Все о древесине сосны

Древесина сосны — востребованный строительный материал. Его используют при строительстве домов, бань, нашел он свое применение в мебельном производстве и кораблестроении. В природе существует несколько разновидностей этого дерева, каждая обладает своими отличительными эксплуатационными характеристиками. В России распространена сосна обыкновенная.

Сосна — высокое хвойное дерево с прямостоячим стволом, достигающим в высоту 30–50 м и в диаметре 70–100 см, некоторые деревья вырастают до 70 м. Ежегодный прирост составляет 1 м. Живет сосна 300–400 лет. Цвет древесины варьируется от светло-желтого до буро-оранжевого, заболонь светлее ядра. Влажность в ядре соответствует 33%, в заболони — 100–120%. Древесина сосны имеет смоляные ходы.

Благодаря высокой влагопроницаемости сосновое дерево легко поддается обработке антисептиками, антипиренами и другими защитными пропитками. Важной характеристикой древесины является ее устойчивость к растрескиванию и короблению в процессе эксплуатации. Основные технико-эксплуатационные характеристики сосны — модуль упругости, удельный вес 1 куб. м, уровень естественной влажности, объемная масса, прочность и плотность – зависят от породы дерева и места ее произрастания.

Породы сосны, выращенные на севере, несколько отличаются от своих южных собратьев — именно их древесина получила распространение при строительстве. Описание физических и механических характеристик сырья соответствуют всем основным требованиям, предъявляемым к стройматериалам: они обладают высокой прочностью и стойкостью к действию насекомых-вредителей.

В середине ствола находится тонкая сердцевина, на срезе она выглядит как круг неправильной формы. Этот слой состоит из клеток паренхимы с одревесневшими стенками. Древесина состоит из ровных волокон, в нее входят трахеиды, смоляные ходы и сердцевинные лучи. Весь ствол по вертикали пронизан тонкими трахеидами, они обеспечивают доставку воды от корней к кроне. Толстостенных сосудов сосновая древесина лишена.

В зависимости от качества древесины выделяют несколько основных сортов.

• Отборная сосна — материал высокой категории. В нем нет ссохшихся и гнилых сучков, признаков поражения грибком и плесенью, коробления и видимой непараллельности граней. Допускается присутствие здоровых сросшихся сучков.
• Первый сорт — древесина правильной геометрической формы. В сравнении с отборным сортом чуть увеличено допустимое присутствие здоровых сучков, возможно наличие незначительного числа торцевых трещин и крена в пределах 20% от всей площади материала.
• Второй сорт — довольно дешевый материал, который отличается большим наклоном волокна, чем материал первого сорта, и присутствием единичных смоляных кармашков. Возможно наличие небольших синеватых пятен и легкое изменение окраски вследствие поражения грибком. Такую доску используют при изготовлении строительных лесов, обрешетки и опалубки.
• Третий сорт. Возможен незначительный крен, допускается двойная сердцевина, а число смоляных кармашков увеличено до 4 единиц на погонный метр. Допускается наличие червоточин и некоторого количества загнивших табачных сучков — их объем не должен превышать 50% от количества здоровых. Могут присутствовать сквозные и пластевые трещины. Это древесина низкого качества, она имеет ограниченное использование: для изготовления тары, поддонов и временных навесов.
• Четвертый сорт. Число червоточин увеличивается до 6 единиц на погонный метр, доля гнили — до 10%. Допускается острый и тупой обзол, а также покоробленность по кромке.
• Пятый сорт — древесина самого низкого качества с большим количеством дефектов. Используется преимущественно на топливо.

Сосну относят к среднетвердым и среднеплотным сортам древесины, при этом она отличается высокой прочностью — при сжатии материала вдоль линии волокон максимальный предел прочности соответствует 440 г/см 2. Материал практически не поддается изгибу, обладает низкой сопротивляемостью раскалыванию.

Плотность древесины сосны невысока, при уровне естественной влажности до 12% она варьируется в диапазоне от 500 до 520 кг/м3. Предел плотности соответствует 350–800 кг/м3. Условная плотность материала, рассчитанная по специальным формулам, прямо зависит от места произрастания дерева. Так, максимальный параметр рассчитан для сосны, растущей в болотистой местности в составе одиночных посадок.

Материал отличается высокими показателями водо- и воздухопроницаемости. У сосны разных пород эти показатели различаются. Самыми лучшими характеристиками обладает северное дерево. Его годовые кольца располагаются на расстоянии не более 2 мм друг от друга, древесина менее рыхлая и более плотная, ее усадка минимальна.

Что касается теплопроводности, то по этому показателю сосна во многом опережает металлы, в том числе алюминий, и приближается к поливинилхлориду. Именно поэтому окна, выполненные из древесины сосны, по способности удерживать тепло в помещении существенно превосходят блоки, выполненные из металлопрофиля.

Масса одного кубометра сырой сосны составляет примерно 890 кг, сухой — 470 кг. Этот параметр прямо зависит от уровня естественной влажности. Следует иметь в виду, что в разное время заготовки древесины этот показатель может различаться: в утренние часы он на 20–30% выше среднего, а в дневные приближается к минимальной отметке.

Ядро свежеспиленной сосны имеет выраженный розовый отлив. Основной цвет зависит от породы сосны, места произрастания и возраста. Структура взрослого дерева однообразная, для нее характерна высокая прочность и низкая упругость. Волокна прямые. Специалисты относят сосну всех видов к средне-грубым породам дерева.

Благодаря смолам древесина сосны не боится грибков, плесени и насекомых-вредителей. По смолистости выделяют материал 2 видов:

• смолка — с повышенным содержанием смолы;
• сухощепка (дубица) — с пониженным количеством смол.

Смолистые сосны не рекомендованы для применения в столярном деле, поскольку вязкая смола прилипает к инструменту и существенно затрудняет строгание и пиление. При обработке такую древесину нужно предварительно обессмолить, для этого используют спиртовые растворы, щелочные составы, бензин или ацетон.

Сухощепка, напротив, легко подвергается резке, распилу и строганию, ее можно красить. Для обработки такого материала используются механические и ручные инструменты: фуганок, рубанок и другие. Вдоль линии направления волокон такое дерево строгается легко, а вот поперек — с трудом, в этом случае лучше прибегнуть к распиливанию. Сухощепку можно шлифовать и склеивать, любые крепежи на ней держатся надежно.

При окрашивании на поверхности могут появиться пятна. Чтобы избежать этого эффекта, доску следует предварительно тщательно просушить, а для работы использовать краски и лаки самого высокого качества.

Древесина сосны похожа на еловую, но сучков в ней намного меньше. Кроме того, сосна отличается полосатой структурой, на месте спила четко видны годичные кольца, а сердцевинные лучи, напротив, почти незаметны. Сосновая древесина прочная и плотная, как лиственница, но при этом легкая и довольно мягкая. Высокая смолистость делает ее устойчивой к осадкам, действию паразитов и грибков.

Важным преимуществом сосны считается ее низкая стоимость. За счет того, что это дерево произрастает повсеместно, транспортные расходы сводятся к минимуму, и поэтому общая себестоимость строительных работ сокращается. К плюсам также можно отнести выраженный хвойный аромат, который оказывает благотворное воздействие на нервную, дыхательную и сердечно-сосудистую системы.

Среди всех видов пиломатериалов сосна пользуется наибольшим спросом в народном хозяйстве. Причины такой популярности очевидны: надежность и низкая, в сравнении с лиственными породами, цена.

Сосна является ценным материалом, который часто используется при строительстве жилых домов, хозяйственных построек и бань. Ее высокий прямой ствол с незначительным количеством сучков подходит для изготовления оцилиндрованных брусьев и бревен. Стойкость к гниению и действию паразитов выгодно отличает материал от елового. Однако для внутренней отделки предпочтение лучше отдать последней, ее смолистость ниже.

Плотность и прочность соснового дерева позволяет использовать ее для изготовления балок, стропил, свай, деревянных опор и других каркасных конструкций. Низкая теплопроводность сосны обеспечивает поддержание в помещении благоприятного температурного фона. Кроме того, в домах из этого материала отмечается высокий уровень звукоизоляции. Сосновый материал также используют для монтажа черновых полов и при внутренней облицовке жилых помещений.

Параметр теплового сгорания древесины соответствует 4,4 кВт•ч/кг или 1700 кВт•ч/м 3. Это делает возможным ее использование в качестве топлива — в виде дров для домашних печей и топливных брикетов. Отходы лесопроизводства при заготовке сосны широко используются на электро- и тепловых станциях, работающих на биоотходах для выработки энергии.