древесины; окрашивающие древесину в различные цвета, которых нет у древесины, но сохраняющие естественную текстуру древесины, и т. д. Также выпускаются лаки, применение которых позволяет одновременно получить отделанную поверхность и защитить древесину от гниения и повреждения насекомыми. Красками называются однородные смеси пигментов в пленкообразующих веществах, которые используются для получения непрозрачного покрытия, закрывающего текстуру поверхности окрашиваемого материала. Краски подразделяются: ■ ■ ш м на масляные — эмалевые (или - на основе высыхающих масел или олиф; просто водные или клеевые — эмульсионные эмали) — на основе лаков; - на основе водных растворов — на основе водных эмульсий. клеев; Пигменты, введенные в растворы пленкообразующих веществ, придают покрытиям непрозрачность и цвет, который зависит от цвета пигмента. Пигменты изменяют и другие свойства покрытий, например придают покрытиям стойкость к ультрафиолетовым лучам (к выгоранию и разрушению).
76 I Глава 9. Лакокрасочные материалы ■ ^:\ьм* ..■■-<.>(■<■■ ni,A Краски и покрытия, которые они образуют, должны отвечать ряду требований. Кроме общих требований относительно хорошего розлива, быстрого высыхания, хорошей адгезии и стойкости к внешним воздействиям должны иметь определенный цвет, определенную степень дисперсности твердых частиц (пигмента и наполнителя), высокую укрывистость (количество краски, необходимое, чтобы придать окрашиваемой поверхности цвет пигмента) и стойкость при хранении. Смеси пигментов в высыхающих маслах называются масляными красками. Высыхающими называются некоторые растительные масла (льняное, тунговое, конопляное), способные образовывать твердые и эластичные пленки в результате окисления кислородом воздуха. Наибольшее распространение для приготовления красок получили не сами масла, а продукты их переработки — олифы. Водоэмульсионные краски предназначаются для работ внутри помещений по дереву, штукатурке и другим пористым материалам. В последнее время появились водостойкие водоэмульсионные краски, которые можно применять в помещениях с повышенной влажностью. Эмали представляют собой смеси пигментов с лаками с добавлением пластификаторов и сиккативов. Эмали — это пигментированные (окрашенные) лаки, которые после высыхания образуют непрозрачную твердую пленку с различным блеском или матовую и с различной фактурой поверхности. Назначение эмалей — непрозрачная отделка изделий из древесины и древесных материалов: деревянных строительных конструкций, мебели, окон, дверей, полов, судов и т. д. Политурами называются растворы твердых полирующих смол в смеси летучих органических растворителей. Политуры служат для получения ровного зеркально-блестящего прозрачного покрытия, выявляющего и подчеркивающего естественную текстуру древесины. Политуры подразделяются на спиртовые и нитрополитуры. Для покрытия изделий и конструкций используют комплексные составы. Нанесение на поверхность древесины комплексных составов позволяет одновременно получить декоративное покрытие, не скрывающее текстуру древесины; защитить древесину от гниения, синевы, образования плесени; придать покрытию свето- и влагозащитные свойства. п
Литература 1. Волынский В.Н. Технология клееных материалов : учеб. пособие / В. Н. Волынский. — 2-е изд., испр. и доп. — Архангельск : Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2003. — 280 с. .i!,C;." 2. Горчаков Г. И. Строительные материалы /Т.Н. Горчаков, Ю. М. Баженов. — М. : Высш. шк. : Стройиздат, 1998. — 356 с. 3. Конструкции из дерева и пластмасс : учебник / [М.М. Гаппоев и др.]. — М. : АСВ, 2004. — 440 с. 4. Степанов Б. А. Материаловедение для профессий, связанных с обработкой дерева : учебник / Б.А.Степанов. — 2-е изд., стер. — М. : Изд. центр «Академия», 2005. — 328 с. 5. Степанов Б. А. Справочник плотника и столяра : учеб. пособие / Б. А. Степанов. — М. : Изд. центр «Академия», 2004. — 304 с. 6. Степанов Б. А. Технология плотничных, столярных, стекольных и паркетных работ : учебник / Б.А.Степанов. — М. : Изд. центр «Академия», 2003. — 336 с. 7. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения / Б.Н.Уголев. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Изд-во Моск. гос. ин-та леса, 2001. — 368 с. 8. Федотов Г. Я. Волшебный мир дерева / Г.Я.Федотов. — М. : Просвещение, 1987. — 240 с. ил?- .■■'..у-г/к;.:.''; к if ■ . i'-ip 4i/:i!iQcK ' . ■■№.;■,. ■.« if; ':■••' .". \ ■■nv: hi •■■..■• .•• ,
Оглавление К читателю 3 Глава 1. Строение дерева и древесины 4 1.1. Строение дерева 4 1.2. Строение древесины 6 Глава 2. Физические свойства древесины 12 2.1. Свойства, определяющие внешний вид древесины и ее запах 12 2.2. Влажность и связанные с ней изменения древесины 15 2.3. Плотность древесины 20 .Глава 3. Механические и технологические свойства древесины 21 3.1. Механические свойства древесины 21 3.2. Технологические свойства древесины 24 Глава 4. Пороки древесины и их влияние на качество 26 4.1. Пороки формы ствола 27 4.2. Пороки строения древесины 28 ',;,■ .»Л •,,',, 4.3. Сучки 31 4.4. Трещины 34 ■'■"''-""' 4.5. Химические окраски, грибные поражения и повреждения •" : насекомыми 37 '' ■'■■■ ■"■ 4.6. Механические повреждения, инородные включения '■■•'. ' и деформации древесины 39 Глава 5. Основные породы древесины, характеристика и применение 41 5.1. Определение породы древесины по макроскопическим признакам 41 5.2. Хвойные породы 43 5.3. Лиственные породы 45 Глава 6. Классификация и стандартизация лесных материалов 51 6.1. Круглые лесоматериалы 51 6.2. Пиломатериалы и заготовки 53
Глава 7. Обеспечение долговечности древесины 59 7.1. Хранение и сушка древесины 60 7.2. Защита древесины от гниения, повреждения насекомыми и возгорания 62 Глава 8. Клеи 65 8.1. Требования, предъявляемые к клеям 65 8.2. Виды и состав клеев 66 8.3. Основные свойства и обозначения клеев 68 Глава 9. Лакокрасочные материалы 73 9.1. Грунтовки, порозаполнители, шпатлевки и замазки 73 9.2. Лаки, краски, эмали и политуры 75 Литература 77 и«аомв'-;сА ,<с}•■■'.■ ' '' ■ ..- . ог ЛУ.- ■.':Ь|."|. \ ' '" -у ■: '■'.:■■ : ■; Hit-..;' .■>,' .■ ,:. : ■ ►' ".Д":' i .П'Л-•■;"." ;\..Г, ;!•../Г-'.' ><! .i , ••■... • Ч .,- ."■ : Ч> ; •, . • ":'Ю/! ■*6i 3. "'•■'■■ — '■■•'- ■ -• i..i ■>•' ■. ■ ' "M.^cN : •■«(.•■: ! >•- *.■;.- ' .-'•.'•■•.■■ ..-,,?■.•■■
... wH»3-''(»&t(A m^'.-'iif :---i^ >:'■:■■ i. »si«*»w}*0O Л г,>:■■.■ 1 ..... Wl!:j'j)c." R>Ili.: : ; Ji .;|.. ■!•;.-.•. , ■:-::,^i^M^}mi'i^d v. ><"»'>ИЯ -1 :Ь.1М:.!1'Г. *;»«# ,3 лздгЛ ,'l ■m\- :,'. ■■), ;K :'. £>шя. ■we» :-f)i:si-4~ ■м» as«> Учебное издание •:<Шгл ,v Степанов Борис Абрамович Материаловедение (деревообработка) ы кл Учебное пособие Редактор Г. Н.Алексеев. Технический редактор W. И. Горбачева. Компьютерная верстка: А.В.Бобылева. Корректор Н.Л.Котелина Изд. № 101110114. Подписано в печать 30.03.2007. Формат 60x90/16. Гарнитура «Миньон». Печать офсетная. Бумага офсетная № 1. Усл. печ. л. 5,0. Тираж 4 000 экз. Заказ № 8208. Издательский центр «Академия», www.academia-moscow.ru Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.02.953.Д.004796.07.04 от 20.07.2004. 117342, Москва, ул. Бутлерова, 17-Б, к. 360. Тел./факс: (495)330-1092, 334-8337. Отпечатано с электронных носителей издательства. ОАО "Тверской полиграфический комбинат", 170024, г. Тверь, пр-т Ленина, 5. Телефон: (4822) 44-52-03,44-50-34, Телефон/факс: (4822)44-42-15 Home page - www.tverpk.ru Электронная почта (E-mail) - sales@tverpk.ru ф^
l^/A p ?£УК