Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Строительные материалы

Книги по строительству и ремонту

 Пороками называют недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность использования. Пороки образуются как при росте дерева, так и при хранении на складах и эксплуатации.

Степень влияния пороков на пригодность древесины для строительства зависит от их вида и места расположения, размеров поражения, а также характера и назначения лесопродукции. Один и тот же порок в некоторых видах лесопродукции делает древесину непригодной для строительных целей, а в других понижает ее сорт или не имеет существенного, значения. Поэтому в стандартах на тот или другой вид лесопродукции имеются указания о допустимых пороках, на основании которых оценивают и сортируют лесоматериалы в зависимости от назначения.

Полная характеристика пороков и их влияния на качество древесины даны в ГОСТ 2140—81. Ниже приводится краткое описание наиболее часто встречающихся из них.

 Сучки — распространенный   и неизбежный   порок древесины. Сучки являются частью (основанием) ветвей, заключенной в древесине, и нарушают однородность строения древесины, вызывают искривление волокон и годичных слоев, уменьшают рабочее сечение пиломатериалов, что понижает прочность древесины, затрудняет ее механическую обработку и ухудшает внешний вид. В отдельных случаях понижение прочности достигает 30...40 %, а в тонких досках и брусках и более.

По степени срастания древесины сучков с древесиной ствола различают сучки следующих разновидностей: сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся (10.11). Сросшиеся и частично сросшиеся сучки имеют годовые слои, сросшиеся или не полностью сросшиеся с окружающей древесиной. У несросшихся сучков годичные слои не имеют срастания с окружающей древесиной.

Сюда же относятся выпадающие сучки и отверстия от них.

По состоянию   древесины самого сучка    различают здоровые сучки (светлые, темные, с трещинами), загнившие, гнилые и табачные. Здоровые древесину плотную без признаков мягкой гнили. Загнившие и гнилые сучки окружены здоровой древесиной, но древесина самих сучков частично или полностью утратила первоначальную структуру и размягчилась (содержит мягкую гниль), хотя и сохраняет еще форму. Табачные сучки имеют совершенно выгнившую древесину, которая превратилась в рыхлую массу ржаво-бурого (табачного) или белесого цвета, распадающуюся в порошок при растирании пальцами.

Для изготовления несущих деревянных конструкций допускается древесина, имеющая лишь здоровые сросшиеся сучки, число и размеры которых ограничены для каждого сорта материала.

 Трещины представляют собой разрывы древесины вдоль волокон. Они могут появиться как на растущем дереве, так и при высыхании срубленного дерева. Они нарушают целостность лесоматериалов, уменьшают выход высокосортной продукции, снижают прочность, а в некоторых случаях, например в мелком сортименте, делают их непригодными для строительных целей. Кроме того, трещины задерживают влагу в древесине, что создает условия для развития в ней грибков, вызывающих гниение.

Различают следующие типы трещин: метиковые (простые и сложные), морозные, отлупные и трещины усушки (10.12). Метиковые трещины представляют собой внутренние продольные трещины. Простые метиковые трещины (одна или две) расположены на обоих торцах сортимента в одной плоскости. Сложные метиковые трещины расположены на торцах сортимента в разных плоскостях. Они возникают в растущем дереве и увеличиваются на срубленном при его высыхании. Морозные трещины, идущие вдоль ствола, возникают в растущем дереве. Они направлены ради-ально от внешней его части и суживаются к сердцевине. Отлупные трещины возникают в растущем дереве в результате сильного усыхания центральной части ствола или под действием мороза и проходят между годичными слоями.

Трещины усушки — радиально   направленные   трещины,   возникающие  в  срубленной древесине под действием внутренних напряжений в процессе ее высыхания ниже предела гигроскопической влажности.

 Пороки формы ствола легко устанавливаются на растущем дереве и поэтому стволы деревьев, имеющие такие дефекты, могут быть заранее отбракованы или переведены в низший сорт. К этой группе пороков относятся сбежистость, закомелистость и кривизна ствола (10.13).

Сбежистость — значительное уменьшение толщины круглых лесоматериалов или ширины необрезных пиломатериалов на всем их протяжении, превышающее нормальный сбег '(1 см на 1 м длины). Этот порок увеличивает количество отходов при распиловке и раскрое лесопродукции. Пиломатериалы из сбежистых бревен получаются со многими перерезанными волокнами и, следовательно, с меньшей прочностью.

Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части круглых материалов или ширины необрезной пилопродукции. Если в поперечном сечении закомелистость имеет форму круга, то ее называют округлой, а если звездно - лопастную, то ребристой. Закомелистость увеличивает отходы при распиловке и раскрое лесоматериалов, искусственно вызывает косослой.

Кривизна — искривление ствола дерева в одном или нескольких местах уменьшает выход пиломатериалов, изменяет направление волокон, а в ряде случаев переводит древесину в разряд Дров.

 Пороки строения древесины представляют собой отклонения от нормального строения древесного ствола — наклон волокон, крень, свилеватость, двойная сердцевина и др. (10.14).

Наклон волокон (косослой) — непараллельность волокон древесины продольной оси сортимента. При наличии этого порока особенно при больших углах наклона волокон или годичных слоев наблюдается резкое снижение прочности древесины, затрудняется механическая обработка древесины, а пилопродукция отличается повышенной продольной усушкой и короблением.

Крень — местное изменение строения древесины, когда кольца поздней и ранней древесины имеют разную толщину и плотность по обе стороны от сердцевины. Сплошная крень захватывает половину и более площади поперечного сечения ствола. Местная крень в виде узких дугообразных участков захватывает один или несколько годичных слоев. Крень нарушает однородность древесины.

Свилеватость — извилистое или беспорядочное расположение волокон древесины. Свилеватость снижает прочность древесины, затрудняет ее обработку, особенно строжку и теску. Свилеватая древесина некоторых пород (орех, карельская береза, ясень) имеет красивый рисунок текстуры, поэтому они используются в отделочных работах.

Двойная сердцевина характеризуется наличием двух, иногда и более, сердцевин в одном поперечном сечении ствола. Этот порок затрудняет обработку древесины, увеличивает количество отходов и склонность к растрескиванию.

 Химические окраски возникают в срубленной древесине в результате развития химических и биохимических процессов, связанных в большинстве случаев с окислением дубильных веществ (продубина — красновато-коричневого или бурого цвета, желтизна — светло-желтой окраски). Они расположены обычно в поверхностных слоях древесины и однородно окрашивают ее в бледные тона (светлые окраски) или в густые тона (темные окраски). На физико-механические свойства древесины такие окраски почти не влияют, но портят ее внешний вид.

 Грибные поражения вызываются простейшими растительными организмами — грибками, которые развиваются из спор, заносимых в древесину ветром, водой, насекомыми и т. п. Одни грибки изменяют только окраску древесины, почти не влияя на физико-механические свойства (деревоокрашивающие), другие не только изменяют цвет, структуру и свойства древесины, но и разрушают ее, образуя гниль (дереворазрушающие).

Питательной средой для деревоокрашивающих грибов служит только содержимое клеток. Эти грибы не затрагивают клетчатку и поражают преимущественно растущий лес и срубленную древесину, пока она не утратила своих соков (при хранении в лесу, на складах, транспортировании). К таким поражениям относят грибные ядровые и заболонные пятна и полосы разного цвета, плесень и др.

Питательной средой для дереворазрушающих грибов, вызывающих гниение, является целлюлоза, слагающая стенки клеток древесины. Такие грибы выделяют фермент, который превращает нерастворимую в воде целлюлозу  (полисахарид)   в растворимый  моносахарид:

(С6Н10О5)п + шН.,0 = п (С8Н12О0)

служащий для питания и дальнейшего развития грибов. В теле гриба моносахарид окисляется кислородом воздуха, образуя углекислый газ и воду:

САД, + 6О2 = 6СО3 + 6Н2О

Древесина при этом меняет окраску, масса ее уменьшается, нарушаются связи между волокнами, она покрывается сетью продольных и поперечных трещин и распадается на призматические или кубические участки или становится трухлявой.

Грибы могут существовать и развиваться только при определенных условиях — наличии кислорода (из воздуха), необходимой влажности (больше 20 %) и температуры (обычно 2О...4О°С). Древесина с влажностью меньше 18...20 % не гниет, а в пораженной гнилью древесине при этих условиях процесс гниения прекращается. Приостанавливается гниение древесины и в воде (недостаток кислорода), и при отрицательных температурах. К этой группе грибных поражений относят ядровую (внутренняя гниль), заболонную и наружную трухлявую гнили.

Ядровая гниль, возникающая в растущем дереве, имеет разновидности — пеструю ситовую, бурую трещиноватую, белую волокнистую (белую мраморную гниль). В срубленной древесине дальнейшее развитие пестрой гнили прекращается. Развитие бурой трещиноватой и белой волокнистой гнилей в непросушенной древесине может продолжаться.

Заболонная гниль возникает в сухостойной и срубленной древесине и может развиваться далее, если древесина будет находиться в местах с повышенной влажностью.

Наружная трухлявая гниль возникает в заболони и ядре лесоматериалов при их длительном неправильном хранении под воздействием сильных дереворазрушающих грибов. Такая же гниль появляется при неблагоприятной эксплуатации деревянных изделий и конструкций в зданиях и сооружениях, если не обеспечены условия, исключающие их увлажнение, и другие мероприятия (см. ниже). В последнем случае разрушение древесины вызывают   так называемые  домовые  грибы (настоящий домовый, белый домовый, домовый пленчатый), которые в благоприятных условиях для своего развития могут разрушить древесину в очень короткий срок (несколько месяцев).

Сортность древесины с гнилью в зависимости от размеров поражения снижается вплоть до ее полной технической непригодности.

Так как благоприятные условия для развития опасных и безвредных грибов примерно одинаковы, а различить их друг от друга без лабораторных испытаний трудно, то наличие на древесине признаков грибных поражений всегда требует принятия мер по их ликвидации.

 Повреждения насекомыми (червоточина) представляют собой ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми. По глубине червоточина разделяется на поверхностную, неглубокую, глубокую и сквозную, а по размеру отверстий — на некрупную (диаметр отверстий меньше 3 мм) и крупную (диаметр отверстий более Змм).

Поверхностная червоточина не влияет на механические свойства древесины и при распиловке уходит в отходы, поэтому она допускается в пиломатериалах и в фанерном сырье. Другие виды червоточины нарушают целостность древесины и снижают ее механические свойства, а также стойкость против загнивания, так как насекомые могут занести споры грибов. Такую древесину не применяют для изготовления несущих конструкций