Все о пороках древесины

Древесина не бывает идеальной – это природный материал, и у него могут быть определенные пороки, возникающие естественным путем. Различные сучки, скопления смолы и другие подобные явления не вредят самому дереву, но считаются неприемлемыми при отборе сырья для производства. Кроме того, более серьезные повреждения, например, трещины или грибки могут сделать материал практически непригодным для использования.

Пороками древесины принято считать особенности строения и свойства, ограничивающие круг применения ствола и его отдельных частей. Отклонения могут появляться естественным путем, во время роста, по причине природных факторов, а также из-за неправильной заготовки, обработки или хранения материала. Некоторые виды пороков недопустимы только по эстетическим причинам, но не оказывают влияния на механические свойства. Например, здоровые светлые сучки кому-то даже покажутся красивыми, ведь это естественная структура.

Однако стандарт может счесть их неприемлемыми для одной группы сортамента, но при этом вполне допустимыми для другой. Все существующие пороки описывает ГОСТ. Документ под номером 2140–81 определяет способы измерения дефектов, методы классификации и используемую терминологию.

Некоторые видимые отклонения встречаются очень часто, они есть у многих деревьев. Большинство из них относится к естественным порокам, которые появляются в природе, а не из-за нарушений в обработке.

• Наклон волокон. Он бывает радиальным и тангенциальным. Эта проблема выражается в несовпадении направления сосудов ствола и главной продольной оси. Причиной появления может стать и неправильный распил прямослойной заготовки. Этот порок до определенной степени снижает прочность, увеличивает общие показатели усушки, приводит к дальнейшему образованию покоробленности. Также снижается способность материала к изгибу, вследствие чего возникают затруднения при обработке.
• Крень. Нарушается слойность в области сучков, через годовые кольца проходят полосы и заметные пятна. Такой дефект характерен для хвойных типов. Его можно заметить на спилах бревен или заготовках для каких-либо изделий. Образуется в сжатой зоне наклоненных или искривленных стволов. Крень снижает содержание целлюлозы в материале на 10%.
• Тяговая древесина. Ежегодные приросты значительно расширяются. Изменения можно встретить у лиственных деревьев, особенно заметны они у пород с четкими кольцами – ясень, дуб. Подобная проблема затрудняет механическую обработку, волокна отрываются и застревают при необходимости сделать распилы.
• Свилеватость. Древесные волокна расположены неупорядоченно, структура выглядит хаотичной. Проблема особенно характерна для нижней части у стволов лиственниц. Чаще всего это локальный недостаток, но иногда может проходить и по всей длине, например, у карельских берез. Отклонение такого рода снижает устойчивость к растяжению, увеличивает сложность обработки, но создает красивую структуру, поэтому она считается условным пороком. Такой материал востребован в декоративных целях.
• Засмолки и кармашки. Это области, наполненные смолой или камедью. Могут располагаться между кольцами или сосудами. Выглядят темнее, чем окружающая их древесина.
• Сухобокость. Участок ствола по каким-то причинам может отмереть. У высохшей части можно заметить наросты по краям, которые выделяют ее на общем фоне. Также она будет казаться вдавленной внутрь.
• Глазки. Иногда почки не развиваются в новые побеги, а остаются в зачаточном состоянии. Глазки могут располагаться довольно далеко друг от друга или группами. Также они при визуальном осмотре отличаются по цвету – бывают темными и светлыми. Дефекты снижают прочность на изгиб и негативно сказываются на ударной вязкости.
• Пятнистость. Разнообразные разводы, линии в структуре, которые при этом не влияют на общую прочность материала. Характерны для лиственных пород. Хотя на механические свойства этот недостаток не оказывает серьезного воздействия, но может привести к растрескиванию шпона, если пятна крупные.

Существуют проблемы, которые в определенной степени могут усложнить заготовку пиломатериалов. Это природные недостатки, проявляющиеся по мере роста ствола. Они увеличивают количество всевозможных отходов, возникающих при распиле. Также из-за искривлений при росте волокна приобретают радиальный наклон, что считается недостатком.

• Сбежистость. Так называется уменьшение ствола от нижней части к верхней. Само по себе явление вполне нормальное, но если разница в диаметре больше сантиметра через каждый метр, то это уже будет считаться пороком. Также различают подвид сбежистости – закомелистость. Характеризуется очень широкой нижней частью по сравнению с остальным стволом.
• Овальность. Торцы в форме эллипса являются недостатком. Вместе с этой проблемой обычно встречается крень, которая входит в число серьезных пороков.
• Наросты. Это локальные утолщения, которые могут быть по структуре гладкими или шероховатыми и бугристыми. Причина их появления – бактерии, механические повреждения, грибковые поражения и другие факторы, которые приводят к нарушениям роста. Образования могут быть совсем небольшими (размером с кулак) или достигать веса в сотню килограммов – наиболее часто встречаются такие гиганты на березах и ореховых деревьях.
• Кривизна. Ствол изгибается по длине, что затрудняет его обработку. Такая проблема встречается у всех пород, но некоторые подвержены ей в меньшей степени, например, ели, пихты, дубы, тополя. Кривизна может быть простой (с одним изгибом) и сложной (с несколькими).

Этот дефект представляет собой повреждения, которые проходят параллельно росту волокон. Он входит в число главных причин для снижения сортности пиломатериалов. Трещины значительно снижают прочность дерева и возможность выдерживать большие нагрузки.

Также их наличие повышает вероятность проникновения влаги, плесени и грибков внутрь древесины. Существует классификация трещин, они могут делиться на:

• глубокие (более 1/10 диаметра торца ствола, превышающие 7 см) и неглубокие (все, что меньше этих параметров);
• сомкнутые (не более 1 мм в ширину) и разошедшиеся (могут быть шире указанного);
• торцевые и боковые – название указывает на место расположения дефекта;
• сквозные – выглядят как отверстия, просматривающиеся с двух сторон.

Также встречаются метиковые трещины – идут радиально от центра ствола. Особенно распространены они у сосен и лиственниц. Протяженность может доходить до 10 метров и больше. В крупных лесоматериалах их можно заметить только на торцах. Подобные недостатки возникают при росте дерева, но также могут появляться и механическим путем – при валке и ударе о землю.

Морозные повреждения проходят от заболони к ядру, появляются от резкого перепада температур во время холодного сезона. Они характерны для лиственных разновидностей, у хвойных при этом встречаются реже. Внешне похожи на следы от попадания молний. Часто по краям есть валики и значительно разросшаяся кора.

Отлупные трещины возникают между кольцами прироста. Возникновение проблем такого рода может быть напрямую связано с загниванием или появлением водного слоя. Также подобные дефекты образуются в зонах резкого перехода между слоями.

Трещины усушки появляются от внутреннего напряжения. Они расходятся от боков, дальше устремляются вглубь, следуя по радиальным линиям. По размеру и глубине они обычно меньше, чем метиковые и морозные. Могут также появляться из-за неравномерного высыхания изделий.

Все существующие разновидности можно разделить на категории по определенным признакам:

• по месту выхода – в торце, в кромке, в ребре или в толще пиломатериала;
• по состоянию сучка – он может быть здоровым либо уже пораженным (гнилым, загнившим, табачным);
• по форме – овальный, круглый, продолговатый и вытянутый по сечению;
• по расположению – одиночные или групповые;
• по типу выхода – сквозные, заросшие, односторонние.

Сучки – очень распространенный порок. Их количество напрямую связано с условиями роста. У теневыносливых пород сучков больше, как и у свободно растущих экземпляров. Кроме того, число дефектов увеличивается ближе к верхушке ствола. Влияние сучков на конкретные механические свойства материала зависит от особенностей конкретного порока, его расположения в пространстве, размера и общего состояния.

Можно выделить вторичные проблемы, которые в некоторых случаях затрудняют механическую обработку. Эти недостатки могут быть природными, а также возникают при неправильной заготовке лесоматериала или во время хранения в ненадлежащих условиях.

В процессе обработки можно встретить участки древесины, которые по оттенку значительно отличаются от других. Ненормальное окрашивание происходит из-за окисления дубильных веществ. Обычно такие зоны попадаются на глубине 1-5 мм, в поверхностных слоях. Несмотря на то что оттенок меняется, это никак не влияет на значимые механические свойства. Более того, при высыхании пятна постепенно выцветают, поэтому и с эстетической точки зрения порок можно считать незначительным.

Коробление – это изменение формы пиломатериалов. Они могут изгибаться, скручиваться, идти волнами. Проблема возникает из-за неправильной и неравномерной сушки, которая создает внутреннее напряжение. Деформация может протекать по-разному:

• тангенциально, по направлению годовых колец;
• продольно – параллельно волокнам;
• радиально – по сердцевинным лучам.

Биологические факторы довольно разнообразны. К ним относятся насекомые, а также грибковые заболевания, поражающие деревья. Проблемы могут возникать при нарушении технологии хранения. Жуки, термиты и личинки быстро размножаются при температуре +18-20 градусов и влажности 60-80%. Они оставляют червоточины, проделывая многочисленные ходы в древесине.

При большом количестве таких повреждений материал становится трухлявым и непригодным к использованию. Червоточины бывают поверхностными, средними и глубокими, некоторые из них могут проходить насквозь. Подобные дефекты снижают прочность пиломатериалов. Помимо насекомых, есть и другие вредители. На стволах можно встретить дупла, оставленные птицами, повреждения коры.

Грибковые формы поражений делятся на два типа:

• разрушающие – питаются лигнином или целлюлозой, постепенно разъедают клеточную структуру;
• окрашивающие – потребляют органические вещества и выделяют фермент, изменяющий оттенок древесины, при этом разрушают ее в меньшей степени, чем первая разновидность.

Распознать наличие грибка часто можно по внешним признакам. Это появление плесени, пятна и полосы нетипичного цвета, гниль, изменившаяся окраска заболони. При сильном поражении возможно появление больших полостей в стволе. Некоторые пороки сразу заметны при визуальном осмотре, другие можно распознать только в процессе обработки. Для получения более точных сведений используют технические средства – рентген, гамма-дефектоскопию, акустический метод, фотоэлектрическое тестирование.