Основные виды древесины для строительства

Крупнейший склад продукции из лиственницы в Москве Все сорта, более 1000м3 продукции в наличии.

+7 +7 Звоните ежедневно Пн-Пт 9:00 — 18:00 Сб 09:00 — 15:00 Вс. Выходной
Поробнее

Древесина – один из самых популярных материалов природного происхождения. Ее используют в строительстве, для производства мебели, столярных изделий, сувениров и т.д. Широкие возможности применения – результат природного развития и уникальных качеств, которые присущи древесине.

Прочность, упругость, износостойкость, способность сохранять тепло, простота обработки и другие свойства сделали дерево ведущим материалом для обрабатывающей отрасли и строительства.

Чтобы понять, как работать с деревом, рассмотрим строение древесины подробнее.

Ядровые и безъядровые породы

Все породы делятся на две категории – те, у которых невооруженным взглядом видны отличия центра ствола от краев, и те, у которых этих отличий нет.

Если срез дерева окрашен равномерно, нет выделяющейся темной сердцевины, то порода безъядровая. Если темный центр хорошо виден, то порода ядровая. Ядровые деревья более прочные, так как именно ядро имеет самую прочную структуру и состоит из отмерших клеток (внутри закрытых смолой). К ядровым породам относится дуб, ясень, лиственница, сосна, к безъядровых береза.

Свойства древесины

У большинства пород ядро по сравнению с заболонью имеет большую механическую прочность, более темную окраску.

Заболонь обладает повышенной влажностью по сравнению с ядровой зоной, менее стойка к загниванию и поражению насекомыми.

У многих хвойных (сосна, ель, лиственница, кедр и др.) есть смоляные ходы, представляющие собой тонкие каналы в древесине, заполненные смолой. Они отсутствуют у пихты, можжевельника, тисса. Смола повышает стойкость древесины против гниения.

В соотвествии с ГОСТ 20022.2-80 устанавливают классификацию древесины по стойкости к гниению и пропитываемости защитными средствами, скорости расконсервирования и уязвимости объектов защиты, а также классификацию защитных средств древесины.

По стойкости к гниению породы древесины (табл. 1) подразделяют на 4 класса: стойкие, среднестойкие, малостойкие и нестойкие, причем классификация ведется как по заболони, так и по ядру.

Таблица 1. Стойкость древесины к гниению

По пропитываемости защитными средствами породы древесины (табл. 2) подразделяют на следующие группы: легко пропитываемые, умеренно пропитываемые, трудно пропитываемые.

Таблица 2. Пропитываемость древесины защитными средствами

Из чего состоит древесина

Кроме ядра, древесина имеет такие слои, как заболонь, камбий, луб и пробку. Ширина заболони определяется количеством годичных колец, а размер кольца шириной раннего и позднего слоев. Ранние слои более светлые и расположены ближе к центру, поздние темнее и находятся около коры.

Слои несут разные функции. Ранние служат для питания дерева, поздние для защиты от механических повреждений, насекомых и пр. Питательные вещества разносятся по «сосудам» — поперечным линиям, которые располагаются по радиусу от краев ствола к центру.

Это сердцевинные лучи, которые имеют толщину до 1 мм и отвечают за текстуру древесины. Их всегда хорошо видно на поперечном срезе. У лиственных пород по ним течет сок, который собирают, перерезая эти сосуды (например, березовый или кленовый сок).

У хвойных пород эти сосуды наполняются смолой, которую также собирают при необходимости. Интересно, что смола течет по единой системе, так как все проходы объединены в нее.

У всех пород есть особо хрупкая и быстро портящаяся часть – сердцевина. Она очень маленькая и в диаметре не превышает 2-5 мм. У лиственных пород она больше. Чтобы дерево росло и развивалось, оно получает питательные вещества из небольшого слоя клеток – камбия. Это слой, следующий за корой.

Слои у древесины появляются благодаря тому, что процесс выработки питательных веществ идет в определенный «сезон» с весны и до осени.

Лиственные рассеяннососудистые породы деревьев

Рассеяннососудистые. Поздняя часть годичного слоя плотная, очень узкая. Сосуды на поперечном разрезе видны плохо или совсем не видны. К этой группе пород относятся следующие.

Бук

порода спелодревесная; ядра в ней нет, но часто и встречается так называемое ложное ядро, окрашенное в красно-бурый цвет (начальная стадия гнили). Здоровая древесина бука белого цвета о красноватым оттенком. Иногда широкая периферическая часть заболонь имеет более светлый цвет, чем внутренняя, соответствующая положению ядра. Годичные слои хорошо видны на всех разрезах благодаря узкой темной полоске, идущей по наружному краю годичного слоя.

Многочисленные сердцевинные лучи хорошо видны на всех разрезах: на поперечном разрезе они имеют блестящие, светлые и темные (в зависимости от освещения) линии; на радиальном разрезе лучи обнаруживаются в миле блестящих различной ширины и длины полос или пятен, то светлых, то пол ее темных по сравнению с основным фоном древесины.

На тангентальном разрезе лучи имеют вид темных веретенообразных коротких штрихов, придающих срезу характерный крапчатый рисунок. Древесина бука плотная, обладает высокой прочностью, но малостойка по отношению к гниению. Это сильно ограничивает область ее применения п строительстве. Бук растет на Кавказе.

Макроструктура древесины бука: 1 — торцовый разрез, 2 — радиальный, 3 — тангентальный

Береза

Береза — порода заболониая; древесина ее — белого цвета с легким розоватым оттенком. Годичные слои на всех разрезах различаются плохо. Древесина березы, так же как и древесина бука, относительно легко загнивает (в сырых и плохо проветриваемых местах). Чаще из березы изготовляют клееную фанеру, строганые заготовки и столярные изделия для помещений с нормальной температурой и влажностью; Береза хорошо обрабатывается, ее легко имитировать под ценные породы (красное дерево, черное дерево и др.), поэтому ее широко используется в столярно-отделочных работах.

Для отделочных работ особенно ценна так называемая карельская береза с извилистым и узловатым расположением древесных волокон, дающая красивый рисунок.

Ольха

Ядра у ольхи нет. Древесина легкая и мягкая, светло-коричневого цвета с розовым оттенком (когда сухая). Годичные слои видны на всех разрезах. Ольха применяется так же, как и береза.

Химический состав древесины

В древесине сосредоточены минеральные и органические вещества. В золе после сгорания дерева остаются минеральные компоненты. Это соли натрия, калия, магния, кальция и железа.

Органика составляет 99% от массы дерева. Большая часть – углерод и кислород (50 и 44%, соответственно), 6% приходится на водород и 0,3% на азот.

Органические вещества входят в структуру клетки или находятся вне ее. К первой группе относится целлюлоза, лигнин и т.п. Ко второй – эфирные масла, пектины, дубильные вещества и пр. От второй группы дерево получает такие свойства, как вкус, цвет, аромат, стойкость к бактериям и плесени. Эти вещества легко извлекаются из древесины, путем растворения волокон в разных растворителях.

В лиственных породах меньше неорганики, в хвойных больше. В коре больше экстрактивных веществ, а в золе больше солей, растворимых в воде. Поэтому кора является не менее ценным сырьем для переработки, сельского хозяйства, легкой промышленности.

Особенности древесины хвойных пород деревьев

Древесина хвойных пород характеризуется резко выраженным очертанием годичных слоев.

Хвойные породы древесины ранняя древесина, рыхлая и талая, резко отличается от темноокрашенной плотного- строения поздней древесины. К группе хвойных относятся следующие древесные породы.

Сосна

Сосна — порода ядровая; ядро большей частью буро-красного цвета, заболонь желто-белого цвета. В бревнах и досках сосну легко можно узнать по сучкам:в плоскости распила они имеют овальную форму, так как расположены под острым углом к оси ствола; кроме того, на определенном расстоянии они расположены в мутовку, т. е. группами по 3—4 сучка; между мутовками сучков нет.

Макростуктура древесины лиственницы: 1- торцовый разрез, 2 — радиальный, 3 — тангентальный

Сосна рудовая растет на глубоких рыхлых супесчаных или легких суглинистых почвах, на каменистых и возвышенных местах; древесина такой сосны мелкослойна, смолиста, имеет узкую заболонь. Сосна мяндовая растет на низменных глинистых почвах, обычно вместе с елью, березой и осиной.

Древесина ее рыхлая, широкослойная, менее смолистая, заболонь широкая, по качеству уступает древесине рудовой сосны. Древесина сосны широко применяется в промышленном и жилищном строительстве: она используется также для шпал, столбов, свай, деревянных труб и т. п.

Сосна употребляется в столярных работах и при производстве строительных деталей (окна, двери, дверные и оконные коробки и т. п.).

Лиственница

Лиственница — порода ядровая; ядро красновато-бурого цвета; заболонь светлая, узкая, резко отличается по окраске от ядра. Поздняя древесина сильно развита, темно-бурого цвета; ранняя древесина светлая, но несколько темнее, чем у сосны.

Древесина лиственницы твердая, обладает высокой стойкостью против загнивания. Это — хороший строительный материал, который особенно ценится в гидротехнических и подземных сооружениях. Растет лиственница главным образом в Сибири.

Кедр

Кедр— порода ядровая; ядро светло-бурого цвета; заболонь широкая желтовато-бурая, по цвету мало отличается от ядра. Поздняя древесина в пределах каждого годичного слоя развита слабо и представляет собой узкие, плотные и темноокрашенные полоски. Древесина кедра легкая, мягкая, механические свойства ее ниже, чем у сосны; применяется в качестве круглого леса и пиломатериалов, а также для столярно-строительных деталей (оконные и дверные коробки, перегородки и пр.). В пределах России кедр произрастает в Сибири, на Урале, на Дальнем Востоке.

Ель

Цвет древесины белый, со слабым желтоватым оттенком. Ранняя древесина светлая, сильно развита; поздняя древесина темно-окрашеная, плотная. В досках и брусках ель можно узнать по сучкам, так как на продольной плоскости распила они имеют округлую форму, а между мутовками встречаются отдельные мелкие сучки. Древесина ели менее смолиста, чем сосны, при использовании в сырых местах быстро загнивает. Ель, так же как и сосна, широко применяется в промышленном и жилищном строительстве, а в целлюлозно-бумажном производстве является основным видом сырья.

Дефекты древесины

К сожалению, строение древесины невозможно представить без ее пороков или изъянов. Они также являются неотъемлемой частью дерева. К ним относятся сучки, трещины, сердцевина, червоточины, прорости, обзолы, синева и т.д.

От наличия и количества дефектов зависит качество пиломатериалов. Не все дефекты «врожденные», некоторые появляются, когда уже спиленное дерево неправильно хранится или эксплуатируется.

ГОСТ 2140-81 регламентирует и делит все изъяны на группы. К первой относятся сучки, как наиболее заметные пороки. Затем трещины и кривизна ствола, далее стандарт обращает внимание на прожилки и пятна, которых не должно быть на поверхности среза.

Следующие группы составляют пороки, которые возникают при обработке или хранении материалов. Это грибки, инородные включения, окраска, повреждения вредителями, коробления.

Плотность

Плотность древесины (объемная масса) – это отношение массы древесины к ее объему, выражается в кг/м3. Плотность древесины зависит от ее влажности. Все показатели физико-механических свойств древесины определяются при влажности 12%.

Между прочностью и плотностью существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется количеством древесинного вещества в единице объема.

По плотности при влажности 12 % древесину можно разделить на 3 группы:

• легкой плотности – до 550 кг/м3 (бальса, пихта сибирская, ель, ива, сосна, осина, липа, ольха);
• средней плотности – 551–700 кг/м3 (конский каштан, орех, береза, вишня, лиственница, тик, бук, дуб, свитения, платан, клен);
• плотные породы – от 771 кг/м3 и выше (ясень, слива, пекан, самшит, хурма, яблоня, маслина).

Плотность древесины имеет большое практическое значение. Более плотная древесина хуже пропитывается антисептиками, менее подвержена истиранию на таких местах, как полы, лестницы, перила.

В зависимости от применения

Рассматривают и сравнивают свойства древесины различных пород в зависимости от вида изготовляемой продукции.

Строительные элементы. Наиболее популярными видами строительных изделий из дерева являются оцилиндрованное бревно, массивный брус, клееный профилированный брус, конструкционные балки, строительные элементы крыши и перекрытий (доски и балки), элементы каркаса, стеновые панели из массивной древесины. Для данной категории изделий важное значение имеют такие свойства древесины, как прочность и стойкость к биоповреждениям.

Напольные покрытия. Напольные покрытия выделены в отдельную категорию, поскольку на сегодняшний день большинство предприятий стараются обеспечить качество продукции в соответствии с требованиями европейских стандартов, в которых имеется градация не только по качеству, но и по внешнему виду продукции (по направлению волокон – радиальные, тангенциальные, смешанные; по наличию ядра, сердцевинных лучей и т. д.). К напольным покрытиям относятся: доска пола, паркетная планка, паркетная доска, террасная доска.

В эту же категорию можно вынести элементы лестницы (ступеньки и перила). Для данной категории изделий важное значение имеют такие свойства древесины, как твердость, плотность, стабильность формы, истираемость.

Отделочный материал, мебель и элементы столярного производства. Древесина широко применяется для внутренней и наружной отделки. Для обшивки дома используют доску, имитирующую оцилиндрованное бревно или брус. Для внутренней отделки широко используют отделочная доска (вагонка и евровагонка), мебельные щиты для изготовления мебели, подоконников, дверей, стеновых панелей и другие элементы столярного производства. Для данной категории изделий важное значение имеет стабильность формы, плотность древесины.

Другие виды продукции. Это различные плитные материалы ДСтП, ДСП, ДВП, МДФ, ОСП и т. д.

В следующем номере мы расскажем об областях применения древесины хвойных пород.

____________________________________________________________________

Защита древесины

Как и от чего нужно защищать древесину? Какие новые технологии могут предложить специалисты?

Классификация древесины по ядру и заболони

На цвет влияет разновидность и возраст дерева. На интенсивность окраски влияет концентрация красящих и химических веществ, находящихся в почве.

Все древесные породы разделяются на виды:

1. Ядровые –омертвевшие вещества находятся в середине ствола, чаще темного цвета. К таки мсортам относят: лиственницу, дуб, сосну, можжевельник, яблоню, ясень.
2. Заболонная древесина – состоит из живых микроорганизмов, и отличается более светлым оттенком. К ней относят клен, липу, грушу, березу.
3. Спелодревесная порода. Главное отличие – цвет питательного слоя совпадает с цветом ядра. Является самым дорогостоящим и надежным материалом. К ней относят бук.

Заболонные и спелодревесные породы могут образовывать ложное ядро. Такая древесина отличается недолговечностью, неоднородным оттенком по срезу, а также нечеткими формами.

Твердость

Твердостью называется способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. На степень твердости оказывает влияние влажность древесины.

По этому параметру все древесные породы при 12 %-ной влажности можно разделить на три группы:

• мягкие – торцовая твердость 40 МПа и менее (сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан);
• твердые – торцовая твердость 40,1–80 МПа (лиственница, береза сибирская, бук, дуб, вяз, платан, рябина, клен, лещина, орех грецкий, хурма, яблоня, ясень);
• очень твердые – торцовая твердость более 80 МПа (акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, фисташка, тисс).

Твердые породы древесины более износостойки по сравнению с мягкими. Это имеет существенное значение при обработке режущими инструментами: фрезеровании, распиловке. А также при устройстве полов, лестниц, перил, поскольку при эксплуатации древесина подвергается истиранию. В производстве паркета и паркетной доски из массива применяют породы с твердостью не ниже средней.

Строение ствола дерева

Любая древесина имеет общую структуру. Она включает в себя:

1. Ядро, образующееся после отмирания клеток. Часто темного коричневого цвета.
2. Заболонь древесины – это часть, благодаря которой поступают полезные вещества и жидкость от корневища к кроне.
3. Камбий является прослойкой живых клеток. Он способствует регулярному росту ствола в толщину. Благодаря камбию можно определить возраст дерева. Именно он отвечает за прирост годичных колец.
4. Лубяная часть. Является проводником органических веществ, вырабатываемыми листьями, к корневой системе.
5. Кора является жестким внешним слоем. Защищает ствол от механических и природных повреждений.