что такое пороки древесины
Пороки древесины
Из Википедии — свободной энциклопедии
Поро́ки древеси́ны — это особенности и недостатки древесины, как всего ствола дерева, так и отдельных его участков, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования.
Естественные пороки, (в отличие от дефектов обработки), образуются в процессе роста дерева, из-за различных климатических условий и места произрастания, случайных повреждений, естественного старения, деятельности микроорганизмов, насекомых-вредителей и птиц. Влияние порока на качество древесины определяется его видом, размерами, расположением и назначением пиломатериала. Поэтому пороки, нежелательные в одних видах лесоматериалов, могут не приниматься во внимание в других и быть желательными в третьих. Только пороки, значительно снижающие прочность древесины, как, например, гнили, считаются безусловными. Некоторые пороки древесины используются в декоративных целях, в изготовлении мебели и других изделий.
Самой многочисленной группой пороков, кроме сучков, представляющих собой видоизменения одного порока, являются пороки строения древесины. Всего в ГОСТ 2140-81 занесена 181 разновидность пороков древесины.
Для выявления и измерения пороков древесины были разработаны методы гамма-дефектоскопии, а также фотоэлектрические, люминесцентные, магнитные, рентгеноскопические, акустические методы. Несмотря на существующие способы автоматической дефектоскопии древесины, основным методом определения качества древесины остаётся визуальный, а самым надёжным инструментом — человеческий глаз.
Пороки пиломатериалов: виды, характеристика, фото
Пилопродукция активно применяется во многих сферах. Ее используют в строительстве домов, машиностроении, промышленности. Она является важным элементом многих конструкций. Дефекты и пороки пиломатериалов – нормальное явление, но лишь в пределах допустимых значений. Их количество и тип определяют сортность материала.
Важность знания пороков и дефектов пилопродуктов
Сложно найти идеальный на вид пиломатериал. Но, если одни изъяны особо не влияют на эксплуатационные характеристики продукта, то другие заметно снижают его прочность, качество, ограничивая сферу применения.
Недобросовестные продавцы на рынке встречаются часто. Они предлагают под видом качественного пилопродукта бракованные и непригодные к использованию для нужных работ изделия. Соответственно, устанавливают завышенные цены. Из такого материала не получится создать высокопрочную и долговечную конструкцию. Поэтому надо быть бдительным, знать пороки и дефекты пиломатериалов, их характеристики, воздействие на прочность и прочие эксплуатационные свойства, допустимые нормы.
Чем пороки отличаются от дефектов
Некоторые думают, что пороки и дефекты – это синонимы. Но значение этих терминов разное. Надо понимать, чем отличаются дефекты от пороков древесины.
Пороки древесины – это природные, естественные повреждения, которые возникают в условиях произрастания (при ухудшении климата, почвенного состава), а также при эксплуатации и хранении. Пороки деревьев нарушают целостность и однородность пилопродукции. Они снижают прочностные характеристики. Также пороки пиломатериала затрудняют его обработку.
Существуют первичные и вторичные пороки древесины. Первичные образуются в процессе роста и развития дерева, а вторичные – во время обработки изделия.
Дефекты древесины – это различные ее механические повреждения искусственного происхождения. Они образуются в результате воздействия на изделие различных механизмов и инструментов при обработке, сортировке, заготовке, транспортировке. Дефекты пиломатериалов снижают их качество.
Какие бывают изъяны у деревьев
Пороков и дефектов древесины очень много. Они отличаются видом, степенью выраженности. Полезно знать виды пороков древесины и уметь их различать. Это поможет в определении качественных характеристик изделия.
Виды дефектов и пороков древесины (по ГОСТу 2140-81):
Все дефекты и пороки древесины снижают ее качество. Но найти дерево без подобных изъянов очень трудно.
Пороки внутреннего строения
Всего насчитывается около 48 пороков строения дерева. Но не все из них снижают качество изделий и их пригодность для применения в строительных или ремонтных целях.
Наиболее часто встречаемые пороки древесины:
Также к дефектам строения относятся засмолок, водослой и т.п. Прочность пилопродукции и ее эксплуатационные качества снижают глазки, крень и завитки. Механическую обработку усложняют кармашки. Внешний вид изделия портят все пороки.
Пороки формы ствола
Дефекты ствола дерева бывают разными. ГОСТом 2140-81 определены следующие:
Сучки
В зависимости от того, где расположен сучок на дереве, он может быть:
По степени срастания с тканями дерева данный порок делится на три таких вида:
Трещины
Трещины древесины – это разрывы в ее структуре вдоль волокон. Трещины в древесине возникают в результате сильных внутренних напряжений.
Виды трещин в древесине:
Такие пороки древесины как трещины могут быть в разных местах пиломатериала. Поэтому их делят на боковые и торцовые. В любом случае такой дефект на дереве снижает его прочностные характеристики.
Покоробленность
Покоробленность древесины – это изменение ее формы в результате обработки, хранения, сушения. Измеряется разными способами. Иногда достаточно визуального осмотра. Для получения точных данных используются специальные аппараты. Сегодня определяют покоробленность древесины акустическими, магнитными, фотоэлектрическими, рентгеноскопическими методами.
Химические окраски
Встречаются такие пороки как химические окраски нередко. Бывают они первичными и вторичными. Первые связаны с окислением дубильных веществ. Проявляются в наличии потемневших, пожелтевших зон на срубе. Подобные участки выцветают при высыхании. Вторичные пороки деревьев провоцируют гниль, плесень, грибки. Они приводят к разрушению структуры дерева.
Дефекты обработки
Дефекты обработки дерева являются вторичными пороками. Они появляются из-за непрофессионализма человека, работающего с пиловочником. Дефекты обработки древесины снижают ее сортность.
Пороки обработки древесины могут быть такими:
Если пороки пиломатериала, появившиеся в результате неправильной его обработки, незначительные, изделие соответствует ГОСТу, тогда его можно применять в нужной сфере.
Биологические повреждения
Это болезни древесины, вызванные деятельностью грибков и насекомых или животных вредителей. Такие повреждения могут привести к полной гибели растения и непригодности его использования в качестве пиломатериала. К счастью, болезнь древесины можно предупреждать и лечить.
Распространенные биологические повреждения:
Во избежание появления биологических повреждений деревья нужно обрабатывать антисептическими и инсектицидными средствами.
Влияние пороков древесины на качество древесины
Пороки и качество древесины взаимосвязаны. Все пороки древесины ухудшают внешний вид изделия. Но не все нарушают структуру и снижают прочностные характеристики. Важно понимать, как влияют те или другие пороки древесины на качество изделий.
Если наблюдается сучковатость древесины, то надо обратить внимание на качество сучков. Гнилые элементы негативно отражаются на свойствах материала. Большое количество таких дефектов может стать причиной полной выбраковки пилопродукта.
Биологические дефекты и повреждения деревянных конструкций часто делают изделия непригодными для использования. Сильно пораженные грибком, насекомыми пилопродукты ГОСТ применять запрещает.
Вот какие пороки древесины затрудняют ее обработку:
Все допустимые пороки пиломатериалов приведены в ГОСТах. В таких документах можно посмотреть дефекты вагонки, доски и брусков.
Взаимосвязь породы дерева и дефектов, пороков
Породы и дефекты древесины связаны. Есть деревья, подверженные тем или другим порокам. Например, у лиственных пород часто встречается тяговое строение. Подобные дефекты характерны для дуба, ясеня. У них они отчетливо видны на радиальных участках. Также у лиственниц нередко наблюдается свилеватость.
Часто встречающиеся пороки хвойной древесины:
Характерные пороки для дуба и прочих лиственных деревьев:
Таким образом, пиломатериалы могут иметь разные изъяны. Важно в них разбираться. При выборе пилопродукта рекомендуется внимательно его осматривать. Обнаруженные изъяны следует соотносить с нормами, приведенными в ГОСТах. Тогда получится определить сортность и приобрести подходящий продукт по характеристикам, качеству и цене, избежать обмана со стороны реализатора.
Материаловедение: конспект лекций
Данный конспект лекций предназначен для студентов высших и средних специальных учебных заведений. В него входят сведения о древесине и древесных материалах, описываются их основные свойства. Дается характеристика металлов и сплавов, рассматриваются способы их применения. Приводятся основные сведения о лакокрасочных, смазочных, облицовочных материалах, а также классификация клеев и области их назначения.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Материаловедение: конспект лекций предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
ЛЕКЦИЯ № 2. Виды пороков древесины
Другим видом порока древесины являются трещины, образующиеся при разрыве древесины вдоль волокон. Трещины возникают в растущем и срубленном дереве. К первым относят метиковые, отлупные и морозные, ко вторым — трещины усушки.
Наибольшую протяженность имеют метиковые трещины, которые проходят через сердцевину ствола дерева, причем при высыхании заготовленной древесины размеры их увеличиваются. В круглых заготовках древесины такие трещины обычно возникают на торцах, в пиломатериалах или деталях — на торцах и боковых поверхностях.
При расслоении древесины по годовому слою образуются отлупные трещины, причем обычно на границе резкого перехода межслойной древесины в крупнослойную, и встречаются у деревьев всех пород. Во время сушки древесины происходит увеличение отлупной трещины.
При сушке древесины под воздействием внутренних напряжений возникают трещины усушки. Этот вид трещин от других (метиковых и морозобойных) отличается меньшей протяженностью и глубиной.
В досках трещины могут выходить на пласть, кромку или торец. Соответственно они называются пластевыми, кромочными и торцовыми. Трещины, особенно сквозные, нарушают целостность древесного материала и снижают его механическую прочность.
2. Пороки формы ствола
Переработку древесины всех пород очень часто осложняют встречающиеся пороки формы ствола: сбежистость, овальность, наросты, кривизна и закомелистость.
Сбежистость выражается в уменьшении диаметра бревна или ширины необрезной доски, превышающих нормальный сбег, который равен 1 см на 1 м длины сортимента. Как правило, она больше у лиственных пород, особенно у деревьев, выросших на просторе, а по длине ствола — в вершинной части. Этот вид порока формы ствола увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Овальность ствола представляет собой эллипсовидную форму поперечного сечения торца, у которого больший диаметр в 1,5 и более раза превышает меньший.
Осложняют переработку древесины наросты в виде местного утолщения ствола различных форм и размеров. Наросты образуются в результате разрастания тканей под воздействием различных раздражителей — грибов, низких или высоких температур и т. д., а также при пожарах, механических повреждениях и по другим причинам.
Рис. 2. Наросты: а) гладкий, б) бугристый
Гладкие наросты (рис. 2а) часто возникают на стволах сосны и березы. Годичные слои в местах наростов обычно шире, чем в стволе. Бугристые наросты, или капы (рис. 2б), образуются в основном на стволах березы, ореха, а также клена, ольхи черной, ясеня, бука, тополя и др. Древесина в зоне капов имеет неправильное строение со свилевато—волнистым направлением волокон и с темноокрашенными включениями в виде небольших пятен, черточек и точек. В разрезах капы имеют красивую текстуру, поэтому они применяются как материал для художественных поделок и изготовления строганного шпона.
Такой порок ствола, как его кривизна, также затрудняет использование круглых лесоматериалов и увеличивает количество отходов при распиловке. Кривизна ствола — это отклонение продольной оси от прямой линии, причем она может быть с одним изгибом и сложной — с двумя и более изгибами.
Часто встречается такой вид порока ствола, как закомелистость, который выражается в резком увеличении диаметра комлевой части круглых лесоматериалов, т. е. когда диаметр комлевого торца в 1,2 раза больше, чем диаметр на расстоянии метра от этого торца. При распиловке и лущении древесины наличие такого порока приводит к увеличению количества отходов и, кроме того, обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Закомелистость также затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет переработку древесины.
3. Пороки строения древесины
При переработке древесины часто встречаются пороки строения древесины, связанные с неправильным строением ствола. Различают следующие виды пороков строения древесины:
1) косослой, или наклон волокон, представляющий собой отклонение волокон от продольной оси ствола;
2) крень — сплошная или местная в виде резкого утолщения древесины поздних годичных слоев;
3) свилеватость — резко волнистое или путаное расположение древесных волокон (заготовки древесины с таким пороком используются при изготовлении художественных изделий, мебели, топорищ и различных поделок);
4) завиток — местное искривление годичных слоев около сучков или проростей (древесина с таким пороком используется в мебельном производстве и художественных промыслах);
5) кармашки смоляные. Встречаются в древесине хвойных пород, особенно у ели, представляют собой полости между годичными слоями, заполненные смолой;
6) засмолок — участок древесины хвойных пород, обильно пропитанный смолой;
7) двойная сердцевина — две сердцевины в одном поперечном сечении бревна, которые образуются в месте раздвоения ствола;
8) пасынок — отставшая в росте и отмершая вторая вершина, которая обычно располагается под острым углом;
Рис. 3. Пороки строения древесины: 1 — разновидности наклона волокон: а — тангенциальный наклон в круглых лесоматериалах; б — местная; 2 — крень: а — сплошная; б — местная; 3 — волокнистая свилеватость у березы; 4 — завиток односторонний; 5 — кармашек; 6 — двойная сердцевина в стволе сосны; 7 — пасынок; 8 — сухобокость; 9 — рак сосны; 10 — прорость: а — открытая; б — закрытая; 11 — ложное ядро: а — округлое; б — звездчатое; в — лопастное
9) сухобокость. Возникает в результате повреждения коры растущего дерева в виде омертвевшего участка ствола;
10) прорость. Представляет собой заросшую рану, как правило, заполненную остатками коры и омертвевшими тканями;
11) рак, который является раной дерева и возникает на поверхности ствола в результате деятельности паразитных грибов и бактерий, при этом изменяются строение древесины и форма ствола;
12) ложное ядро, которое напоминает настоящее ядро, но отличается более неоднородным строением и менее правильной формой, выделяется как темная, неравномерно окрашенная зона в центральной части ствола, отделяется от заболони темной, а иногда светлой полосой, появляется от воздействия грибов, сильных морозов, как реакция на раны и по другим причинам, при этом древесина ложного ядра более хрупкая и менее прочная, а внешний вид, как правило, хуже;
13) внутренняя заболонь — наличие нескольких годовых слоев в ядровой древесине, которые по цвету и свойствам похожи на заболонь, причем она имеет пониженную стойкость к загниванию и повышенную проницаемость для жидкостей;
14) водослой — порок древесины в виде участков, имеющих повышенную влажность в результате действия бактерий, грибов, проникновения дождевой воды через раны или от перенасыщенности почвы влагой.
4. Грибные поражения
При разделке древесины в ряде случаев обнаруживаются грибные ядровые пятна — ненормально окрашенные участки ядра, которые образуются в растущих деревьях под воздействием деревоокрашивающих или дереворазрушающих грибов. В срубленной древесине дальнейшее развитие этого порока прекращается. Грибные ядровые пятна наблюдаются на торцах в виде пятен различных величины и формы бурого, красновато—серого или серо—фиолетового цветов. Этот порок вызывает: уменьшение ударной вязкости, увеличение водо—поглощения и водопроницаемости, ухудшение биостойкости и внешнего вида древесины; по прочности при статической нагрузке почти не изменяется, а структура пораженной древесины сохраняется.
При хранении древесины на сырой заболони часто появляются плесени — грибница и плодоношение плесневых грибов на поверхности древесины в виде отдельных пятен или сплошного налета, при этом происходит окрашивание древесины в различные цвета. Плесень на механические свойства не влияет, но ухудшает внешний вид древесины, после высыхания она легко удаляется, оставляя грязноватые и цветные пятна.
В срубленной древесине при хранении в теплое время года в результате развития биохимических процессов с участием грибов или без них возникает такой порок, как побурение. Побурение древесины проявляется в виде ненормально окрашенных участков лиственных пород бурого цвета различных оттенков. Побурение наблюдается на торцах в виде пятен различной величины и формы, а на боковых поверхностях — в виде вытянутых пятен, полос или сплошного поражения заболони, при этом ухудшается внешний вид древесины и незначительно снижаются прочность и твердость. Чтобы предотвратить побурение древесины, производят пропаривание пиломатериалов.
Большой вред древесине наносят гнили, образующиеся под воздействием грибов. Гнили различают по цвету и структуре поражения — пестрая ситовая, белая волокнистая; а также по типам — заболонная, ядровая и наружная трухлявая.
Пораженная гнилью древесина является источником грибной инфекции для различных деревянных сооружений. Гниль
развивается постепенно и имеет три стадии: на первой изменяется только цвет древесины; на второй древесина частично изменяет структуру и твердость под воздействием гнили; на третьей древесина полностью теряет прочность и твердость В зависимости от стадии развития гнили и размеров поражения качество древесины может значительно снизиться.
5. Химические окраски, биологические повреждения и покоробленность
В процессе переработки древесины нередко встречается такое явление, как химическая окраска древесины, — ненормально окрашенные участки в срубленной древесине, возникающие в результате химических и биохимических процессов.
В большинстве случаев она связана с окислением дубильных веществ. Обычно такие участки расположены в поверхностных слоях древесины — на глубине 1–5 мм.
Как показывает практика обработки древесины, химические окраски изменяют только ее цвет и блеск, а остальные свойства древесины остаются без изменения. При интенсивной природной окраске внешний вид древесины ухудшается, но при ее высыхании химическая окраска постепенно выцветает.
При нарушении технологии хранения свежесрубленных лесоматериалов древесина подвергается биологическим повреждениям в виде червоточин — ходов и отверстий, проделанных в древесине насекомыми и их личинками (жуками, бабочками, термитами и др.). Оптимальные условия для жизни этих насекомых — температура +18–20 °C и относительная влажность воздуха 60–80 %. Червоточины бывают различными по глубине проникновения: поверхностные (глубиной не более 3 мм), неглубокие (не более 5 мм в круглых лесоматериалах и не более 5 мм в пиломатериалах) и глубокие. При этом они могут быть несквозными и сквозными, т. е. выходящими на две противоположные стороны доски.
Поверхностная червоточина не влияет на механические свойства древесины, а неглубокая и глубокая нарушают целостность древесины и снижают механические свойства.
При длительном хранении с нарушением технологии в древесине может образоваться так называемая трухлявая червоточина, которая вызывается домовыми вредителями, способными развиваться и сухой древесине, — мебельными и домовыми точильщиками, домовым усачом, термитами. В этом случае число глубоких ходов велико, и древесина внутри них превращается в трухлявую массу с большим содержанием буровой муки.
При сушке или увлажнении, а также при механической обработке в результате анизотропии усушки — разбухания и внутренних напряжений в древесине — часто наблюдается такое явление, как покоробленность в виде изменения формы сортимента. Покоробленность пиломатериалов бывает разных видов: продольная по пласти, сложная, продольная по кромке, поперечная, а также наподобие крыла (крылова—тость) (рис. 4). Характер покоробленности зависит от выпиловки его из бревна. Покоробленность снижает качество пиломатериалов и изделий из древесины, осложняет обработку и раскрой, увеличивает количество отходов и в целом затрудняет использование древесины.
Рис. 4. Виды покоробленности: а — поперечная по пласти; б — продольная по пласти; в — крыловатость
Явление покоробленности чаще всего наблюдается у пиломатериалов, полученных при обработке березы.
6. Инородные включения, механические повреждения и пороки механической обработки
В ряде случаев в процессе обработки древесины обнаруживаются инородные включения в виде постороннего тела недревесного происхождения — гвоздь, проволока, металлический осколок или камень. Внешним признаком такого порока могут быть местное вздутие и складки коры в древесине, вмятина, отверстие. Такие включения затрудняют механическую обработку древесины и нередко бывают причиной повреждения режущих инструментов — фрез, дисковых пил резцов и т. д.
Механические повреждения и пороки механической обработки могут иметь различный характер и различное происхождение.