Загородное строительство испытывает невиданный рост — дачные посёлки вокруг городов растут как грибы. Самым популярным материалом остаётся дерево: брус или брёвна. Оно и понятно, это самый доступный в нашей местности материал с прекрасными характеристиками. Десятки тысяч лесопилок и деревообрабатывающих предприятий гонят на продажу миллионы кубов древесины. Но в погоне за прибылью так легко забыть о качестве…
Если вы решились на строительство дома из бруса, тесаного или цилиндрованного бревна, или по каркасной технологии, то единственный надёжный способ получить достойный, надёжный, долговечный материал — отбирать его самому. Давайте разберёмся, какие могут быть дефекты и недочёты у строительной древесины.
Пороки древесины – это видимые дефекты, которые ухудшают свойства древесного материала и делают его непригодным для полноценного использования. Пороки бывают естественными (связанными с особенностями развития дерева) и такими, которые обусловлены внешними воздействиями. Они могут проявляться на всем стволе или отдельных его участках.
Пороки древесины регламентируются государственным стандартом ГОСТ 2140-81. В соответствие с этим документом все видимые дефекты, которые снижают физико-механические характеристики древесины, делят на 9 больших групп. Нумерация обозначает, насколько часто встречаются те или иные пороки: в начале списка находятся наиболее распространенные дефекты, в конце – те, что встречаются реже.
Группы древесных пороков по ГОСТ 2140-81:
Каждая из указанных групп включает отдельные виды дефектов, а большая часть из них имеет свои подвиды. В итоге получается довольно большой список. И это только те пороки, которые официально стандартизированы. Помимо них также существуют дефекты, отсутствующие в ГОСТ.
Нестандартные формы ствола по большей части приводят к тому, что увеличивается количество отходов при лущении и распиле круглого леса. Кроме того, порок формы ствола является основной причиной возникновения радиального наклона волокон древесины в шпоне и пиломатериале. Пороки формы ствола носят природный характер, все они разделяются на несколько разновидностей:
Разность диаметров ствола у корня и верхней части не порок, а природная закономерность, если ее показатель держится в пределах нормы. Любой ствол постепенно уменьшается в диаметре от комля к вершине, и если на каждый метр длины ствола диаметр сужается на 1 см и более, то говорят, что у этого ствола есть сбежистость.
Закомелистость - разновидность сбежистости, когда имеет место резкое увеличение диаметр комлевой части ствола. Т.е. диаметр круглого лесоматериала с комлевого торца больше на 20% диаметра бревна на расстоянии от этого торца в 1 метр. Если поперечное сечение комлевой части почти круглое, то закомелистость называют округлой. Бывает также ребристая закомелистость, когда на боковой части круглого лесоматериала имеются продольные углубления.
Овальностью называют такой порок, когда торец круглого лесоматериала имеет не круглую форму, а эллипсовидную. При этом наибольший диаметр превышает меньший не менее чем в 1,5 раза. Овальность практически всегда сопровождается пороками строения древесины. Наросты на деревьях встречаются довольно часто, и являются результатом воздействия бактерий, вирусов, грибов, радиации, механических повреждений на дерево в любой период роста. По форме наросты могут быть очень разными, от небольших гладких выступов до огромных капов и сувелей. На продольном срезе капа строение древесины свилеватое, а у сувеля годичные кольца изогнуты по наружным очертаниям нароста. Все наросты затрудняют деревообработку, однако капы высоко ценятся в качестве материала для облицовки строганного шпона и изготовления декоративных изделий.
Нередко стволы деревьев имеют ту или иную степень кривизны. Это может происходить из-за потери побега верхушки и замены его боковым, также дерево может иметь наклон в сторону большего освещения. На склонах гор и обрывах деревья могут иметь кривизну из-за постоянного ветра. Кривизна может быть простой или сложной, т.е. с одним изгибом или несколькими.
Сучок – место отрастания от ствола ветви, имеют множество разновидностей по внешнему виду и физическим характеристикам.
По месту расположения в пиломатериалах сучки могут быть кромочными, ребровыми, торцевыми и пластовыми. По длине бывают односторонними (заметны только с одной стороны пиломатериалов) и сквозными (видны с обеих сторон).
Пиломатериал без сучка - это скорее исключение, чем закономерность. Да, существует пиломатериал сорта "Экстра", в котором отсутствуют сучки, но его стоимость очень высока, и применение его возможно только для некоторых отделочных работ. Разделим все сучки на два вида – сучки здоровые, который не как не повлияют на физические свойства древесины, и её применение никак не скажется на качестве конструкции или постройки. И сучки с дефектами - гнилые, табачные, ребровые, продолговатые, сшивные и групповые, которые значительно снижают механические свойства пиломатериала, особенно если такие пороки расположены вдоль волокон древесины или на их изгибе.
Таким образом не стоит использовать пиломатериалы с указанными сучками для несущих конструкций и опорных балок, так как они могут попросту сломаться в этих местах, но и расстраиваться или выкидывать пиломатериалы с такими пороками тоже не стоит. Пиломатериал с данным видом порока можно использовать в тех участках строительства, где необходимы короткие детали, выпиливая здоровый участок.
Изменения в строении древесины могут быть связаны с процессом роста и возникать вследствие поражений микроорганизмами. Это многочисленная группа, в которую входят около 20 видов дефектов.
К наиболее распространенным относят:
Природный наклон образуется во время роста дерева, радиальный характерен для закомелистых, сбежистых, искривленных деревьев. У таких пиломатериалов снижена прочность и повышен риск коробления при усушке.
Представляет собой кажущееся утолщение поздней древесины, сильно отличающееся от нее по свойствам. Местная крень заметна на торце и появляется при непродолжительном воздействии внешних факторов. Сплошная занимает большие участки по одну сторону от сердцевины и возникает при длительном приложении изгибающих усилий.
Легко определяется по извилистым и беспорядочно расположенным волокнам, часто встречается в комлевой части и наростах. Древесину с такой особенностью строения тяжело обрабатывать, но она востребована при изготовлении дорогой мебели и предметов обстановки. Свилеватость не нужно путать с одиночными местными завитками, образующимися вокруг сучков или около закрытых и открытых проростей.
Распространено у лиственных пород и отличается от настоящего неоднородным строением и неравномерной окраской. Несмотря на то, что ложное ядро считают дефектом, оно не меняет твердость древесины. Из-за распространенности многие специалисты относят его к нормальным, а не патологическим образованиям.
Встречается в зоне ядра и выглядит как одно или несколько светлых годовых колец. Из-за измененной структуры такие участки менее устойчивы к влаге и быстрее разрушаются.
Омертвевший участок, который можно обнаружить на внешней части ствола. Он появляется в результате сильного повреждения, но не мешает дереву расти. Менее защищенная древесина может поражаться грибком, гнилью и насекомыми.
Полностью или частично заросшее повреждение относят к прорости. Несмотря на то, что дефект постепенно закрывают новые годичные кольца и сросшиеся края, он снижает прочность древесины.
Полости со смолой или камедью находятся внутри годичных колец и не видны снаружи. Засмолки образуются около любых повреждений и заметны по потекам или сгусткам смолы. Засмоленную древесину сложно обрабатывать любым инструментом и пропитывать маслом.
Трещины — это продольные разрывы древесины, которые образуются под действием внутренних напряжений, достигающих предела прочности древесины на растяжение поперёк волокон.
Трещины в круглых лесоматериалах и пилопродукции делятся по типу на метиковые, отлупные и морозные, появляющиеся в растущем дереве, и трещины усушки, возникающие в срубленной древесине.
Метиковые трещины представляют собой внутренние радиальные трещины в стволах деревьев. Встречаются они у всех пород, особенно часто у сосны, лиственницы, бука преимущественно в перестойных древостоях. Протяженность трещины по стволу достигает 10 м и более, иногда трещина от комля доходит до живой кроны. В круглых лесоматериалах метиковые трещины заметны только на торцах (лучше на комлевых), так как, начинаясь от сердцевины, они до коры не доходят и на боковой поверхности не видны. В пиломатериалах эти трещины обнаруживаются как на торцах, так и на боковых поверхностях. Простой называется метиковая трещина (или две трещины, направленные по одному диаметру торца), расположенная в одной плоскости по длине сортимента. Сложными называются две или несколько трещин, направленных на торце под углом друг к другу, а также одна или две трещины, направленные по одному диаметру, но из-за спирального расположения волокон находящиеся не в одной плоскости. Метиковые трещины возникают в процессе роста дерева. Существует мнение, что трещины образуются и при валке дерева от ударов о землю. При высыхании древесины размеры трещины увеличиваются. Метиковые трещины представляют собой не сплошные, а прерывистые разрывы по длине сортимента.
Отлупные трещины — это отслоения (по годичному слою) древесины внутри ядра или спелой древесины стволов растущих деревьев; встречаются у всех пород. Отлуп можно обнаружить в круглых лесоматериалах только на торцах в виде дугообразных (не заполненных смолой) или кольцевых трещин, в пиломатериалах — на торцах в виде трещин-луночек, а на боковых поверхностях в виде продольных трещин или желобчатых углублений. До сих пор причина появления отлупных трещин точно не установлена. Отлупные трещины образуются в местах резкого перехода мелкослойной древесины в крупнослойную. Возникновение отлупа может быть связано с образованием внутренней гнили, а у сосны и у лиственных пород — водослоя.
Морозные трещины представляют собой наружные продольные разрывы древесины стволов растущих деревьев лиственных (реже хвойных) пород; распространяются вглубь ствола по радиальным направлениям. Они образуются при резком снижении температуры зимой. На них похожи старые трещины, возникшие от удара молнии. На поверхности ствола этот порок имеет вид длинной открытой трещины, часто с валиками разросшейся древесины и коры по краям. Морозные трещины располагаются в комлевой части ствола. В круглых лесоматериалах морозные трещины хорошо заметны на боковой поверхности и торцах; снаружи они имеют наибольшую ширину, уходят вглубь древесины (часто до сердцевины), постепенно суживаясь. В пиломатериалах они обнаруживаются в виде длинных радиальных трещин с уширенными около них годичными слоями.
Трещины усушки возникают в лесоматериалах под действием внутренних сушильных напряжений. Трещины распространяются от боковой поверхности вглубь сортимента по радиальным направлениям. От метиковых и морозных трещин они отличаются меньшим протяжением по длине сортимента (обычно не более 1 м) и меньшей глубиной. Эти трещины могут появляться на торцовых поверхностях круглых сортиментов и пиломатериалов из-за неравномерности просыхания их по длине. В конечной стадии сушки пиломатериалов крупного сечения (чаще лиственных пород) иногда появляются внутренние трещины (свищи), которые обнаруживаются при раскрое сортиментов.
По расположению в сортименте различают торцовые трещины, находящиеся на торцах и не выходящие на боковые стороны сортимента, и боковые трещины, которые расположены на боковых сторонах сортимента и могут выходить на торцы. Среди боковых трещин в пиленых сортиментах различают пластевые и кромочные.
Если трещины распространяются на глубину менее 1/10 толщины сортимента (но не более 7 см для круглых лесоматериалов и 5 мм для пилопродукции), они называются неглубокими, если на большую глубину (но не имеют второго выхода на боковую поверхность) — глубокими. Сквозными называются трещины, выходящие на две боковые стороны или на два торца сортимента, а также отлупные трещины, выходящие в двух местах на одну сторону сортимента (могут образовать желобок). В шпоне трещины шириной менее 0,2 мм называются сомкнутыми, а более широкие — разошедшимися.
Боковые трещины измеряют по глубине сортимента в миллиметрах, а по длине — в сантиметрах или соответственно в долях толщины и длины сортимента. Для измерения глубины пользуются тонким стальным щупом. Торцовые метиковые, отлупные и морозные трещины в круглых лесоматериалах измеряют по наименьшей толщине сердцевинной доски или диаметру окружности, в которую они могут быть вписаны, или по наименьшей ширине неповрежденной периферической зоны торца. Торцовые трещины усушки в круглых лесоматериалах измеряют по глубине. В пилопродукции торцовые трещины измеряют по протяжённости на торце в миллиметрах или в долях той стороны сортимента, на которой их проекция больше. Отлупные торцовые трещины в пилопродукции измеряют по хорде, а если трещина занимает более половины окружности годичного слоя — по диаметру. В шпоне трещины измеряют по длине, а разошедшиеся трещины — и по ширине; учитывают количество трещин на 1 м ширины листа.
Наименьшее снижение прочности из-за трещин наблюдается при сжатии вдоль или поперёк волокон, наибольшее — при растяжении поперёк волокон, если трещина расположена в плоскости, перпендикулярной направлению действия усилия, а также при скалывании, если трещина совпадает с плоскостью скалывания. При изгибе наибольшее отрицательное влияние оказывает трещина, перпендикулярная направлению изгибающего усилия и расположенная в нейтральной плоскости. Здесь нормальные напряжения отсутствуют, но касательные напряжения максимальные и снижение прочности пропорционально уменьшению площади, работающей на скалывание. По данным, трещины не оказывают влияния на модуль упругости при растяжении и сжатии вдоль волокон, но сильно снижают модуль упругости при статическом изгибе в том случае, когда плоскость трещины перпендикулярна направлению изгибающего усилия.
Трещины — один из главных факторов снижения прочности сортиментов, применяемых в строительстве. Ограничения в допуске трещин объясняются также и тем, что они способствуют проникновению влаги и спор грибов вглубь сортимента.
Механические повреждения - это те изъяны, которые уже возникают вследствие взаимодействия человека на заготовки из древесины.
Сюда можно отнести пороки, которые возникают во время резки. На древесине могут появиться ожоги, резчик может случайно порезать заготовку в ненужном месте и т. д. Наличие таких дефектов сильно усложняет работу резчика, так как при обработке потребуется оставлять больше материала на припуски. Естественно, это повышает количество отходов и уменьшает количество пригодного материала. Дефекты обработки древесины чаще всего приводят к тому, что приходится отказываться от ее использования.
Что касается инородных включений, то под этим подразумевают наличие внутри структуры заготовки камней, песка, стекла, гвоздей и прочего. Хотя здесь справедливо будет сказать, что за исключением гвоздей, со всем остальным приходится сталкиваться довольно редко. Наличие таких включений влечет за собой не только усложнение процедуры обработки, но и риск испортить инструмент при работе. К тому же, наличие таких включений, как гвозди вызывает изменение цвета вокруг места их расположения. Обычно это приводит к тому, что такие участки просто приходится вырезать.
Эти пороки древесины могут быть и первичного, и вторичного происхождения. То есть пиловочник может быть заражен грибами еще во время роста дерева, либо пиломатериалы могут поражаться спорами при неправильном хранении и транспортировке. Грибы подразделяются на деревоокрашивающие и дереворазрушающие. Если первые просто портят внешний вид древесины, то вторые могут привести к полному разрушению ее структуры.
Различают такие основные виды грибных поражений:
Из всех вышеописанных типов грибных поражений особую опасность для древесины представляют гниль и побурение. Именно эти пороки, вызывающиеся дереворазрушающими грибами, приводят к полному разрушению структуры и, как следствие, прочность пиломатериалов сводится на нет.
Биологические поражения возникают, когда в дереве заселяются различные вредоносные насекомые (жук древоточец, термиты) либо бактерии, водоросли. В процессе их жизнедеятельности нарушается целостность структуры, что крайне ограничивает практическое использование пиломатериалов.
Для дерева опасны в большинстве не сами взрослые особи, а их личинки, которые эти насекомые откладывают в коре дерева, щели. После вылупления из яиц личинки начинают продвигаться в разные стороны и роют для себя ходы, называемые червоточинами.
Эти самые червоточины не лучшим образом отражаются на состоянии древесины и снижают ее практичность использования до двух баллов.
К самым распространенным насекомым вредителям древесины относят:
В заготовленных стволах деревьев, пиломатериалах и в стенах деревянного дома насекомые вредители могут быть обнаружены при помощи специального акустического прибора.
Сегодня существует большой выбор высокоэффективных средств антисептической защиты древесины, которые при своевременном и правильном их использовании позволяют успешно бороться с грибными и биологическими повреждениями – причем возможна и профилактика, и лечение.
Покоробленность — деформирование обрезного пиломатериала во время выпиливания, высушивания или хранения.
Коробление во время сушки возникает из-за разницы высушивания материала в тангенциальной и радиальной ориентации. Коробление может быть косвенным признаком другого порока: косослоя, крени, сучков и др. Во время сушки быстрее теряет влагу заболонные участки. Их объем уменьшается быстрее участков детали, состоящих из древесины, которая была ближе расположена к ядру, поэтому она изгибается в сторону заболони. Степень проявления порока меняется при изменении влажности древесины.
Коробление может быть следствием остаточного напряжения в древесине при распиловке (проявляется при фрезеровке и распиловке доски).
Этот порок усложняет использование пиломатериалов. При высокой степени проявления приводит к полной непригодности деталей. Усложняет заготовку, уменьшает выход полезной древесины.
Для предотвращения покоробленности доски сушат сжатыми в соответствии со специально подобранном режимом, который не приводит к появлению сильных напряжений внутри детали. Оставшееся напряжение снимают с помощью дополнительной тепло- и влагообработки.
Возможность коробления учитывают при склейке деревянных деталей.
Коробление клееной фанеры измеряют с помощью линейки, которую прикладывают к листу по диагонали (выражают в сантиметрах в отношении к 1 погонному метру диагональной длины).
Породы и дефекты древесины связаны. Есть деревья, подверженные тем или другим порокам. Например, у лиственных пород часто встречается тяговое строение. Подобные дефекты характерны для дуба, ясеня. У них они отчетливо видны на радиальных участках. Также у лиственниц нередко наблюдается свилеватость.
Часто встречающиеся пороки хвойной древесины:
Характерные пороки для дуба и прочих лиственных деревьев:
Таким образом, пиломатериалы могут иметь разные изъяны. Важно в них разбираться. При выборе пилопродукта рекомендуется внимательно его осматривать. Обнаруженные изъяны следует соотносить с нормами, приведенными в ГОСТах. Тогда получится определить сортность и приобрести подходящий продукт по характеристикам, качеству и цене, избежать обмана со стороны реализатора.
Присоединяйтесь к нам в соц. сетях:
