Контрольная работа: Строение и применение древесины
У одиночно стоящих деревьев самые широкие слои находятся в нижней части ствола, что увеличивает его конусность.
Ранняя и поздняя древесина годичных слоев. У многих пород ясно видно, что годичный слой состоит из двух частей: внутренней, обращенной к сердцевине, более светлой и менее твердой - ранней древесины (она образуется в первой половине вегетационного периода), и наружной, более темной и твердой - поздней древесины. Переход от ранней древесины к поздней может быть очень резким (например, у лиственницы), достаточно четким (у сосны) или почти незаметным (у кедра). Различие в цвете, а также в строении ранней и поздней древесины смежных годичных слоев обусловливает хорошую видимость их у большинства хвойных и некоторых лиственных пород.
По ранней древесине годичных слоев в растущем дереве происходит передвижение воды (вверх по стволу), а поздняя древесина выполняет преимущественно механические функции. Соотношение между ранней и поздней древесиной у разных пород различное, оно зависит также от условий произрастания, возраста и изменяется по радиусу и высоте ствола. Диапазон изменения содержания поздней древесины в зависимости от породы весьма большой. Так, у белой акации поздняя древесина занимает примерно 80% ширины годичного слоя, а у пихты 20%.
По радиусу ствола у хвойных пород содержание поздней древесины в направлении от сердцевины к коре сначала увеличивается, а затем ближе к коре уменьшается. По высоте ствола содержание поздней древесины убывает в направлении от комля к вершине и может снизиться в 1,5-2 раза.
Поздняя древесина примерно в 2,5 раза плотнее ранней, ее прочность на растяжение вдоль волокон, по данным И.С. Мелехова для ели в 2,7 раза, а по данным В.Е. Вихрова для лиственницы в 3,4 раза превосходит прочность ранней древесины; существенно отличаются жесткость и другие ее свойства. Поэтому количество поздней древесины является важным показателем, характеризующим качество древесины в целом.
Сердцевинные лучи.
У некоторых лиственных пород на поперечном разрезе ствола хорошо видны светлые, часто блестящие линии, расходящиеся по радиусам от сердцевины к коре и называемые сердцевинными лучами.
Первичные сердцевинные лучи начинаются у самой сердцевины, а вторичные на разном расстоянии от нее. Лучи доходят до коры и продолжаются в ней. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Сердцевинные лучи имеются у всех пород - как лиственных, так и хвойных. Однако размеры лучей у разных пород различны. Измеряемая на поперечном разрезе ширина лучей в зависимости от породы колеблется в пределах 0,05 - 1 мм.
По ширине различаются три типа лучей: очень узкие, невидимые невооруженным глазом; узкие, трудно различимые невооруженным глазом; широкие, ясно видимые невооруженным глазом. Широкие лучи могут быть настоящими и ложноширокими, т.е. состоящими из пучка близко расположенных друг к другу узких лучей. Среди отечественных пород настоящие широкие лучи имеют дуб, бук и платан, ложноширокие - граб, ольха и лещина. Узкие лучи имеются в древесине клена, вяза, ильма, карагача, липы, кизила и некоторых других пород. Очень узкие лучи, которые можно лишь иногда заметить на строго радиальном разрезе (лучше - расколе), свойственны древесине всех хвойных и многих лиственных пород, (например, ясень, береза, осина, тополь, ива, груша, рябина). У некоторых пород (бук) лучи расширяются при пересечении границ годичных слоев.
На радиальном разрезе древесины сердцевинные лучи обычно заметны в виде поперечных блестящих полосок или пятен, окрашенных темнее или светлее окружающей древесины. Ширина полосок зависит от высоты лучей, а длина - от степени совпадения плоскости разреза с направлением луча. У некоторых пород (платан, клен, ильм и др.) эти полоски на радиальном разрезе образуют красивый рисунок (текстуру).
На тангенциальном разрезе сердцевинные лучи имеют чечевицеобразную форму (рис.5, в), высота их в зависимости от породы колеблется в широких пределах - от 160 мм (у ольхи) до долей миллиметра (у хвойных пород).
2. Как защитить пиломатериалы хвойных и лиственных пород от растрескивания при их хранении
Для повышения физико-механических свойств древесины, улучшения качества и сохранности её подвергают сушке. В то же время именно сушка становится причиной появления в древесине таких дефектов как трещины.
И всё же существуют довольно простые решения для выхода из этой, на первый взгляд, безвыходной ситуации.
Сложно отрицать очевидную необходимость предварительной сушки древесины.
Как известно, избыточная влага приводит к загниванию и деформации деревянных конструкций.
Пиломатериал, изготовленный из сырой древесины, в процессе хранения и эксплуатации может быть подвержен значительным деформациям. Деревянные дома, собранные из недостаточно высушенного бревна, со временем ощутимо оседают по высоте. При этом величина усадки деревянного дома напрямую зависит о степени влажности древесины.
Сухая же древесина обладает высокой прочностью, менее подвержена деформации, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. К тому же, при высыхании древесины сильно ухудшаются условия для развития плесневых, деревоокрашивающих и дереворазрушающих грибов.
Способы защиты древесины при хранении
Для защиты круглых лесоматериалов на складах применяют следующие способы: атмосферная сушка, влагозащитные торцевые замазки, плотные и компактные укладки, дождевание, хранение в водных бассейнах, химические способы.
Рис.1. Сушка пиломатериалов в штабеле
Атмосферная сушка применяется для сортиментов хвойных пород, предназначенных для использования без продольной распиловки. Для предотвращения поражения насекомыми и обеспечения быстрой просушки лесоматериалы окоряются.
При атмосферной сушке лесоматериалы укладываются в рядовые штабели на прокладках из здоровой древесины (жерди, тонкомерный кругляк диаметром 8-12 см).
Высота подштабельного основания должны быть не менее 25 см.
Атмосферная сушка обеспечивает относительно быструю подсушку древесины до влажности 18-22%, при которой процесс поражения грибами исключается, но образуются трещины.
Среди хвойных пород деревьев наиболее подвержена растрескиванию лиственница, а среди лиственных - бук, ясень, дуб, граб.
Для предохранения торцов круглых лесоматериалов от потери влаги, растрескивания и проникновения грибной инфекции могут применяться специальные влагозащитные торцевые замазки. На торцы сортиментов или хлыстов замазки наносятся по завершении укладки поленницы или штабеля. Торцы лесоматериалов зимней заготовки обмазывают с наступлением теплой погоды; лесоматериалы, заготовленные летом, должны быть обмазаны не позже, чем через пять дней после раскряжевки. Обмазка производится так, чтобы весь торец, включая кору, был покрыт сплошной пленкой, кроме того, торцы крайних рядов штабелей должны быть затенены от солнечных лучей щитами или забелены известковым раствором.
В качестве влагозащитных торцевых замазок используют битумы, сухоперегонные уваренные смолы, битумные эмульсии, природные и синтетические смолы. Сроки хранения сортиментов при защите этим способом не должны превышать два-три весенне-летних месяца.
Плотные и компактные укладки. Плотная укладка на складах осуществляется в крупногабаритных штабелях с оставлением узких интервалов (1-1,5 м) между смежными штабелями.