Пороки древесины, применяемой в судостроении


Категория Столяряные работы в судостроении

Пороками, или фаутами, называются все отклонения древесины от ее нормального строения. Пороки оказывают определенное влияние на техническую пригодность древесины. Степень этого влияния зависит от вида порока, размера поражения и места его расположения в сортименте, а также от назначения и характера сортимента.

Качественная оценка и сортировка лесоматериалов основаны на допустимости различных пороков в той или иной степени развития в зависимости от назначения материалов. Каждый стандарт на определенный сортимент в разделе (качество древесины) содержит таблицу допустимых пороков.

Древесина может иметь разные пороки, например сучки, ненормальную окраску и гнили, повреждения насекомыми, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, пороки от ранения ствола и ненормальные отложения. Ниже рассмотрены отдельные виды пороков древесины.

а) Сучки

Сучки, нарушая однородность строения древесины, снижают ее механическую прочность. По форме и характеру они могут быть различными.

Сшивные сучки получаются в доске, когда она выпилена вдоль направления сучка.

Лапчатые сучки располагаются парами или гнездами в одной продольной плоскости. При распиливании ствола такой сучок имеет вид двух симметричных полос.

По состоянию древесины сучков и степени их срастания с древесиной ствола сучки разделяются на три вида: сросшиеся твердые, частично сросшиеся твердые и несросшиеся.

Сросшиеся твердые суч ки. К этой группе относятся здоровые сучки, не имеющие признаков гнили; годичные слои таких сучков прочно связаны со слоями древесины. При обработке древесины эти сучки не выпадают, окраска их несколько темнее всей древесины.

Рис. 1. Сучки в пиломатериалах: а — сшивной сучок; б — лапчатый сучок.

Рис. 2. Сучки:
а — здоровый, заросший; б — сросшийся; в — выпадающий; г — до выпадания; д — после выпадания.

Роговые сучки имеют здоровую древесину, но обильно пропитаны смолой, дубильными, ядровыми или другими веществами и окрашены значительно темнее, чем древесина; иногда они имеют повышенную твердость. У лиственных пород (такие сучки часто называют черными твердыми) они характеризуются ровной темной окраской без нарушения структуры древесины сучка.

Сросшиеся окрашенные сучки. Эти сучки окружены здоровой древесиной, но находятся в начальной стадии загнивания. Они могут быть окрашены в светлые, темные и пестрые тона.

Несросшиеся сучки К этой группе относятся выпадающие твердые сучки, которые бывают только в пиленых лесоматериалах и фанере. Они имеют твердую древесину, только частично прочно связанную с окружающей древесиной ствола. При высыхании последней такие сучки могут легко выпадать.

Рыхлые сучки, древесина которых находится в стадии гниения и окружена здоровой древесиной. Они еще сохраняют свою форму, хотя древесина их полностью или частично утратила свою первоначальную структуру и в значительной степени размягчилась. Цвет древесины сучков различный, иногда содержит черные или белые пятна. В сучках зачастую бывают ситовины или трухлявости

Табачные сучки, древесина которых совершенно сгнила и превратилась в бурую, коричневую или пеструю массу, легко растираемую пальцами в порошок.

Черные смолевые сучки, встречающиеся у хвойных пород, представляют собой черную смолистую массу, частично или полностью заместившую выгнивший сучок. Частично сросшиеся сучки отличаются тем, что они могут быть здоровыми, роговыми и окрашенными.

Для того чтобы уменьшить вредность сучков в деталях столярных изделий, их высверливают или вырубают, а образовавшееся сквозное отверстие или несквозное углубление заделывают пробкой из той же древесины. Волокна пробок располагают по направлению волокон доски или детали. Пробки имеют форму ромба или круга, ставят пробки на клею.

Для высверливания сучков и постановки пробок применяют различные станки. Очень удобны специальные одношпиндельные станки с механической подачей, представляющие собой разновидность сверлильных станков.

Рис. 3. Заделки сучков:
а — круглая; б — ромбическая.

б) Ненормальные окраски и гнили

Нормальный цвет древесины изменяется под влиянием поселившихся в ней грибов. Пораженные ими места становятся бурыми, красноватыми, коричневыми и т. д. Изменение окраски древесины определяет начало гниения; при дальнейшем развитии деятельности грибов становится заметным изменение структуры древесины и ее постепенное разрушение (конечная стадия гнили). Существуют и такие виды грибов, которые не разрушают древесину, а только вызывают на протяжении всей своей деятельности изменение ее цвета.

Пораженная гнилью древесина не пригодна для производственного использования. Сохранившаяся часть здоровой древесины может быть использована после удаления гнилой части и некоторой части, непосредственно прилегающей к ней здоровой на вид древесины.

Окраски и гнили разделяют на внутренние (ядровые, сердцевинные) и наружные.

Внутренние окраски и гнили. Появляются в растущем дереве. В древесине безъядренных лиственных пород разрастание внутренней окраски и гнили происходит чаще, чем в древесине хвойных и ядровых лиственных пород.

Трухлявая внутренняя гниль бывает во внутренних слоях ствола в виде участков сильно размягченной древесины и окрашена в светло-бурый или темно-бурый цвет. Эта гниль образует продольные и поперечные трещины и превращает древесину в ломкую массу, а при сильном поражении — в легко растираемую труху. Встречается гниль на всех породах.

Белая внутренняя гниль распространяется во внутренних слоях ствола в виде белых или беловатых выцветов неправильного очертания. При сильном развитии гнили древесина становится белой или светло-желтой с черными извилистыми линиями с окаймлением светлых участков темной полосой, теряет твердость и прочность, легко расщепляется на волокна и крошится. Этот вид гнили поражает только лиственные породы.

Наружные окраски и гниль. Заболонные грибные окраски — это ненормальные окраски заболонной древесины, а иногда и ядра, которые появляются в срубленной древесине при медленном ее просыхании от грибов, не вызывающих гнили. Так как эти грибы легко разрушают клеевые вещества, древесина, подлежащая склейке, должна быть просушена. К заболонным грибным окраскам относятся синева, плесень и др.

Синева образуется у срубленных деревьев, пролежавших долгое время в лесу в неошкуренном виде, а также у пиломатериалов на складах, где не соблюдаются нормальные условия их хранения, ^на появляется на заболонной части в виде сине-серой окраски

распространяется в глубь древесины. Синева встречается на всех породах, особенно на сосне и других хвойных. При просушке древесины синева уменьшается, но не исчезает; она не ухудшает технических свойств древесины.

Плесень появляется на поверхности влажной разделанной древесины всех пород в виде пушистых налетов зеленого, серого, розового или кирпично-красного цвета. Плесень не ухудшает технических свойств древесины.

Наружная трухлявая гниль (домовый гриб) встречается на всех породах дерева в постройках и закрытых складах и отличается явным нарушением структуры древесины и резким снижением ее механических свойств. Поражение гнилью охватывает сначала наружные слои древесины и постепенно распространяется вглубь. Пораженная древесина окрашивается в светло-бурый цвет, теряет свою прочность и пригодность для производства. Благоприятными условиями для развития домового гриба являются повышенная влажность (20—35%) древесины, отсутствие света, вентиляции и температура 20—35 °С.

в) Повреждения насекомыми

Насекомые причиняют огромный вред древесине как лиственных, так и хвойных пород. Вредят древесине, главным образом, личинки насекомых. Повреждения лесоматериала насекомыми называют термином червоточина.

Поверхностную червоточину причиняют жуки-короеды и их личинки. Червоточина бывает на поверхности ствола или на кромке необрезной доски в виде неглубоких отверстий и каналов, иногда заполненных порошкообразной массой. Поверхностная червоточина встречается на всех породах дерева.

Неглубокая червоточина (глубина ходов до 5 мм) снижает сортность бревен, пиломатериалов, фанеры. Глубокая червоточина (глубина ходов свыше 5 мм) снижает сортность лесоматериалов до такой степени, что их нередко приходится переводить в неделовую древесину. Трухлявая червоточина является разновидностью глубокой, так как делает древесину непригодной для использования как в промышленности, так и в строительстве.

г) Трещины

В зависимости от времени появления и характера повреждения они разделяются на трещины растущего дерева (метик, отлуп, морозобоина) и трещины, возникшие в срубленной древесине (так называемые трещины усушки).

Метик — одна или несколько широких внутренних продольных трещин, проходящих через сердцевину ствола и направленных радиально, но не доходящих до периферии ствола. Метики разделяются на простые, состоящие из одной или двух трещин на торце, расположенных по одному диаметру, крестовые , состоящие из двух или нескольких трещин на торце, расположенных под некоторым углом одна к другой, еловые — внутренняя трещина, идущая по годовому и Равняющаяся на некотором протяжении вдоль; наблюдается в круглых сортиментах, чаще на комлевом торце, в виде дугообразной трещины, не заполненной смолой, или кольцеобразной трещины. В пиломатериалах отлуп наблюдается на торцах в виде трещин-луночек, а на боковых поверхностях — в виде продольных трещин или продольных желобчатых углублений.

Рис. 4. Метики:
а — простой; б — крестовый.

Рис. 5. Отлупы:
а — частичный; б — кольцевой или полный.

Рис. 6. Морозобоины:
а — открытая; б — закрытая.

Морозобоина — наружная трещина вдоль ствола растущего дерева, образующаяся при сильных морозах.

Трещины усушки встречаются на всех породах; образуются в сортименте при влажности древесины ниже 30% и распространяются от поверхности вглубь. Появление этих трещин объясняется неравномерным высыханием отдельных слоев древесины.

Сортименты крупных сечений при сушке растрескиваются сильнее, чем мелких сечений. Особенно сильно растрескиваются сортименты, включающие сердцевинную трубку. Трещины усушки оказывают на древесину существенное влияние и могут значительно снизить ее сортность, вплоть до перевода ее в разряд дровяной.

д) Пороки строения древесины

В эту группу входят пороки, связанные с ненормальным строением древесного ствола: косослой, свилеватость, завиток, крень, внутренняя заболонь, двойная сердцевина и пасынок.

Косослой — неправильное строение древесины, выражающееся в косом (винтообразном) направлении волокон. Кроме природного косослоя, может быть искусственный, получающийся при распиловке закомелистых и кривых бревен. Косослой встречается у деревьев всех пород. Пиломатериал, выпиленный из косослойной древесины, имеет низкую механическую прочность.

Рис. 7. Пороки строения древесины:
а — косослой; б — свилеватость; в — завиток; г — крень; д — внутренняя заболонь; е — двойная сердцевина; ж — пасынок.

Свилеватость — строение древесины, при котором волокна направлены не параллельно оси ствола, а волнообразно или переплетаются в узлы. Свилеватость может распространяться по всему материалу или на отдельных участках. Свилеватая древесина трудно обрабатывается. При обработке на ее поверхности образуются задиры, защепы, отколы и неровности. Свилеватость встречается на всех породах, чаще на лиственных; она снижает сопротивляемость древесины на изгиб и ее модуль упругости.

Завиток — местное искривление годичных слоев, обусловленное влиянием сучков или проростей. В пиломатериалах различают завиток односторонний, когда его годовые слои перерезаны на одной кромке, и двусторонний, когда годовые слои одного и того же завитка перерезаны на обеих кромках. Каждый из этих завитков может быть, кроме того, несквозным, если выходит только на одну пласть сортимента или на пласть и кромку, и сквозным, если выходит на две пласти. Завиток встречается на всех породах дерева.

Крень — смещение сердцевины в одну сторону вследствие искривления ствола. Древесина креневатой стороны отличается большой плотностью, твердостью, тяжелым весом, смолистостью, темным цветом и хрупкостью. Крень встречается только у хвойных пород, преимущественно у ели и сосны. Прочность креневатой древесины на растяжение и ударный изгиб сильно понижена.

Внутренняя заболонь — один или несколько годичных слоев в ядровой древесине; они имеют цвет, строение и свойства заболони. Наблюдается в стволах лиственных пород, особенно часто у дуба; внутренняя заболонь загнивает легче и быстрее ядра.

Двойная сердцевина наблюдается в верхнем торце двухвершинного ствола, если его перепилить близко к месту раздвоения. Нередко между двумя сердцевинами бывает закрытая прорость (заросшая кора).

е) Пороки формы ствола

К таким порокам относятся: кривизна ствола, закомелистость, сбежистость и ройка.

Рис. 8. Пороки формы ствола:
а — кривизна; б — закомелистость; в — сбежистость; г — ройка.


Читать далее:

Категория Столяряные работы в судостроении