Древесина что такое кратко

Значение древесины, состав, свойства, особенности и строение. Древесина – это что такое?

Древесина — слоисто-пористый материал растительного происхождения. Состоит из многообразных клеток, связанных между собой порами. Строение древесины сложно и совершенно. Природа создала материал с такими уникальными качествами как: твердость, низкая тепло-, звукопроницаемость, высокая прочность. Дерево с легкостью поддается обработке инструментами, хорошо склеивается. Древесина была и остается ведущим материалом для изготовления домов.

Макроскопическое строение древесины

Если на срезе заметно строение штамба невооруженным взглядом, то говорят о таком понятии, как макростроение древесины. Бывает, что не вся плоскость среза окрашена равномерно: ближе к центру она может быть темнее, а дальше — светлее. Темная часть, самая прочная, созданная из мертвых клеток ткани, является ядром, а светлая — заболонью. Клетки ядра отмирают из-за закупорки проводящих сосудов смолой. Породы древесины с такой окраской называют ядровыми (дуб, сосна, ясень, лиственница). Если срез окрашен равномерно, то такие породы являются безъядровыми (ольха, береза).

Каждый год жизни отмечается на стволе увеличением слоя древесины определенного размера, который зависит от возраста, условий жизни растения, скорости роста. Такие слои называют годичными кольцами. Они особенно ярко видны на спилах хвойных пород.

Годичное кольцо содержит два таких слоя ткани, как:

По каналам ранней ткани транспортируются питательные элементы к вершине и обратно. Зона позднего слоя защищает растение от механических повреждений. В комле находятся самые узкие кольца. Из-за плохих условий произрастания они могут иметь волнистость, что повышает декоративность древесной массы. Древесный материал с самыми узкими кольцами считается лучшим.

От коры по радиусу к центру растения протягиваются светлые линии, используемые для перемещения питательных элементов. Эти линии называются сердцевинными лучами. Лучи характерны для всех пород. Они отчетливо видны на срезах. Ширина лучей меняется в пределах 0,05 — 1 мм. Их размер непосредственно зависит от условий жизни растения. Сердцевинные лучи ответственны за текстуру древесной массы. Некоторые из них прерываются далеко от сердцевины. Такие лучи называются вторичными в отличие от первичных, которые доходят до нее.

На поперечном разрезе лиственных пород замечаются небольшие отверстия, которые являются сосудами растения. Они поставляют дереву воду и питание. Если в раннем слое лежат крупные сосуды, а в позднем — мелкие, то такой сосудистый рисунок соответствует кольцесосудистой материи (дуб, вяз, ясень). Она отличается прочной древесной массой. Равномерное расположение сосудов по годичному кольцу соответствует мягкой рассеяннососудистой ткани (береза, осина). Весной с некоторых деревьев (береза, сахарный клен) собирают сок, перерезая их сосуды.

Для строения хвойных пород характерны протоки, наполненных смолой. Это смоляные ходы, которые свойственны лишь некоторым хвойным деревьям. Например, пихта и можжевельник их не имеют. Смоляные ходы разных направлений создают одну смолоносную систему.

Самый центр ствола занимает сердцевина, рыхлая масса, пронизывающая растение снизу доверху. Быстро поддается разложению. Она создается в начале жизни дерева. На срезе сердцевина представляется в виде отметины, как правило, круглой формы диаметром 2 — 5 мм. Лиственные породы имеют сердцевину большей площади, чем хвойные. Наибольшую сердцевину имеет бузина.

Тонкий слизистый слой клеток, лежащих в области между корой и древесиной, именуется камбием. Он вырабатывает микроэлементы для роста древесной ткани, принимая от луба питательные элементы. Начинаясь весной, процесс синтезирования новых клеток заканчивается осенью. Этим объясняется слоистое строение древесной массы.

Скелетные и полускелетные ветви плодового дерева

Строение плодового дерева на фото

Как правило, большинство сортовых плодовых деревьев не корнесобственные, а привитые. Длина годичных приростов зависит от сорта и типа подвоя — для яблони на сильнорослом подвое она составляет 50-60 см, на карликовом подвое – 20-30 см.

Чрезмерно большие приросты могут свидетельствовать о том, что растение перекормлено. Уменьшение длины годичных приростов или их отсутствие — сигнал того, что дерево угнетено и требует пристального внимания. Здоровому дереву при правильной агротехнике хватает сил и на рост, и на плодоношение.

У плодовых деревьев побеги, направленные вертикально, «нацелены» на рост и наращивание вегетативной массы. Побеги, расположенные горизонтально, «отвечают» за размножение. Соответственно, чем горизонтальнее расположена ветка, тем больше на ней будет цветков и плодов, это определяется балансом и распределением растительных гормонов.

Крупные ветви, которые отходят от ствола, называются скелетными. Обычно они образуют ярусы, в каждом ярусе 3-5 ветвей, затем — промежуток. Ветви одного яруса должны смотреть в разные стороны. Кроме того, важно, чтобы угол расхождения между ними был примерно одинаковым. Ветви двух соседних ярусов не должны располагаться друг над другом.

Помимо скелетных ветвей, от ствола могут отходить также и полускелетные ветви – меньшего размера и не входящие в ярусы.

На скелетных и полускелетных ветвях образуются ветви второго порядка, на них, в свою очередь, ветви третьего порядка, и так далее. Самая последняя степень ветвления — обрастающие веточки, именно на них образуются цветы и плоды.

Далее вы можете ознакомиться с описанием ствола плодового дерева.

Микроскопическое строение древесины

Только микроскопическое строение древесины отвечает в полной мере на вопрос: что же такое древесина? Множество разнообразных клеток, скрепленных между собой — это есть древесная масса. Каждая клетка наполнена протопластом, а межклеточное пространство — сложными полимерными соединениями. Однозначные по строению и функциям клетки создают соответствующие ткани: механические (опорные), проводящие и запасающие.

Оболочка клетки создана из природных высокомолекулярных полимеров: углеводов (70 — 80%) и лигнина (20 — 30%). Углеводная часть представлена холоцеллюлозой, гемицеллюлозой и целлюлозой. Лигнин — аморфное вещество, связывающее целлюлозные волокна между собой, благодаря чему целлюлоза приобретает прочность и эластичность. Лигнин и целлюлоза пропитывают стенки клеток, вызывая их одревеснение. В результате оболочка становится жесткой, твердой, по своей прочности не уступающая железобетону.

Недостатки

Способность деревянных изделий воспринимать нагрузки зависит от направления приложения силы. Это объясняется анизотропным строением древесины. Кроме того, характеристики прочности зависят еще и от близости к центру ствола, влажности, наличия сучков, трещин. Это заставляет тратить много времени на отбор пригодного материала для работы.

Являясь органическим материалом, древесина беззащитна для насекомых, плесени, грибков. Для долговечной эксплуатации требуется проводить дорогостоящую химическую обработку. Стоит отметить, что деревянные конструкции без предварительной обработки – легкая добыча для огня.

Химический состав древесины и коры

Ткань древесной массы создана из клеток. Поэтому все химические компоненты располагаются в клеточных оболочках. Древесина состоит из минеральных и органических компонентов. К минеральным (неорганическим) веществам относятся элементы, которые остаются после сгорания древесной ткани (зола). Их величина составляет 1% от общей массы. По химическому составу эти элементы представляют собой смесь разных солей, растворимых (натрия, калия) и нерастворимых (магния, кальция, железа) в воде.

Остальную часть занимают органические составляющие, занимающие 99% общей массы. Их элементный состав содержит 49 — 50% углерода, 43 — 44 % кислорода, 6 % водорода и 0,1 — 0,3 % азота.

Органические вещества представлены в виде двух групп:

Химический состав лиственных пород отличается от хвойных большим содержанием структурных компонентов (гемицеллюлозы), но меньшим содержанием лигнина. В зависимости от географического места произрастания, возраста растения химический состав может меняться в пределах одной породы.

Химический состав коры отличается повышенным содержанием экстрактивных веществ, лигнина и пониженным содержанием целлюлозы. Доля неорганических веществ в общем количестве составляет 10-15 %, это в 10 раз больше, чем в древесине. Преобладающими элементами золы являются кальций (82-95 %), калий, магний.

Кора — ценное растительное сырье:

Разные химические составы коры и древесины приводят к необходимости перерабатывать их раздельно.

Корневая система плодового дерева: виды корней

Так же, как и ветви, корни плодовых деревьев бывают нескольких видов: скелетные, полускелетные и обрастающие. Самые тонкие, обрастающие корешки всасывают воду и питательные вещества из почвы, а вся остальная корневая система доставляет их к надземной части.

Корневая система дерева занимает большой объем — не меньше надземной части. Суммарная длина всех корней исчисляется сотнями километров. Корневая система при благоприятных условиях проникает на глубину нескольких метров, что сопоставимо с высотой дерева, а ее диаметр несколько больше диаметра кроны. Поэтому удобрения всегда вносят по проекции кроны или чуть шире — именно в этой зоне находится больше всего молодых корней. Взрослые плодовые деревья плохо переносят пересадку из-за неизбежного серьезного повреждения корневой системы.

Ваше дерево выглядит здоровым, вы посадили его на солнечном, защищенном от ветров месте, сделали правильную, объемную посадочную яму и заправили ее удобрениями, а приростов нет? Скорее всего, была допущена серьезная ошибка — заглубление корневой шейки. В этом случае кора у плодовых деревьев начинает загнивать, годичные приросты резко уменьшаются, и растение может погибнуть. Если дерево молодое, можно выкопать его и повторно посадить, но уже правильно. В случае взрослого дерева выход один — осторожно отгрести почву, стараясь не повредить корни. Получится воронка, в которой может застаиваться вода — поэтому, особенно на тяжелых почвах, необходимо позаботиться о дренаже — в воде и в болоте плодовые деревья не выживают.

Когда вы выбираете место для посадки плодового дерева, обязательно уточните по справочникам габариты взрослого растения данного сорта, чтобы отступить на правильное расстояние от других деревьев и строений. Рекомендуется, чтобы расстояние между двумя соседними деревьями было не меньше среднего арифметического их диаметров, а диаметр большинства сортов плодовых деревьев примерно равен их высоте. Так, если ваши деревья во взрослом состоянии будут диаметром 6 и 4 м, то расстояние между ними должно быть не менее 5 м.

Корни не только «кормят» растение водой и растворенными в ней минеральными веществами, но также участвуют в гормональной регуляции и выполняют функцию якоря, закрепляя растение в почве. Кончики корней умеют различать «верх» и «низ» и растут вниз под действием силы тяжести. Две причины, которые заставляют их «отклоняться от курса» — поиски доступной воды или необходимость обогнуть препятствие, например, крупный камень.

Корневая система плодовых деревьев очень уязвима, поэтому в бесснежные зимы из-за подмерзания корней растения погибают целиком. Для нормального развития корней почва должна быть плодородной и рыхлой. Полезный прием — мульчирование. Во многих садах почву содержат под задернением. Оба эти приема препятствуют перегреву корней и удерживают влагу.

Когда корни достигают грунтовых вод, дерево погибает. Поэтому если на вашем участке грунтовые воды близко, целесообразно высаживать сад на карликовых подвоях, а также сажать деревья на невысоких холмиках (до 50 см).

На корневой шейке иногда могут просыпаться почки. Так появляется прикорневая поросль. Ее появление может быть результатом сильного повреждения кроны.

Любое растение выделяет в окружающую среду различные вещества.

Выделения корневой системы угнетают прорастание семян своего вида — поэтому хотя яблоко от яблони и недалеко падает, но прорастут семена только если расстояние будет достаточно большим — этот биологический механизм обеспечивает освоение новых территорий и расширение ареала вида. В некоторых случаях выделения одних растений стимулируют рост других, в других — угнетают. Косточковые культуры угнетают рост и развитие семечковых, поэтому размещать их надо так, чтобы корневые системы деревьев не соприкасались

Пороки древесины

Повреждения всей структуры древесины или отдельных участков, которые снижают качество и ограничивают применение, называются пороками древесины. Некоторые пороки возникают в растущем дереве, другие — при хранении или эксплуатации сырья. Качество древесной массы определяется в соответствии с видами и размерами пороков, их расположения, назначения продукции.

ГОСТ 2140-81 устанавливает классификацию пороков по следующим группам:

ГОСТ 2140-81 Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения

1 файл 5.21 MB
Некоторые из этих пороков просто понижают сортность материала, другие не имеют особенного значения, а третьи могут отправить древесину на дрова.

Как устроена почка?

И чтобы закончить рассказ о надземной части плодового дерева, рассмотрим, на каких веточках появляются плоды и как устроена почка. Веточки, которые несут цветковые почки, называются плодоносными. Семечковые деревья (яблоня, груша) плодоносят на веточках, называемых кольчатками, копьецами, плодовыми прутиками и плодушками. У семечковых культур генеративные органы закладываются в верхушечных почках этих плодоносных образований.

Кольчатка — короткая обрастающая веточка длиной до 5 см. Верхушечная почка генеративная или вегетативная. Из последней развивается укороченный побег. После плодоношения кольчатка становится плодушкой, многолетнюю плодушку называют плодухой. Живет плодуха 15 и более лет, чаще 7-8 лет.

Копьецо — однолетняя веточка длиной от 5 до 15 см, ссуженная к верхушке.

Плодовый прутик — побег от 15 до 20 см и более. На верхушке несет цветково-ростовую почку.

Место, где прикрепляются ко всем этим веточкам плоды, называется плодовой сумкой.

У косточковых деревьев (слива, вишня) плоды образуются на плодовых веточках, шпорцах, букетных веточках. Верхушечная почка у косточковых всегда ростовая, а боковые — цветковые.

Букетные веточки — это короткие (50-20 мм) побеги, на которых сидят несколько тесно расположенных цветковых почек. Центральная почка — ростовая, дающая начало новой букетной веточке на следующий год.

Шпорцы — это короткое плодовое образование сливы, заканчивающееся колючкой.

Плодовыми веточками называют прошлогодние побеги, у которых все боковые почки цветковые, а верхушечная — ростовая. Отплодоносив, эта веточка оголяется, облиственным бывает побег продолжения, образованный из верхушечной почки.

Почка — это зачаток побега. Почки бывают цветковые (генеративные) и цветково-ростовые (смешанные). Простые цветковые почки образуются у вишен и у кустовидных слив. Располагаются они по бокам плодовых веточек, а верхушечные — это ростовые почки. У яблони и груши цветки образуются из смешанных почек.

Различить особенности цветковых и ростовых почек довольно сложно, но цветковые обычно крупней и округлены. Если такую почку разрезать, то можно заметить зачатки цветков. Большая часть почек пробуждается на следующую весну, но есть еще спящие почки, расположенные у основания побегов, которые новообразований не дают и пробуждаются при сильном притоке питательных веществ (эти условия возникают при стрессовых ситуациях подмерзании, поломах, обрезке ветвей).

Источник

Древесина

Ксилема (от греч. xýlon — дерево), сложная ткань древесных и травянистых растений, проводящая воду и растворённые в ней минеральные соли; часть проводящего пучка, образующаяся из прокамбия (См. Прокамбий) (первичная Д.) или камбия (См. Камбий) (вторичная Д.). Она составляет основную массу ствола, корней и ветвей древесных растений.

Физиологические и анатомические особенности Д. Форма и величина клеток, слагающих Д., различны и зависят от их функций. Д. содержит проводящие, механические и запасающие элементы. Строение Д. типично для родов, а иногда и для видов древесных растений. При изучении Д. и её свойств пользуются 3 главными разрезами, а для микроскопического изучения — срезами: поперечным, тангенциальным (тангентальным) и радиальным (рис. 1). По мере роста деревьев внутренняя, наиболее старая Д. ствола отмирает. Проводящие элементы Д. постепенно закупориваются: сосуды — так называемыми тиллами, трахеиды — торусами их окаймлённых пор. Проводящая и запасающая системы перестают функционировать, содержание в Д. воды, крахмала, отчасти жиров уменьшается, количество смол, дубильных веществ повышается. У ядровых пород (сосна, лиственница, дуб) центральная часть Д. отличается по окраске и называется ядром, периферическая зона называется Заболонью. У спелодревесных пород (ель, липа) периферическая часть отличается от центральной меньшей влажностью (такая Д. называется спелой). У заболонных пород (клён, берёза) центральная часть ничем не отличается от периферической. Иногда у заболонных и спелодревесных пород центральная часть ствола окрашивается темнее (главным образом под влиянием грибов) и образуется так называемое ложное ядро.

В Д. большинства двудольных и всех хвойных растений можно различить кольца прироста, или Годичные кольца, и радиальные, или сердцевинные, лучи. Внутри одного кольца прироста различают раннюю (весеннюю) и позднюю (летнюю) зоны, часто называющиеся соответственно ранней и поздней Д. По радиальным лучам питательные вещества передвигаются в места их отложения. Размеры и соотношение элементов, слагающих Д., изменяются в зависимости от условий произрастания и положения Д. в стебле. В неблагоприятных условиях (избыточное увлажнение, недостаток воды в почве, сильное затенение, объедание листьев насекомыми) образуются узкие слои прироста. Д. двудольных растений слагается из следующих типов клеток: члеников сосудов (трахей), трахеид (См. Трахеиды), механических волокон (Либриформа), древесинной паренхимы (См. Паренхима) и ряда др. элементов — переходных форм между ними (рис. 2). Комбинации в размерах и расположении элементов Д. (например, диаметр сосудов у различных пород варьируют от 0,0015 мм у самшита и аралии до 0,5 мм у дуба) создают разнообразие её структуры (рис. 3): рассеянно-сосудистая — по всему кольцу прироста сосуды почти равного диаметра, число их в ранней и поздней зонах почти одинаково (берёза, клён); кольцесосудистая — диаметр сосудов в ранней зоне кольца значительно больший, чем в поздней (дуб, вяз, маклюра). Сосуды могут быть расположены одиночно (дуб) или группами (ясень, берёза, осина), образуя в этом случае в местах соприкосновения окаймлённые поры. Трахеиды в этом случае утрачивают в процессе эволюции водопроводящую функцию и заменяются волокнами либриформа (Д. ясеня, например, состоит из сосудов, древесинной и лучевой паренхимы и волокон либриформа). Д. различается также по характеру соединения члеников сосудов, форме перфорации (простая, лестничная и т.д.), её расположению, форме членика, высоте и ширине сердцевинного луча и форме его клеток. Д. голосеменных, в том числе хвойных, состоит только из трахеид (сосуды отсутствуют), небольшого количества древесинной паренхимы и сердцевинных лучей. У одних родов (кипарис, можжевельник) сердцевинные лучи (гомогенные) состоят из одинаковых паренхимных клеток; у др. (сосна, ель, лиственница) в гетерогенных лучах имеются также и лучевые трахеиды, проходящие вдоль луча (рис. 4). Строение луча, форма клеток, число и размеры их пор имеют важное значение при определении породы дерева. У некоторых родов (сосна, ель, дугласова пихта и лиственница) в Д. имеются смоляные ходы.

Химический состав Д. Абсолютно сухая Д. всех пород в среднем содержит (в %): 49,5 углерода; 6,3 водорода; 44,1 кислорода; 0,1 азота. В Д. на долю оболочек клеток приходится около 95% массы. Главные составные части оболочек — целлюлоза (43—56%) и лигнин (19—30%), остальные: гемицеллюлозы, пектиновые вещества, минеральные вещества (главным образом соли кальция), небольшое количество жиров, эфирных масел, алкалоидов, гликозидов и т.п. Для всех клеток Д. характерно одревеснение — пропитывание оболочек лигнином. Существует более 70 реакций на одревеснение (например, флороглюцин с концентрированной соляной кислотой даёт малиновое окрашивание). Д. некоторых деревьев содержит дубильные вещества (квебрахо), красители (кампешевое дерево, сандал), бальзамы, смолы, камфору и т.д.

Физические свойства Д. характеризуются её внешним видом (цвет, блеск, текстура), плотностью, влажностью, гигроскопичностью, теплоёмкостью и др. Д. как материал используют в натуральном виде (Лесоматериалы, пиломатериалы), а также после специальной физико-химической обработки (см. Древесные материалы). Важное декоративное свойство и диагностический признак — цвет Д., характеристики которого изменяются в широких пределах (цветовой тон 578—585 нм, чистота цвета 30—60%, светлота 20—70%). Блеск наблюдается у Д. некоторых лиственных пород, особенно на радиальном разрезе. Текстура — рисунок Д., образующийся при перерезании анатомических элементов, — особенно эффектна у лиственных пород.

Д. содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу. Влажность Д.

где W — влажность в %, m— начальная масса образца, m₀ — масса образца в абсолютно сухом состоянии. Пределом гигроскопичности (точкой насыщения волокна) называется состояние, при котором в Д. содержится максимальное количество связанной (гигроскопической) влаги, а свободная влага отсутствует. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности W_пг при t 20°С, составляет в среднем 30%. На большинство свойств Д. оказывает влияние изменение содержания связанной влаги. При достаточно длительной выдержке Д. приобретает равновесную влажность W_p, которая зависит от влажности φ и температуры t окружающего воздуха (рис. 5). Уменьшение содержания связанной влаги вызывает сокращение линейных размеров и объёма Д. — усушку. Усушка

где У_w — усушка в %, а_пг — размер (объём) образца при пределе гигроскопичности, a_w — размер (объём) образца при данной влажности W в диапазоне 0—W_пг. Полная (при удалении всей связанной влаги) усушка в тангенциальном направлении для всех пород 6—10%, в радиальном направлении 3—5%, вдоль волокон 0,1—0,3%; полная объёмная усушка 12—15%.

При увеличении содержания связанной влаги, а также поглощении Д. др. жидкостей происходит разбухание — явление, обратное усушке. Вследствие разницы значений радиальной и тангенциальной усушки при высыхании (или увлажнении) наблюдается поперечное коробление пиломатериалов и заготовок. Продольное коробление наиболее заметно у пиломатериалов с пороками строения Д. В процессе сушки Д. из-за неравномерного удаления влаги и анизотропии (См. Анизотропия) усушки возникают внутренние напряжения, приводящие к растрескиванию пиломатериалов и круглых лесоматериалов. После камерной сушки из-за остаточных напряжений в Д. при механической обработке происходит изменение заданных размеров и формы деталей. Д. проницаема для жидкостей и газов, особенно лиственной породы по заболони и вдоль волокон.

Плотность древесинного вещества у всех пород одинакова (т.к. одинаков их химический состав) и примерно в 1,5 раза больше плотности воды. Плотность Д. из-за наличия полостей меньше и колеблется в значительных пределах в зависимости от породы, условий роста, положения образца Д. в стволе. Плотность Д. при данной влажности

где m_w и v_w — масса и объём образца при данной влажности W. С повышением влажности плотность Д. увеличивается. Часто для расчётов используют показатель, не зависящий от влажности, — условную плотность:

Удельная теплоёмкость Д. практически не зависит от породы и может быть найдена по диаграмме (рис. 6). Коэффициент теплопроводности λ зависит от температуры, влажности, породы (плотности), направления теплового потока и определяется по формуле λ = λ_ном ․ k_ρ ․ k_x, где λ_ном — номинальное значение коэффициента теплопроводности, а к_ρ и k_x — коэффициенты, учитывающие значение условной плотности ρ_усл и направление теплового потока в образце. λ_ном определяется по диаграмме (рис. 7), а некоторые значения коэффициентов k_ρ и k_x приведены в таблицах 1 и 2. Температурные деформации Д. значительно меньше усушки и разбухания и обычно в расчётах не учитываются.

Некоторые электрические и акустические свойства Д. приведены в таблице 3. Д. хвойных пород с малой плотностью (ель) обладает высокими резонансными свойствами и широко используется в музыкальной промышленности.

Таблица 1. — Коэффициент k_x

Таблица 2. — Коэффициент к_ρ

Механические свойства Д. наиболее высоки при действии нагрузок вдоль волокон; в плоскости поперёк волокон они резко снижаются. В таблице 4 даны средние показатели свойств Д. некоторых пород при W = 12%. С увеличением влажности до W_пг показатели уменьшаются в 1,5—2 раза. Модуль упругости вдоль волокон составляет 10—15 Гн/м 2 (100—150 тыс. кгс/см 2 ), а поперёк в 20—25 раз меньше. Коэффициент поперечной деформации для разных пород и структурных направлений находится в пределах от 0,02 до 0,8.

Способность Д. деформироваться под нагрузкой во времени, характеризующая её реологические свойства, резко повышается с увеличением влажности и температуры. Прочность при длительных нагрузках снижается. Например, предел долговременного сопротивления при изгибе составляет 0,6—0,65 от предела прочности при стандартных испытаниях на статический изгиб. При многократных нагружениях наблюдается усталость Д., предел выносливости при изгибе равен в среднем 0,2 от статического предела прочности.

Испытания Д. с целью определения показателей физико-механических и технологических свойств проводят на малых чистых (без пороков) образцах. Испытаниям подвергают серии образцов, а результаты опытов обрабатывают методами вариационной статистики. Все показатели приводят к единой влажности — 12%. На большинство методов испытаний разработаны стандарты, устанавливающие форму и размеры образцов Д., процедуру экспериментов, способы вычисления показателей её свойств. Д. отличается сильной изменчивостью свойств, поэтому при использовании Д. в качестве конструкционного материала особенно важно применение неразрушающих методов поштучного контроля прочности пиломатериалов, основанных, например, на связи между прочностью Д. и некоторыми её физическими свойствами. На свойства Д. влияют Пороки древесины (сучки, гнили, наклон волокон, крень и др.).

При оценке свойств Д. как конструкционного и поделочного материала учитывают её способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы), износостойкость, способность к загибу некоторых лиственных пород.

Д. имеет высокие значения коэффициента качества (отношение предела прочности к плотности), хорошо сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам, легко обрабатывается и позволяет изготовлять детали сложной конфигурации, надёжно соединяется в изделиях и конструкциях с помощью клея, обладает высокими декоративными свойствами. Однако наряду с положительными свойствами натуральная Д. обладает рядом недостатков: размеры и форма деталей изменяются при колебаниях влажности. При неблагоприятных условиях хранения и эксплуатации (повышенная влажность Д., умеренно высокая температура воздуха, контакт с влажной почвой, конденсация влаги на элементах конструкций и т.д.) Д. загнивает. Гниение представляет собой процесс разрушения Д. в результате жизнедеятельности поселяющихся на ней грибов. Для защиты от загнивания Д. пропитывают антисептиками (см. Антисептические средства). Д. может также повреждаться насекомыми, для защиты от которых используют Инсектициды. Ввиду сравнительно малой огнестойкости Д. при необходимости пропитывают антипиренами (См. Антипирены).

Народнохозяйственное значение Д. Как конструкционный материал Д. широко применяется в строительстве (деревянные конструкции, столярные детали), на ж.-д. транспорте и линиях связи [шпалы, опоры линий электропередач (ЛЭП)], в горной промышленности (крепь), в машино- и судостроении, в производстве мебели, музыкальных инструментов, спортинвентаря; как сырьё в целлюлозно-бумажной промышленности и для др. видов химической переработки (например, гидролиз, сухая перегонка), а также как топливо. О заготовке Д. см. в ст. Лесозаготовки.

Таблица 3. — Электрические и акустические свойства древесины

Таблица 4. — Плотность и механические свойства малых чистых (без пороков) образцов древесины при влажности 12%

Лит.: Ванин С. И., Древесиноведение, 3 изд., М.—Л., 1949; Яценко-Хмелевский А. А., Основы и методы анатомических исследований древесины, М.—Л., 1954; Москалева В. Е., Строение древесины и её изменение при физических и механических воздействиях, М., 1957; Вихров В. Е., Диагностические признаки древесины главнейших лесохозяйственных и лесопромышленных пород СССР, М., 1959; Никитин Н. И., Химия древесины и целлюлозы, М.—Л., 1962; Древесина. Показатели физико-механических свойств, М., 1962; Уголев Б. Н., Испытания древесины и древесных материалов, М., 1965; Перелыгин Л. М., Древесиноведение, 2 изд., М., 1969; Леонтьев Н. Л., Техника испытаний древесины, М., 1970; Уголев Б. Н., Деформативность древесины и напряжения при сушке, М., 1971.

Рис. 1. Основные части ствола и его главные разрезы: 1 — поперечный; 2 — радиальный; 3 — тангенциальный.

Рис. 2. Типы клеток, слагающих древесину: а — древесинная паренхима; б — трахеиды; в — членики сосудов (трахей); г — волокна либриформа; д — клетки гетерогенного сердцевинного луча хвойного дерева; е — клетки гетерогенного сердцевидного луча лиственного дерева.

Рис. 3. Схема расположения сосудов древесины на поперечном сечении годичного кольца: 1 — клёна (рассеянно-сосудистая); 2 — вяза (кольцесосудистая).

Рис. 4. Участки срезов древесины сосны: 1 — поперечного; 2 — радиального; 3 — тангенциального; а — граница годичного кольца; б — поздняя древесина; в — ранняя древесина: г — новый ряд вклинивающихся трахеид; д — гетерогенный сердцевинный луч, состоящий из лучевых трахеид (е) с мелкими окаймленными порами и паренхимных клеток с большими окновидными порами (ж); з — смоляной ход (хорошо видны выстилающие его эпителиальные клетки); и — клетки паренхимы, окружающие смоляной ход; к — окаймленные поры; л — сердцевинный луч с горизонтальным смоляным ходом.

Рис. 5. Зависимость равновесной влажности древесины W_p от влажности φ и температуры t воздуха.

Рис. 6. Зависимость удельной теплоёмкости древесины С от температуры t и влажности W.

Рис. 7. Зависимость коэффициента теплопроводности древесины λ_ном от температуры t и влажности W.

Источник