- Старт › Производство и описание строительных материалов:
Данная статья ознакомит с одним из главнейших ресурсов, применяемых в строительстве – древесиной. Древесиной называют внутреннюю часть дерева, находящуюся под корой. Древесина широко применяется в промышленности и обиходе. Ее высокая твердость, плотность и прочность – это ключевые факторы. Но в отборе качественного материала встречается целый ряд недостатков, что подразумевает под собой пороки древесины.
Остановим внимание на основных из них:
- Первичные, вторичные и механические пороки древесины;
- Группа пороков – сучки;
- Нарушение целостности – трещины;
- Пороки формы ствола;
- Пороки строения древесины;
- Химические окраски древесины;
- Грибные поражения целостности;
- Биологические повреждения;
- Инородные включения;
Пороками древесины названы недостатки, особенности и дефекты древесины, как всего ствола, так и отдельных его участках, которые являются различными отклонениями от нормы. Имеющиеся отклонения понижают качество и ценность древесины и ограничивают ее практическое использование.
Первичные и вторичные пороки древесины
Обычно дефекты образуются при росте дерева в неблагоприятных условиях, при повреждении ствола вредителями (точильщиками древесинниками, жуками-короедами и прочими) или грибами, болезнью волокон при гниении (см. рис.). Это первичные пороки древесины, возникающие в общем процессе роста дерева.
Механические пороки древесины. Пороки обработки
Возникают отклонения от идеального строения во время лесозаготовки, например, некачественный сруб и неправильно выбранное направление падения дерева, дает расщеп комля. В процессе обработки выявляются механические дефекты древесины – это пороки обработки. Выделены они в следующих видах: обзол, риски, а повреждения местного характера, например пилой — называют запилом, волнистость, ворсистость, мшистость, задиры, выщербины. Рваный торец характерен присутствием на торце детали мелких углублений, пучков или мелких частичек древесины, заусенец. Также к механическим дефектам относятся – отщеп, скол, вмятина, прошлифовка, встречается бахрома сплошная и прерывистая – ленты пучков волокон или древесины, что не полностью отделились на ребрах деталей, ожоги.
Пилопродукция меняет форму при хранении, сушке, увлажнение или выпиливании. Эти изменения классифицируются как покоробленность и имеют разную степень (см. рис.).
Пиломатериалы также подвержены порокам – гниль, трещины, червоточины, что являют собой вторичными пороками, возникающими при хранении и эксплуатации древесины.
Особенности и дефекты древесины разделены на 9 групп пороков. Основные из них:
- сучки;
- трещины;
- пороки формы ствола;
- пороки строения древесины;
- химические окраски;
- грибные поражения;
- биологические повреждения;
- инородные включения, механические повреждения, пороки обработки;
- покоробленности.
Бревно и брус для строительства дома
Деревянные материалы для строительства дома или бани подбирают так, чтобы они не подвергались покоробленности. Для сруба важно подобрать качественные бревна и брус без больших сучков и червоточин, без гнили и плесени. Они должны обладать однородным светлым цветом, гладкими и ровными сторонами.
Компания “МариСруб” самостоятельно изготавливает пиломатериалы под проект дома. Это позволяет отслеживать заготовку сырья и каждый этап производства, что гарантирует высокое качество изделий. Кроме того, собственное производство — экономия денежных средств на транспортировке и оплате услуг подрядчиков. Поэтому мы предлагаем низкие цены на пиломатериалы!
Каждое изделие проходит антисептирование и конденсационную сушку. Такая сушка безопасна для древесины. Она исключает появление дефектов, производственного брака и пороков, в том числе покоробленности. Кроме того, после конденсационных сушильных камер бревно и брус меньше трещат, дольше сохраняют первоначальный цвет, натуральность и физические свойства.
А обработка антисептиками защитит дерево от негативного влияния влаги и насекомых, ультрафиолета и перепадов температур, морозов и ветра. Пиломатериалы не покроются плесенью и не потемнеют, не деформируются и не загниют. Соблюдаем требования ГОСТ, нормы хранения и транспортировки, что исключает появление дефектов!
В “МариСруб” вы можете заказать строительство деревянного дома из бруса или бревна “под ключ”. Комплексное строительство включает создание индивидуального проекта или доработку уже готового варианта, установку сруба, фундамента и кровли, отделку внутри и снаружи дома, монтаж и введение в работу инженерных сетей. Гарантируем качественное строительство в срок!
Сучки на стволе дерева
Сучки – это первая из групп, носящая основной сортообразующий порок, объединяющая два вида: сучки и глазки. Древесное содержание сучков имеет более мелкую структуру годовых слоев и темную окраску, являются основанием ветви, что заключены в саму древесину ствола. Бывает как вид открытого сучка, так и заросший сучок.
Заросшие сучки разновидностей не имеют и обнаруживаются исключительно в круглых материалах.
Открытые сучки имеют разновидности (см. рис.) по форме (продолговатый, овальный. круглый), положению в сортименте (кромочный, ребровый, торцовый, пластовой, сшивной), по взаиморасположению (группами, разветвленные, разбросанные), степени срастания (выпадающий, сросшийся, несросшийся или частично сросшийся), по степени состояния древесины (здоровый, с трещинами здоровый, темный здоровый, светлый здоровый, гнилой или загнивший, табачный), по выходу на поверхности (сквозной или односторонний).
За их счет нарушается однородность строения и прочности древесины, исходя из этого и сортность. Затрудняется обработка материала, так как здоровые сучки имеют большую твердость древесины, чем окружающая его. Сучки сшивные, ребровые, групповые и продолговатые снижают прочность деталей. Табачные сучки могут указывать наличие в стволе ядровой гнили.
Сучковатость является основным пороком лесных материалов
По мере роста дерева нижние ветви испытывают недостаток света, так как затеняются верхними ветвями; поэтому они отмирают и опадают. Вследствие этого в комлевой части мелкие сучки встречаются в небольшом количестве, в средней части их больше и они крупнее, и, наконец, в вершине находятся самые крупные сучки.
Сучки в зависимости от степени срастания их с древесиной ствола разделяются
Рис. 1- сучок сшивной, 2- сучок лапчатый.
на следующие две основные группы: сросшиеся (полностью или частично) и несросшиеся.
Образование различных трещин
Трещины – это нарушение целостности лесоматериала, а если сквозные, то снижают во многих случаях механическую прочность. Выглядит как продольный разрыв волокон. Можно разделить их (см. рис.) по типам, положению в сортименте, глубине и ширине.
Типы трещин следующие: метиковый тип (простые и сложные); отлупная; морозная; трещина усушка.
По положению в сортименте: боковая; пластовая; кромочная; торцовая.
По глубине: несквозная (глубокая и неглубокая); сквозная.
По ширине: сомкнутая; разошедшаяся.
На образование трещин влияет как природный фактор, так и внутреннее напряжение, возникшее в стволе при росте дерева. Морозная трещина – это результат влияния сильных морозов на внутреннюю влагу (процесс расширения). Этот процесс приводит к сквозным трещинам, направленным радиально. Напряжение, возникающее внутри ствола, дает отслоение друг от друга годичных слоев и отлупные трещины. Метиковые трещины проходят вдоль ствола от комеля к вершине. Результаты усушки выявляются при сушке древесины. Дополнительно можете изучить способы их ликвидации.
Влияют на прочность
Сучки отрицательно влияют на прочность древесины. Степень влияния определяется количеством сучков, их относительными размерами, расположением (одиночные или групповые, на широкой плоскости или на кромке), связью с окружающей древесиной (здоровые сросшиеся или выпадающие и т. п.). Данные, полученные Г.Г. Мудровым в результате испытаний образцов древесины строительных размеров, показывают, что снижение прочности при изгибе зависит не только от относительных размеров сучка, но и от положения его как по длине, так и по высоте изгибаемого элемента. Сильнее всего снижают прочность сучки, расположенные в растянутой зоне, особенно если сучок выходит на кромку. Сучки размерами в 0,1 высоты элемента снижают прочность на 10— 12%, а сучки размерами 0,25 высоты элемента — на 25—30%. Влияние сучков в сжатой зоне, а также вблизи опор значительно меньше.
Выпадающие, рыхлые, окрашенные и другие сучки в досках, брусках и в деталях столярных изделий, идущих под масляную окраску или фанеровку облицовочной фанерой, высверливают. Образовавшиеся сквозные отверстия или не сквозные углубления заделывают пробками на клею, причем направление волокон пробок должно примерно совпадать с направлением волокон доски или столярной детали. На фанерных заводах заделка сучков в фанере производится на специальных станках-автоматах. Для удаления и заделки сучков в столярно-строительных деталях служит вертикальный сверлильный станок со специальными сверлами, предложенный Б. К. Нечунаевым.
Пороки связанные с формой ствола
Пороки формы ствола растущего дерева выделяются в таких видах:
- сбежистость;
- закомелистость (ребристая и округлая);
- овальность;
- нарост;
- кривизна (сложная и простая).
Кривизна (см. рис.) – это разностороннее или одностороннее искривление ствола по всей длине. Различают простые и сложные (несколько изгибов в разных направлениях) виды искривления, которые затрудняют распиловку и выдает много отходов.
Закомелистость (см. рис.) при распиловке дает некачественный материал, появлением большим количеством перерезанных волокон. Это утолщение комля ствола по соотношению ко всему стволу.
Ройки – это ребристая закомелистость, при поперечном распиле торца ствола имеет вид звездчато-лопастной формы расположения годичных волокон. Такой материал сильно коробится и имеет пониженную прочность.
Наросты на стволе сопровождаются свилеватостью древесины, что встречается чаще в лиственных породах – это местное резкое утолщение ствола.
Наплывы чаще встречаются на комлевой части ствола. Сопровождаются гладкими наростами на поверхности. Капы выражены в более рельефном виде, возникшие в местах спящих почек, выглядят в форме капель.
Гниение
Под гниением понимают негативный процесс выражающийся разложением древесных волокон. Возникает гниение вследствие определенной деятельности плесени, грибков и болезнетворных микроорганизмов с разрушающим влиянием. Гниение может возникать еще в момент роста дерева, выявления подобных пороков снижает ценность сырья, поскольку подразумевает порчу его слоев и развитие различных болезней древесины.
На срубленных стволах деревьев паразитируют и определенные складские грибки, они могут поражать и срубленные деревья, и пиломатериалы. Способствует этому не соблюдение условий хранения или недостаточная, отклоняющаяся от стандарта обработка.
В основном развитию гнилостных процессов способствует завышенная от нормы влажность. Гниль в дереве влияет на его экологичность и снижает качество заготовок на производстве до трех и меньше баллов.
В начальной стадии своего развития гниль определяется оценщиком по изменившейся окраске древесины, по снижению ее прочности. Затем постепенно пораженный участок разрушается и преобразуется в труху. Часто после срубки дерева обнаруживается полностью внутренняя трухлявая часть древесины, хотя с внешней стороны изменений может не быть никаких.
Гниль в сердцевине обусловлена развитием некоторых микроорганизмов, проникающих в срединную часть ствола через ранки, сучки. Так патологически измененное дерево не годится для изготовления нужных пиломатериалов, но часто после некоторой дополнительной обработки используется для создания уникальных по виду художественных изделий.
От гнили заготовленную древесину предохраняет сухость в помещениях и хорошая вентиляционная система. Заготовленный пиломатериал подвергают процессу обработки специальными антисептическими средствами и пропитками.
Различные типы гниения древесины
Пороки строения древесины
Пороки строения древесины (см. рис.) подразделяются по таким видам: крень; наклон волокон; тяговая древесина; завиток; свилеватость; кармашки; глазки; сердцевина, двойная и смешанная сердцевины; прорость; пасынок; рак; сухобокость; засмолок; ложное ядро; внутренняя заболонь; пятнистость и косослой. Рассмотрим основные из видов.
Косослой характеризует собой различным направлением отклонения волокон от оси дерева. Поперечная нагрузка такой древесины воспринимается плохо. Свилеватость относится к разновидности наклона волокон – волнистое расположение волокон. Завиток – это искривление местного характера годичных слоев.
Крень встречается чаще в древесине хвойных пород, изменения строения происходят в сжатых зонах ствола, ветвей. Это дугообразные участки, образующиеся в искривленных стволах или наклонно растущих деревьях. Наблюдается смещение сердцевины при поперечном распиле. Этот дефект способствует короблению досок, брусьев, понижается прочность и однородность строения материала.
Двойная сердцевина явно выражена при поперечном распиле бревна. Ствол дерева в этом месте чаще всего имеет овальную форму. Между сердцевинами наблюдается обычно прорость в виде заросшей коры. Этот недостаток ведет за собой растрескивание, затруднения в обработке и увеличение отходов древесины.
Внутренняя заболонь выражается на торце ствола в виде нескольких или одного колец-слоев различных по ширине, имеющие более светлый окрас, чем ядро древесины. Эта группа годичных слоев в ядре древесины имеет свойства, строение и окраску заболони. Такой порок свойственен лиственной породе, часто встречается у ясеня и дуба.
Ложное ядро является внутренней частью ствола с темным окрасом в разных оттенках. Формы встречаются круглые, лопастные, звездчатые и эксцентричные. Более темным окрасом ложное ядро отличается от заболони.
Кармашек является собой полостью, заполненной камедями или смолой, находящейся внутри годичных слоев. Такие смоляные кармашки снижают прочность древесины, портят поверхность и не поддаются склеиванию и отделке.
При свилеватости древесины волокна ее размещаются волнисто, особенно у комля дерева. Такой материал высоко ценится при отформовывании строганного шпона, но самому процессу обработки поддается плохо. При таком дефекте характерно образование и наростов–наплывов у корневой части ствола.
Прорость называют дефект отдельного участка, появившийся в результате механического повреждения (засмолки, грибные пятна). В этом случае портится не только внешний вид, но затрудняется отделка.
Завиток – это искривление годичных слоев по причине влияния сучков ствола или прорости. Они могут быть односторонними и сквозными. Этот порок снижает прочность, поэтому не применяется в изготовлении деталей, которые несут дополнительную нагрузку. Такие дефекты как смоляные кармашки, засмолок и крень характерны для группы хвойных пород.
Пятнистость – это иначе окрашенные, чем все тело ствола, полосы, которые не влияют на твердость древесины. Пятнистость проявляется в период роста дерева.
Засмолок это участок материала хвойной породы, обильно пропитанный смолой. Места отличаются более темным окрасом. Засмолок не имеет никакого влияния на прочность и менее подвергается гниению, но затрудняет общую отделку материала и покраску.
Рак – это рана на стволе дерева, возникающая при заражении паразитическими грибами или бактериями. Место поражения древесины не зарастает и по периметру участка смолотечение, а противоположная сторона ствола выглядит вздувшейся.
Дефекты переработки древесины
Дефекты распиловки
Обзол
— кора с поверхности ствола, которая осталась на кромке пиломатериалов. Снижает полезный выход материалов, ограничивает сферы применения полученных деталей.
Риски
— ряд отметин на пиломатериалах от режущих инструментов после пиления, строжки или фрезеровки.
Волнистость
— углубления и возвышения на пиломатериале, которые возникли из-за скошенного пиления или неправильной сушки.
Ворсистость
— торчащие неотделенные волокна на плоских гранях пиломатериалов, которые делают его шершавым. Возникает при пилении незаостренными инструментами, ошибках при заточке/разводе зубьев пилы, недостаточном натяжении полотна пилы (блуждающее пиление) и др.
Мшистость
— большое количество ворса и множество неотделенных древесных волокон на плоских гранях пиломатериала.
Бахрома
— непрерывная либо рваная полоса из множества неотделенных волокон на кромках доски или бруса. Возникает во время пиления в теплое время года, при обрабатывании косослойной, свилеватой или сучковатой древесины или из-за нарушений при настройке и применении инструментов деревообработки.
Другие дефекты обработки
Скос пропила
— скошенная плоскость спила на кругляке.
Рваный торец
— ребристые выемки и возвышения, а также пучки и волокна на торцевой плоскости.
Козырек
— выходящая за торцевую плоскость древесина, появившаяся из-за неполного пропиливания сортимента.
Закорина
— часть коры, которая сохранилась на шпоне (может выпадать, оставляя отверстия и выемки).
Заусенец
— заостренный выступ, который примыкает к кромке пиломатериала.
Задир
— не отсоединившийся после строжки кусок древесины с острыми краями.
Выщербины
— неглубокие выемки в местах отрывания клочков волокон.
Рябь шпона
— густо размещенные неглубокие выемки, параллельные продольной оси волокон.
Вмятина
— выемка на пиломатериале, которая возникла из-за локальной деформации при ударе кувалдой (или другим инструментом) и при валке дерева.
Царапина
— отметина на пиломатериале (углубление) после контакта с острым предметом.
Выхват
— выемка на всю ширину поверхности обработки, которое возникло при удалении во время фрезеровки или обработки электрорубанком части сортимента ниже расчетного уровня.
Непрофрезеровка
— необработанный участок детали.
Гребешок
— необработанная зона пиломатериала, которая поднимается над профрезерованной частью (следствие неправильной настройки фрезы).
Прошлифовка
— вырезание сортимента ниже требуемого уровня во время шлифования.
Недошлифовка
— необработанная зона поверхности сортимента, который уже шлифовали.
Ожог
— почерневшая зона на поверхности сортимента, которая появилась при трении о дерево подвижных частей деревообрабатывающего инструмента.
В древесине может завестись грибок
Грибные поражения – это группа пороков, которая возникает с участием грибов, которые могут, как вызвать разрушение древесины, так и совсем не повлиять на ее прочность, но иметь свойство изменения цвета.
Различают всего 6 видов таких грибных поражений: плесень, грибные ядровые пятна, заболонные грибные окраски (цветные пятна – темные и светлые, глубокие, поверхностные и подслойные), побурение (боковое и торцовое), гниль и дупло.
Плесень имеет вид сплошного налета или пятна на участках поверхности древесины. Проявляется при сыром хранении лесоматериалов и окрашивает поверхность древесины в розовый, черный и иные цвета, которые зависят от окраски грибницы и спор.
Грибные ядровые пятна не понижают прочности древесины, возникают в ядре дерева под действием дереворазрушающих и деревоокрашивающих грибов. Опознаются в различных видах – кольца, лунки, сплошная пораженная зона в центре ствола, выходящая часто на периферию.
Заболонные грибные окраски – это участки окрашенной заболони, пораженные деревоокрашивающим грибом, который не вызывает гниль в срубленной древесине. Отмечается в виде полос, удлиненных пятен или поражения поверхности сплошь. Эти окраски свойственны для хвойных пород. Грибами вызывается синий, зеленоватый или серый окрас. Светлые окраски не маскируют текстуру древесины, темные окраски заболони – окрашивают ее в темные тона и маскируют текстуру. Заболонные окраски глубокие проникают в текстуру на глубину более чем 2 мм, а подслойные располагаются на некотором расстоянии от общей поверхности.
Побурение поражает лиственную породу окраской бурого цвета. В срубленной древесине происходят биохимические процессы, понижающие твердость древесины. Бурая окраска при торцевом побурении берет начало от торца и идет вдоль всех волокон. Боковое побурение начинается от боковой поверхности и распространяется к центру лесоматериала.
Гниль – это ненормальные по общему цвету участки древесины, которые могут и понизить твердость материала и нет, возникающие от воздействия дереворазрушающих грибов. Первые стадии поражения грибами не меняют качества и ценности древесины, а меняют лишь окраску некоторых участков.
Имеет несколько разновидностей, отличимые по цвету и структуре: пестрая ситовая, бурая трещиноватая, белая волокнистая.
Типы различимы в таких видах: заболонная (мягкая и твердая), наружная трухлявая и ядровая.
Пестрая ситовая гниль характеризуется пониженной твердостью и пестрым окрасом. Такая древесина долго сохраняет целостность, в дальнейшем становится мягкой и расщепляется. Бурая трещиноватая гниль дает растрескивание материала вдоль и поперек волокон. Белая волокнистая гниль поражает лигнин и целлюлозу и обесцвечивает древесину в виде рисунка мрамора. При сильном поражении легко расщепляется и крошится.
Тип заболонной гнили имеет розовато-бурые или желтовато-бурые оттенки в хвойных породах, а напоминающие вид рисунка мрамора – в лиственных породах. Твердый тип такой гнили близок к такой же твердости, как и окружающая древесина. У мягкой заболонной гнили твердость понижена.
Наружная трухлява гниль встречается как в заболонной части лесоматериала, так и в ядре. Эта бурая трещиноватая гниль возникает при неправильном и длительном хранении под постоянным сильным воздействием дереворазрушающих грибов.
Ядровая гниль возникает в ядре дерева при росте, характеризует себя пониженной твердостью. Первые стадии возникновения такой гнили не влияют на механические показатели. Проявляется в виде вытянутых пятен или полос.
Покоробленности
Покоробленность
— деформирование обрезного пиломатериала во время выпиливания, высушивания или хранения.
Коробление во время сушки возникает из-за разницы высушивания материала в тангенциальной и радиальной ориентации. Коробление может быть косвенным признаком другого порока: косослоя, крени, сучков и др. Во время сушки быстрее теряет влагу заболонные участки. Их объем уменьшается быстрее участков детали, состоящих из древесины, которая была ближе расположена к ядру, поэтому она изгибается в сторону заболони. Степень проявления порока меняется при изменении влажности древесины.
Коробление может быть следствием остаточного напряжения в древесине при распиловке (проявляется при фрезеровке и распиловке доски).
Этот порок усложняет использование пиломатериалов. При высокой степени проявления приводит к полной непригодности деталей. Усложняет заготовку, уменьшает выход полезной древесины.
Для предотвращения покоробленности доски сушат сжатыми в соответствии со специально подобранном режимом, который не приводит к появлению сильных напряжений внутри детали. Оставшееся напряжение снимают с помощью дополнительной тепло- и влагообработки.
Возможность коробления учитывают при склейке деревянных деталей.
Замер коробления
- Продольное коробление
— замеряют по соотношению наиболее длинной стрелы прогиба и длины коробления (выражают в процентах). - Поперечное коробление
— замеряют по соотношению максимальной стрелы прогиба и ширины пиломатериала (выражают в процентах). - Крыловатость
— замеряют по максимальному отклонению поверхности детали от требуемой плоскости.
Коробление клееной фанеры измеряют с помощью линейки, которую прикладывают к листу по диагонали (выражают в сантиметрах в отношении к 1 погонному метру диагональной длины).
Типы коробления
- Продольное (по пласту).
Доски загибаются в сторону широкой плоскости. Различают простое продольное (1 изгиб) и сложное продольное (более 1-го изгиба) коробление. - Продольное по кромке.
Загибание доски в сторону кромки. - Поперечное.
Деформирование материала в поперечном сечении, которое зависит от места выпиловки детали: края досок загибаются в сторону заболони; сечение брусков, годовые слои в которых расположены диагонально, принимает форму ромба; у пиломатериалов, которые выпилены из ядровой древесины, края сужаются и становятся тоньше центральной части детали. - Крыловатость (винтовое коробление).
Спиралевидное коробление по длине пиломатериала. Возникает при ускоренной сушке из-за разной скорости выхода влаги в разных частях детали. Крыловатостью называют кручение круглых лесоматериалов, которое является следствием другого порока (например, косослоя).
Биологические повреждения
Биологические повреждения древесины появляются под воздействием организмов, которые повреждают древесину. К ним можно отнести и насекомых, и грибы, также бактерии и водоросли. Отверстия в древесине выявляются в случаях поражения ствола паразитными растениями (омела), что значительно снижает механические свойства. Полости в стволе несут свое происхождение от повреждений птицами. Это поражение затрудняет практическое использование древесины. Личинки и жуки разрушают древесину червоточинами. Это хорошо видно под корой дерева – следы бороздок и ходов различной формы.
Породы деревьев с наименьшей возможностью гниения
Практически не подвергается гниению лиственница, поэтому ее часто используют для срубов домов и бань. Также грибки и микроорганизмы не размножаются в секвойе и тисе. Не боится воды древесина дерева Марбау. Входящие в древесину дуба природные антисептики также уменьшают возможность гниения этого дерева.
Пороки древесины важное значение имеют при изготовлении различного пиломатериала. Существуют методики позволяющие выявить скрытые дефекты еще до спиливания дерева. Их использование помогает повысить экономичность всех работ. Выявление пороков всегда определяет сорт пиломатериала и возможность его дальнейшего использования и переработки.
