Пороки древесины. 
Строительное материаловедение. Т 1

Пороками древесины называют изъяны, возникающие на стадиях роста или хранения дерева, что непосредственно снижает качество и ограничивает использование лесоматериалов в строительных конструкциях. Их принято подразделять на ряд специфических групп: сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, повреждения насекомыми, инородные включения, деформации. Пороки растущего дерева обычно переходят в срубленную древесину. В ней возникают и собственные пороки — грибные поражения, химические окраски и др. Полная характеристика пороков и их влияния на качество древесины приведены в ГОСТ 2140–81.

Сучки — живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие представляют собой части (основания) ветвей, заключенные в древесине (рис. 7.13). Они нарушают однородность строения.

древесины, затрудняют механическую обработку пиломатериалов, нарушают закономерность распределения внутренних напряжений, уменьшают рабочее сечение пиломатериала и, следовательно, прочность древесины, ее сортность. Нередко прочность снижается на 50% и более, а в тонких досках и брусьях — еще выше. Для несущих деревянных конструкций допускается применять древесину без сучков или со здоровыми сросшимися сучками, количество и размеры которых ограничены для каждого сорта материала. Сучки — основные сортоопределяющие факторы у древесины. Особенно вредны выпадающие, рыхлые и табачные несросшиеся сучки.

Ненормальные окраски и гнили возникают под влиянием различных причин в период роста или хранения ствола и имеют различную степень вредности. Среди этой разновидности пороков наиболее выделяются: ложное ядро — встречается чаще всего у бука, березы и других заболонных и спелодревесных пород, иногда располагается эксцентрично. Оно отличается от настоящего ядра древесины по времени образования, форме и размерам. Ложное ядро не оказывает значительного негативного влияния, если отсутствуют признаки загнивания, но может нарушить общую фактуру изделия. Пятнистость (радиальная и тангенциальная) наблюдается на торце в виде пятен шириной не больше годичного слоя, вытянутых на радиальном срезе незначительно в виде узких полос, а на тангенциальном — в виде широких полос, вытянутых вдоль, ствола, иногда на несколько метров. Этот порок ухудшает внешний вид пиломатериалов, не влияя на их механические свойства.

Ложное ядро и пятнистость характерны для растущего дерева. Однако изменение окраски нередко наблюдается и у срубленной древесины при ее хранении. В частности, к ним относятся химические и грибные окраски.

К химическим окраскам относятся желтизна, оранжевая окраска, продубина, чернильные пятна, дубильные потеки. Окраска проникает на глубину 1—5 мм, но мало влияет на физико-механические свойства древесины, ухудшая только внешний вид пиломатериалов.

Грибные окраски (гнили) поражают отмирающую и мертвую древесину. На отмирающей при медленном подсыхании образуется прелость вследствие поражения складскими грибами: плесень, цветной налет глубиной 1—2 мм, цветная заболонь, синева, коричневая или желтая окраска (в виде лимонно-желтых пятен и полос в отличие от химической окраски). Эти окраски развиваются за счет содержимого реагента.

Более опасными являются изменения окраски древесины, связанные с формированием гнили у растущего дерева и мертвой древесины.

Гнили у растущего дерева — пестрая, белая и бурая — образуются под воздействием грибов. Белая, пестрая (коррозийные) и бурая (деструктивная) гнили развиваются постепенно с появлением пятен и полос до появления мягкой гнили, имеющей трухлявоволокнистую структуру и легко ломающейся пальцами. Гнилая древесина почти полностью теряет свои позитивные механические свойства, сильно понижается плотность; она непригодна к использованию в строительстве.

Гнили мертвой древесины являются одним из самых опасных пороков. Они могут развиваться после вторичного увлажнения в лежалой древесине и открытых деревянных сооружениях. Особенно распространена бурая деструктивная гниль, вызываемая грибами заборным, столбовым, шпальным и др. Древесина становится бурой, появляются поперечные и Продольные трещины; древесина быстро приобретает трухлявость и распадается на куски.

В закрытых, плохо проветриваемых помещениях с высокой влажностью и умеренной температурой развивается бурая деструктивная гниль под воздействием так называемых домово-шахтных грибов, настоящего домового гриба (грибница ватообразная с каплями желтоватой жидкости), пленочного домового гриба (плодовое тело пленчатое распростертое), белого домового гриба (плодовые тела белые, мягкие, распростертые с большими угловатыми порами), шахтного или пластинчатого домового гриба (развивается в подземных сооружениях).

Эти разновидности грибов делают древесину непригодной для применения, опасной для окружающих древесных материалов.

Водослой — участок древесины, сильно пропитанный водой, расположенный на месте ядра, спелой древесины, ложного ядра или радиальной пятнистости. Как правило, водослой связан с очагами гнили.

Водослойная древесина отличается повышенными усушкой и разбуханием; после высыхания образуются трещины.

Грибные ядровые пятна и полосы — измененная окраска в зоне ядра, вызываемая грибами в растущем дереве, наблюдается на торицах и продольном разрезе. Этот порок называют также темнина или краснина. Ухудшая внешний вид пиломатериалов, на механические свойства почти не оказывает заметного влияния.

Значительное влияние на снижение механической прочности древесины оказывают пороки, именуемые трещинами и представляющие собой разрывы древесины вдоль волокон. Они характерны как для растущего дерева, так и для мертвой древесины, хотя их вид и размеры различные.

Трещины продольные — метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по длине ствола от комля до зоны живых сучков, расширяясь от периферийной части ствола к сердцевине.

Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в одной плоскости; сложные — по одному диаметру, но по спирали или по нескольким диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям) (рис. 7.14).

Отлупные трещины (неполные и кольцевые) — внутренние трещины, проходящие в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп как порок особенно часто встречается у дуба, осины, пихты, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины образуются при раскачивании дерева ветром и при резкой смене температуры.

Метики и отлуп, возникнув в растущем дереве, увеличиваются в своих размерах в срубленном дереве при его высыхании.

Морозные трещины — открытые радиальные трещины в растущем дереве, видимые на поверхности ствола (чаще в комлевой части дерева) и распространяющиеся до сердцевины. Возникают зимой при резком охлаждении стволов. Они поражают толстые стволы клена, бука, дуба, ясеня, а иногда осину и липу.

Рис. 7.14. Метиковые трещины в бревне: а — метик простой; бив — метики сложные.

Пороки формы ствола.

Сбежистость — значительное (выше нормы, равной 1 см на 1 м длины бревна) уменьшение диаметра ствола от комля к вершине, в пиломатериалах ведет к перерезанию волокон; сильно понижает пределы прочности при поперечном изгибе.

Кривизна ствола — искривление по длине ствола; бывает простая кривизна — характеризуется одним изгибом по длине ствола и сложная — несколькими изгибами.

Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части (в 1—2 раза и более) по сравнению с диаметром сортамента, измеренным на расстоянии 1 м от комлевого торца (частый случай сбежистости). Этот порок также уменьшает выход пиломатериалов и шпона.

Пороки строения древесины. Наклон волокон (косослой) — волокна располагаются не параллельно оси ствола, а винтообразно, по спирали. Косослой оказывает отрицательное влияние на качество древесины, ее физико-механические свойства. Наклон волокон более 5% значительно снижает предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон и поперечном изгибе. С изменением влажности древесина с наклоном волокон склонна к значительному короблению и скручиванию.

Крень бывает сплошная и местная. Характерна для комлевой части наклонных и искривленных стволов хвойных пород. Это резкое утолщение поздней зоны годичных слоев при эксцентричном расположении сердцевины.

Плотность древесины сильно развитой крени на 15—40% выше нормальной (кремнина) мешает механической обработке древесины.

Свилеватость (волнистая и путаная) — неправильность в строении древесины, резковолнистое или беспорядочное расположение древесных волокон. Встречается преимущественно у лиственных пород в нижней комлевой части ствола (у осины, клена, ясеня, березы, тополя и др.). Свилеватость снижает прочность древесины при растяжении, изгибе, сжатии, но увеличивает прочность при скалывании. Свилеватую древесину используют в качестве отделочного строительного материала.

Повреждения насекомыми (червоточина). Червоточиной называют повреждения древесины в виде поверхностных бороздок, внутренних ходов (каналов) и отверстий, проделанных насекомыми, а чаще всего их личинками (жуками-короедами, жуками-усачами, долгоносиками, домовыми жуками-точилыциками, некоторыми разновидностями муравьев, бабочками (древоточцами и стеклянницами), термитами и др.).

Степень пораженности древесины этим пороком определяют количеством отверстий на 1 м лесоматериала, а в фанере — количеством отверстий на один лист.

Кроме того, следует отметить дефекты, которые возникают в основном при неправильных режимах обработки древесины.

Трещины усушки образуются в срубленной древесине и пиломатериалах при несоблюдении установленного режима сушки. Различают трещины торцовые, пластевые, кромочные, сквозные. Трещины усушки имеют меньшую толщину, чеммстиковые и морозные, но также снижают прочность и сортность древесины.

Покоробленность относится к деформациям, возникающим при распиловке или сушке древесины; она затрудняет или даже полностью исключает использование пиломатериалов.

Механические повреждения при обработке древесины — отщеп, скол, вырыв и другие также затрудняют использование ее по назначению. Сюда же относятся раны, например, огневые, паразитарные — механические, сухостойкость, пожарная подсушина и др.