Признаки для определения породы по древесине

1. Признаки для определения породы по древесине.

Хвойные породы
Сосна обыкновенная		Лиственница		Кедр		Ель				Пихта
С ядром						Без ядра
Смоляные ходы крупные и многочисленные Заболонь широкая желтоватого или бледно – розового цвета		Смоляные ходы мелкие и немногочисленны Годичные слои, благодаря резкой разнице в цвете темной поздней и более светлоокрашенной ранней древесины, четко видны		Переход от ранней древесины годичных слоев к поздней постепенный, растушеванный Древесина ядра светло - розовая или желтовато - розовая		Смоляные ходы есть На поперечном разрезе видны немногочисленные смоляные ходы Годичные слои различаются на всех разрезах Древесина белого цвета Кора темно – серая или буроватая, неглубоко трещиноватая				Смоляных ходов нет Древесина белого цвета, мягкая Кора гладкая темно - серая
Ядро от розового до буровато – красного цвета Кора в верхней части ствола гладкая, желтая или красноватая, в нижней – темно - бурая		Заболонь узкая, белого или желтоватого цвета, резко отличается от ядра Ядро красно – бурого цвета Древесина твердая и тяжелая Кора темно – серая, толстая, трещиноватая		Заболонь широкая, желтовато – белая Переход от заболони к ядру плавный Смоляные ходы крупные, довольно многочисленные Древесина мягкая и легкая Кора в верхней части ствола серая, в нижней - красноватая
Кольцесосудистые лиственные породы
Дуб		Ясень		Ильм		Вяз				Карагач
Сердцевидные лучи широкие, хорошо видны на всех разрезах		Сердцевидные лучи узкие и на поперечном разрезе с трудом различимы или совсем не видны
Ядро желтовато – коричневого или темновато – бурого цвета Заболонь узкая светло – желтая, четко отделяется от ядра На поперечном разрезе годичные слои из – за резкой разницы между ранней и поздней древесиной хорошо видны На поперечном разрезе в поздней древесине видны радиальные светлые полоски Древесина твердая, тяжелая Кора в верхней части гладкая, в нижней темно – серая с широкими трещинами		На поперечном разрезе в поздней древесине видны светлые точки или короткие черточки Ядро светло – бурое Заболонь широкая, желтовато – белая, постепенно переходит в ядро Сердцевидные лучи заметны на строго радиальном разрезе как короткие черточки или точки Кора темно – серого цвета с продольными трещинами		На поперечном разрезе в поздней древесине годичных слоев видны светлые волнистые линии, расположенные вдоль годичных слоев
				Мелкие сосуды образуют непрерывные волнистые линии					Мелкие сосуды образуют прерывистые линии
				На радиальном разрезе сердцевидные лучи окрашены значительно темнее, чем окружающая древесина, и четко выделяются, как блестящие черточки Ядро темно – бурое Заболонь узкая, буровато – серая, хорошо отличается от ядра Кора бороздчатая, темно - серая		Сердцевидные лучи по цвету почти не отличаются от окружающей древесины и заметны только по блеску на радиальном разрезе Ядро светло – бурое Заболонь широкая, желтовато – белая, постепенно переходит в ядро Кора светло – серая, отслаивается тонкими, плоскими пластинками			Ядро красновато – бурое, заболонь узкая желтовато – белая, хорошо отличается от ядра Сердцевидные лучи более темного цвета и хорошо видны на радиальном разрезе Кора глубоко трещиноватая
Рассеяннососудистые лиственные породы
Орех грецкий		Бук		Ольха		Граб
Сосуды крупные		Сосуды мелкие
		Есть широкие сердцевидные лучи
		Широкие лучи многочисленные, блестящие		Широкие лучи (ложно – широкие) немногочисленные, матовые
Древесина ядра темная коричневато – серого цвета Заболонь широкая, серовато – бурая, слабо отличается от ядра Переход от ядра к заболони  постепенный Годичные слои широкие, хорошо видны на всех разрезах На продольных разрезах видны сосуды в виде бороздок Кора серая или серо – коричневая, гладкая; с возрастом появляются трещины		На радиальном разрезе сердцевидные лучи очень хорошо видны как блестящие широкие темные полоски На тангенциальном разрезе сердцевидные лучи так же хорошо видны как узкие темные чечевицеобразные штрихи Ядра нет Древесина белая с желтоватым или красноватым оттенком Встречается порок – ложное ядро красно – бурого цвета У бука западного кора светло – серая, гладкая; у восточного – белесая с шероховатой поверхностью		На поперечном разрезе широкие лучи расположены редко На тангенциальном разрезе лучи заметны в виде темных узких длинных полос Ядра нет Древесина светло – красная Встречаются сердцевинные повторения Древесина мягкая, легкая Кора от темно – серого до коричневато – черного цвета с отслаивающимися пластинками		Сердцевинные лучи (ложно – широкие) на радиальном разрезе окрашены светлее, чем окружающая древесина и заметны слабо Ядра нет Годичные слои волнистые, видны на поперечном разрезе древесина твердая, тяжелая Кора светло – серая
Клен	Липа		Береза		Груша		Осина	Ива
Сосуды мелкие
Широких лучей нет. Все лучи узкие, слабо видны или совсем неразличимы
Ядра нет								Ядро есть
Узкие сердцевинные лучи видны на всех разрезах   Годичные слои заметны на поперечном и радиальном разрезах   На радиальном разрезе многочисленные сердцевидные лучи окрашены в буроватый цвет, имеют сильный блеск и создают характерную рябоватость Древесина белая с желтоватым оттенком Встречается ложное ядро – зеленовато – серого цвета Древесина твердая, тяжелая           Кора с многочисленными трещинами серо – коричневая, гладкая; с возрастом темнеет	Узкие сердцевинные лучи видны на поперечном и радиальном разрезах   Древесина белая с легким розовым оттенком Годичные слои слабо различимы   Древесина легкая и очень мягкая   Кора серого или серо – коричневого цвета с длинными вертикальными бороздками		Узкие сердцевинные лучи видны только на строго радиальном разрезе (лучше на поверхности радиального раскола)				Сердцевинные лучи не видны ни на одном разрезе
			Сердцевинные лучи видны на радиальном разрезе в виде узких коротких блестящих темных полосок Древесина белая с желтоватым или красноватым оттенком   Очень часто встречаются сердцевинные повторения в виде бурых черточек   Древесина довольно твердая и тяжелая   Кора белая или грязно - белая		Древесина розового или буровато – красного цвета, без блеска   Иногда (очень редко) встречаются сердцевинные повторения   Древесина твердая, тяжелая   Кора серо – коричневого цвета, отслаивается пластинками		Древесина белая со слабым зеленным оттенком   Иногда встречается порок – ложное ядро   Годичные слои видны на поперечном и тангенциальном разрезах   Встречаются сердцевинные повторения в виде желтых пятнышек   Древесина легкая, мягкая   Кора светло – зеленого или зеленовато – серого цвета, гладкая, с возрастом появляются продольные трещины	Ядро грязновато – розового цвета неравномерной окраски ( на радиальном разрезе видна полоса – тость)   Заболонь слегка отличается от ядра   Древесина мягкая, легкая   Кора серая с большими продольными трещинами

2. Особенности механических испытаний древесины. Требования к образцам: их вид, размер, метод выпиловки, влажность. Влияние влажности на прочность древесины.

Механические испытания проводятся с целью получения показателей прочности пород древесины, установления влияния на прочность условий произрастания, способов обработки, пороков и пр.

Для получения показателей прочности проводят испытания чистых (без пороков) образцов сечением 20x20 мм, а также крупных сортиментов и деталей. Для получения надежных данных необходимо испытать большое количество материала. Испытание крупных образцов не дает возможности получить показатели прочности чистой древесины (в древесине содержатся пороки — сучки, трещины и др.).

В нашей стране действуют стандарты на отдельные виды механических испытаний древесины — ГОСТ 16483.0—70 — ГОСТ 16483.31—74 и др.

Для испытаний древесину используют в виде кряжей, досок или полуфабрикатов. Годичные слои на торцовых поверхностях образцов должны быть параллельны одной паре противоположных граней и перпендикулярны другой. Направление волокон должно совпадать с продольной осью образца.

Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных стенках в промежутках между микрофибриллами. Уменьшение количества связанной влаги ведет к уменьшению расстояний между микрофибриллами, что приводит к увеличению сил сцепления между ними и увеличению твердой древесной массы в единице объема. Все это увеличивает прочность древесины. Наоборот, при увеличении количества связанной влаги микрофибриллы раздвигаются, что вызывает снижение ее прочности, особенно сильно при влажности 20—25%. Дальнейшее повышение влажности за предел гигроскопичности (30%) не оказывает влияния на показатели прочности древесины. На рис. 1 приведена диаграмма влияния влажности на прочность древесины ели при сжатии вдоль волокон. Показатели пределов прочности можно сравнивать только при одинаковой влажности древесины. Поэтому эти показатели древесины приводят к стандартной влажности 12%. В связи с этим испытания древесины должны проводиться при влажности, близкой к W= 11 —12%.

Для пересчета показателей механических свойств к стандартной влажности пользуются следующей формулой:

 

где В12 — показатель данного свойства при влажности 12%;

Bw—показатель свойства при влажности W;

 W — влажность древесины в момент испытаний, %;

 а — поправочный коэффициент на влажность, показывающий на сколько процентов меняется показатель данного свойства при изменении влажности на 1%.

Кроме влажности, на показатели механических свойств древесины оказывает влияние и продолжительность действия нагрузок. Поэтому при проведении испытаний древесины придерживаются заданной скорости нагружения на каждый вид испытания.

Физико-механические свойства древесины зависят от положения образца в стволе и изменяются как по высоте, так и поперек ствола по радиусу.

По высоте ствола физико-механические свойства древесины уменьшаются от комля к вершине. Например, предел прочности на сжатие вдоль волокон древесины сосны на высоте 1 м составил 59 МПа, а на высоте 22 м — 39 МПа.

У хвойных пород (сосна, лиственница), а также в древесине лиственных рассеяннососудистых пород (береза) механические свойства увеличиваются в направлении от сердцевины к коре.

У лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень) показатели прочности на сжатие уменьшаются от сердцевины к коре.

3. Пороки строения древесины: сердцевина, смещенная и двойная сердцевина; пасынок и глазки. Влияние на качество древесины.

Сердцевина и двойная сердцевина. Сердцевина — узкая центральная часть ствола, состоящая из мягкой рыхлой ткани. На торце сердцевина имеет вид расположенного в центре бурого или светлого пятнышка округлой или звездообразной формы диаметром 2—5 мм. На радиальном разрезе она видна в виде узкой, более или менее прямой полосы, а на тангенциальном разрезе ее нет.

В круглых лесоматериалах сердцевина неизбежна и ее пороком не считают. В пиломатериалах крупного сечения сердцевина не оказывает влияния на прочность вследствие ее малых размеров. При сушке пиломатериалов, содержащих сердцевину, наблюдается повышенное растрескивание. В специальных видах сортиментов сердцевина не допускается.

В пиломатериалах измеряют глубину залегания сердцевины в миллиметрах или долях толщины, считая от ближайшей боковой поверхности.

Двойная сердцевина. В сортиментах, выпиленных из ствола вблизи его разветвления на отдельные вершины, наблюдается две сердцевины (иногда и более). В круглых сортиментах видны две сердцевины с самостоятельной системой годичных слоев, окруженные общей системой годичных слоев. Сечение ствола приобретает овальную форму (рис. 2).

 

 

 

 

Рис. 2. Двойная сердцевина поперечном разрезе ствола.

 

Двойная сердцевина затрудняет обработку (распиловку и лущение) древесины и увеличивает количество отходов, вызывает повышенное коробление и растрескивание.

В круглых сортиментах учитывают наличие порока. В пиломатериалах и шпоне измеряют протяженность ее по длине сортимента.

Пасынок и глазки. В эту группу входят очень крупные и очень маленькие сучки.

Пасынок (рис. 3) — основание отставшей в росте или отмершей второй вершины ствола. В сортиментах пасынок проходит под острым углом к продольной оси на значительном протяжении.

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Пасынок.

На боковой поверхности круглого лесоматериала наблюдается в виде сильно вытянутого овала, в пиломатериалах и шпоне — также в виде овала или вытянутой полосы.

Пасынок нарушает однородность строения древесины, а в пиломатериалах иногда вызывает нарушение целостности и снижение прочности древесины при изгибе и растяжении.

Измеряют пасынок по наименьшему диаметру его поперечного сечения в линейных мерах или долях размеров сортимента.

Глазки — следы неразвившихся в побег заросших спящих почек. Диаметр глазков не более 5 мм. Глазки встречаются у лиственных пород. Различают разбросанные и групповые глазки. К разбросанным относятся

одиночные глазки, расположенные друг от друга на расстоянии более 10 мм. Глазки, сосредоточенные в количестве трех и более и находящиеся друг от друга на расстоянии не более 10 мм, называются групповыми.

Чаще глазки бывают светлые, у которых древесина по цвету близка к окружающей древесине. Древесина темных глазков значительно темнее окружающей древесины.

В небольших сортиментах глазки, находящиеся в опасном сечении, снижают прочность при статическом и ударном изгибе. В крупных сортиментах глазки не оказывают существенного влияния на прочность. В лущеном шпоне из древесины березы глазки повышают декоративную ценность фанеры, но в высококачественном шпоне и фанере они допускаются с ограничением.

Глазки в пиломатериалах и шпоне измеряют по количеству штук на 1 м длины или на 1 м2. Групповые глазки измеряют по ширине и длине занимаемой ими зоны.

4. Влияние гнилей на свойства древесины.

Грибные поражения могут возникнуть как в древесине растущих деревьев, так и в срубленной древесине при ее хранении и службе. Грибы относятся к простейшим растительным организмам и принадлежат к группе споровых растений. Это значит, что грибы размножаются спорами: В клетках грибов нет хлорофилла, и поэтому в них не могут образовываться органические вещества, необходимые для их питания; эти вещества грибы получают от живых растений или извлекают их из мёртвых частей растений.

Растущие деревья и срубленная древесина заражаются спорами, которые разносятся ветром или водой. Споры попадают в ствол через раны или трещины и начинают развиваться. Для развития грибов необходимы определенные условия. Так, грибы не развиваются при влажности ниже 20% и высокой влажности, когда древесина хранится в воде. Не развиваются они и при температуре ниже 2° С и выше 40° С.

В благоприятных условиях споры прорастают и образуют гифы (тонкие бесцветные или окрашенные нити). Гифы сплетаются и образуют мицелий гриба или грибницу. Цикл развития заканчивается образованием плодового тела гриба и отделением спор.

Грибы в древесине питаются содержимым клеток или веществами клеточных стенок. Под воздействием грибов в древесине происходят двоякого рода изменения. В одном случае грибы изменяют лишь цвет древесины, не нарушая физико-механических свойств. Такие грибы называются деревоокрашивающими. В других случаях грибы изменяют структуру древесины и разрушают ее. Такого рода изменения называются гниением древесины, а грибы — дереворазрушаюшщми.

Все грибы в начале развития вызывают изменение цвета древесины: пораженные участки становятся бурыми, красноватыми, коричневыми и др.

Грибные ядровые пятна и полосы представляют собой частичное изменение окраски древесины в зоне ядра или спелой древесины и не сопровождаются понижением ее твердости. Пятна и полосы возникают под воздействием дереворазрушающих грибов и являются начальной стадией гниения. На торцах ядровых лиственных и хвойных пород наблюдаются в виде пятен разной величины и формы — лунок, колец или сплошных поражений центральной части ствола, а на продольных разрезах — в виде продольных полос. Пятна окрашены в бурый, красно-серый и серо-фиолетовый цвета.

Механические свойства древесины почти не изменяются, снижается прочность при ударных нагрузках. Повышаются водопоглощение, водопроницаемость и твердость древесины. Ядровые полосы и пятна портят внешний вид древесины.

В круглых лесоматериалах грибные ядровые пятна и полосы измеряются по наименьшей толщине сердцевинной вырезки, в которую они могут быть вписаны, или по наименьшей ширине здоровой периферической части торца в линейных мерах или долях диаметра торца. В пиломатериалах и шпоне — по длине, глубине и ширине зоны поражения в долях размеров сортиментов или по площади зоны поражения (в процентах от площади соответствующих сторон сортимента).

Ядровая гниль — конечная стадия поражения ядра и спелой древесины растущего дерева разрушающими грибами, На торцах круглых лесоматериалов она наблюдается в виде пятен различной величины и формы — лунок, колец или концентрированной зоны сплошного поражения в центральной части ствола, иногда с выходом на периферию. На продольных разрезах гниль видна в виде полос. Внешним признаком гнили являются плодовые тела грибов на поверхности растущих деревьев, а также табачные сучки. По цвету и характеру разрушения ядровая гниль делится на пеструю ситовую, бурую трещиноватую и белую волокнистую.

 

 

 

 

 

 

Рис.4. Ядровые гнили:

а – пестрая ситовая, б – бурая трещиноватая, в – белая волокнистая.

 

Пестрая ситовая ядровая гниль (рис. 4, а) характеризуется пестрой окраской, обусловленной наличием на красновато-буром (буром, серо-фиолетовом) фоне многочисленных мелких белых или желтоватых пятнышек. При сильном разрушении образуются пустоты и древесина приобретает ячеистую и волокнистую структуру, становится мягкой и легко расщепляется. Встречается на древесине хвойных и ядровых лиственных пород.