Цель: обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также
практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Видимые пороки древесины
Пороками называют повреждения (недостатки) отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность использования. Большинство пороков возникает в растущем дереве, значительная часть – при хранении лесо- и пилопродукции или в условиях эксплуатации конструкций. Влияние пороков на качество древесины определяется их видом и местом расположения в изделии, размерами поражения, характером и назначением продукции. Одни из них делают лесопродукцию непригодной для использования в строительных целях, другие понижают сортность древесины, ограничивают применение или не имеют существенного значения. Всего насчитывается около 200 пороков, которые разделены на девять групп (ГОСТ 2140). Различают пороки в круглых лесоматериалах (СТБ ЕN 844-8) и пиломатериалах (СТБ ЕN 844-9). Степень влияния их и пригодность использования древесины при наличии тех или иных пороков устанавливается соответствующими стандартами (СТБ 1713 и СТБ 1714, СТБ ЕN 1927).
Самым распространенным и неизбежным пороком являются сучки, т.е. основание ветвей, заключенных в древесине ствола. Их классифицируют по внешнему виду (открытые, заросшие), форме разреза на поверхности пиломатериала (круглая, овальная, продолговатая), положению в пиломатериале (пластевой, кромочный, ребровый, торцовый, сшивной), взаимному расположению (разбросанные, групповые, разветвленные), степени срастания (сросшийся, частично сросшийся, несросшийся, выпадающий), состоянию древесины (здоровый, загнивший, гнилой, табачный) и др.
Древесина самих сучков имеет, как правило, самостоятельную систему годичных слоев, более темную текстуру и повышенную твердость. Все они в большей или меньшей степени нарушают однородность и целостность строения древесины, правильность распределения внутренних напряжений, вызывают искривление волокон и годичных слоев, затрудняют обработку, ухудшают внешний вид, снижают прочность и сортность древесины. Наличие сучков может снижать прочность древесины на 40% и более в зависимости от их числа, размеров и расположения. Но при поперечном сжатии и продольном скалывании сучки, как правило, повышают прочность древесины. Для изготовления несущих деревянных конструкций допускается применять древесину без сучков или со здоровыми сросшимися сучками, количество и размеры которых ограничены для каждого сорта древесины.
Трещины представляют собой разрывы древесной ткани вдоль волокон (СТБ ЕN 844-8, СТБ ЕN 844-9). Они могут быть как в растущем дереве, так и при высыхании срубленного дерева. Различают трещины метиковые (простые и сложные), отлупные (кольцевые и частичные), морозные и трещины усушки (боковые и торцовые, несквозные и сквозные, сомкнутые и разошедшиеся).
Метиковые трещины возникают при росте дерева, а затем увеличиваются при сушке древесины. Они имеют радиальную направленность от сердцевины к коре и значительную протяженность по длине сортимента, но на поверхность ствола, как правило, не выходят. Различают простые и сложные метиковые трещины. Простые метиковые трещины расположены в одной плоскости, сложные – в разных плоскостях. Простой метик не понижает сортность бревна, идущего на распиловку, а при наличии сложного метика бревна переводят в низший сорт.
Отлупные трещины образуются между годичными слоями внутри ядра или спелой древесины при их росте в результате сильного высыхания или под действием мороза. На прочность древесины такие трещины мало влияют, но уменьшают выход пиломатериалов.
Морозные трещины возникают под действием низких температур в растущем дереве. Они направлены от поверхности ствола вглубь, имея значительную протяженность по длине сортимента. Чаще всего такие трещины поражают толстые стволы клена, дуба, ясеня, осины, бука и других деревьев.
Трещины усушки возникают в срубленной древесине при ее сушке и отличаются от метиковых и морозных меньшими протяженностью (не более 1 м) и глубиной. По положению в пиломатериалах их подразделяют на боковые (пластевая и кромочная) и торцовы е; по глубине – несквозные (неглубокие – не более 1/10 толщины сортимента, глубокие – более 1/10) и сквозны е; по ширине – сомкнутые (шириной не более 0,2 мм) и р азошедшиеся (шириной более 0,2 мм).
Все трещины нарушают целостность древесины, снижают прочность, в большинстве случаев ухудшают ею внешний вид, способствуют проникновению влаги, развитию различных микроорганизмов и загниванию материала, увеличивают отходы при переработке.
К порокам формы ствола относятся сбежистость (сужение ствола, превышающее 1 см на 1 м длины ствола), закомелистость (резкое увеличение комлевой части ствола или ширины необрезных пиломатериалов – не менее чем в 1,2 раза в пределах 1 м), кривизна (искривление по длине ствола в одном или нескольких местах), овальность (эллипсовидная форма торца ствола – наибольший диаметр в 1,5 раза превышает наименьший) и нарост (местное утолщение). Все они легко устанавливаются на растущем дереве, поэтому стволы деревьев с такими дефектами заранее могут быть отбракованы или переведены в низший сорт.
К порокам строения древесины относятся наклон волокон, или косослой (отклонение направления волокон от продольной оси ствола), свилеватость (извилистое или беспорядочное расположение волокон), завиток (местное искривление годичных слоев возле сучков или проростей), крень (резкое утолщение поздней зоны годичных слоев при эксцентричном расположении сердцевины), прорость (зарастающая или заросшая рана в виде полости, заполненной остатками коры), смещенная или двойная сердцевина и др.
Химические окраски возникают чаще всего в срубленной древесине в результате химических и биохимических процессов, связанных с окислением дубильных веществ. По типу окраски различают продубину (дубильные потеки), синеву, побурение, желтизну и др., по интенсивности цвета – светлые и темные. Расположены они в поверхностных слоях древесины и однородно окрашивают ее на глубину 1…5 мм. Химические окраски мало влияют на прочность древесины, но ухудшают внешний вид (цвет, блеск).
Биологические ( грибные ) повреждения (СТБ ЕN 844-10) вызываются простейшими растительными организмами – грибами, которые развиваются из спор, заносимых в древесину ветром, водой, насекомыми и т.п. Одни грибы изменяют только окраску древесины, не влияя на ее физико-механические свойства (деревоокрашивающие), другие – разрушают древесину, образуя гниль (дереворазрушающие). Наиболее благоприятными условиями для их развития являются наличие кислорода, температура – 20…40 °С и влажность – 30…60%. Особенно велико разрушительное действие грибов в условиях попеременной влажности и температуры. К грибным поражениям относят грибные ядровые пятна (полосы), заболонные грибные окраски, побурение (торцовое и боковое), плесень (грибницу), гниль (заболонную, ядровую, комлевую, наружную), дупло (полость, образующуюся в растущем дереве в результате жизнедеятельности дереворазрушающих грибов). Чтобы предотвратить зарождение и развитие таких процессов, древесину следует обрабатывать антисептиками.
Повреждения насекомыми (СТБ ЕN 844-11) ухудшают внешний вид и физико-механические характеристики древесины. К ним относят червоточину, повреждения паразитными растениями, птицами и др.
Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки (дефекты) возникают в процессе заготовки, транспортирования, сортировки и других видов обработки древесины (СТБ ЕN 844-8). К ним относятся присутствующие в лесоматериалах посторонние предметы (камни, гвозди, проволока), обдир коры, обугленность и обжог древесины, скос пропила, обзол, закорина, риски, волнистость, ворсистость, мшистость, заруб, запил, отщеп, скол, вырыв, задир, царапины и др.
Покоробленность ( крыловатость ) проявляется через изменение формы пиломатериалов при их распиловке, сушке и хранении. Она может быть продольная по пласти и кромке, сложная, поперечная, наподобие крыла (крыловатость). Явление покоробленности чаще всего наблюдается у пиломатериалов, полученных при обработке березы.