Пороки древесины: их виды и влияние на качество материала. Подробная классификация по ГОСТ. Что такое пороки древесины.

Катаральная лихорадка представляет собой специфическое визуальное проявление на древесине, которое выглядит как плесневелое, серо-синее, а иногда даже синеватое пятно. Этот дефект древесины вызывается определённым видом грибка, что классифицирует его как грибковую инфекцию, способную существенно повлиять на состояние материала.

Пороки древесины.

В зависимости от природы дефекта древесины, его можно либо игнорировать, либо снижать качество материала, либо даже улучшать, учитывая так называемые желательные дефекты, которые могут быть использованы в производстве и отделке изделий из древесины.

Однако существуют и нежелательные дефекты, к которым относятся такие, которые выраженно влияют на прочность древесины. Сюда можно отнести гниль, крупные трещины, а также нарушения целостности бревна, возникающие из-за воздействия инородных тел или в результате поломки, что может привести к серьезным проблемам в использовании древесины.

Для более точной оценки повреждений, помимо визуального осмотра, применяются различные методы, включая электрические, магнитные и акустические, что позволяет определить вид и степень повреждения древесины более эффективно.

ТИПЫ ПОРОКОВ

Классификация пороков древесины основывается на международном стандарте ISO, а также на действующем в Российской Федерации ГОСТ 2140-81. В эту категорию входят такие дефекты как сучки и структурные пороки древесины; всего в государственном стандарте предусмотрено описание более 180 разновидностей пороков натуральной древесины.

Сучки

Сучок можно определить как часть ветви, заключенную в древесную ткань ствола. В зависимости от их структуры, состояния и места относительно ствола, сучки могут классифицироваться как светлые или темные, несовершенные межсучковые, непересекающиеся и межсучковые. Также существуют категории, такие как дымчатые узлы, рыхлые узлы и выпадающие узлы.

Гипертрофические сучки, как правило, образуют характерные наросты в круглой древесине и могут встречаться во всех сортах древесины. Они способны существенно снижать качество материала и ограничивать возможности его применения. При распиловке и сушке сучки могут отделяться от окружающей древесины, оставляя за собой отверстия в материале.

На изображении представлены: здоровый сучок, поврежденный сучок и группа сучков.

ТРЕЩИНЫ СРУБЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Трещина представляет собой разрыв, который может быть как поперечным, так и продольным, образующимся в ткани древесины, направленном относительно волокон. Для небольших заготовок такие трещины оцениваются как дефекты, в то время как для крупных пиломатериалов различают несколько типов трещин.

Среди них выделяют усадочные трещины, которые представляют собой поверхностные трещины, проникающие вглубь материала и возникающие в процессе сушки, что значительно увеличивает вероятность заражения древесины грибком. Пильные трещины, в свою очередь, возникают из-за внутренних напряжений, возникающих при распиловке древесины.

Другие виды трещин, такие как паровые и пропиточные, возникают в результате снижения прочности элемента в сочетании с увеличением внутренних напряжений. Эти трещины могут представлять важную опасность для структурной целостности деревянных изделий.

На изображениях представлены: морозобойная трещина и усадочная трещина.

Усадочная трещина – это радиальная трещина в древесине, которая возникает в сердцевине дерева во время его роста и не достигает наружных слоев.

Среди дополнительных видов трещин выделяются:

Шильфер — множество метиков, образующихся внутри ствола.
Ветренница — внутренняя трещина, которая расширяется между ядром и внешними слоями древесины, избегая центральной части ствола.
Отлуп — разрыв между годовыми слоями, возникший в середине ствола, что проявляется как дуговидная пустота на торцевом срезе.
Морозобоина — дефект, возникающий в результате резкого падения температуры, сопряженного с сильными морозами. В соответствии с принятыми нормами к морозобоинам также относятся громобоины — трещины, возникающие из-за удара молнии в дерево.
Трещина сжатия — это повреждение, возникающее на стволе растения, вызванное чрезмерным давлением.
Отщеп — сквозной разрыв, который отделяется от торцевого сечения древесины.
Трещина усушки — внешняя трещина, появляющаяся при сушке древесины, проникающая внутрь древесного сортимента.

Среди трещин также существуют дефекты, вызванные процессами распиловки, пропаривания и сушки древесины.

Сучки

Ветвление является распространённым дефектом, переводящим на себя часть живой ветви, ввиду чего его можно рассматривать как кусочек ветвления, заключенный в древесной ткани ствола. Чаще всего сучки формируются в результате развития почек роста, которые также называются первичными узлами. Редко встречаются вторичные узлы, которые в визуальном плане выглядят как отверстия и представляют собой спящие почки, не сумевшие развиться в полноценный побег (это иллюстрируется на представленных ниже рисунках).

Узлы могут принимать круглую, овальную или вытянутую форму. В зависимости от степени слияния с окружающей древесиной, узлы могут классифицироваться как сросшиеся, частично сросшиеся или несросшиеся.

На изображении: слева направо, здоровый круглый узел (с сучками), сплавленный овальный узел и несплавленный овальный узел.

В зависимости от расположения сучков в древесине, их можно поделить на:

пластевые (расположены на широкой стороне – пласти);
кромочные (локализованы на внешней кромке);
торцевые (находятся на торцевой поверхности);
ребровые (проходящие через смежные пласть и кромку);
сшивные (полностью проходят через всю пласть или кромку и выступают с обеих сторон).

Стоит отметить, что некоторые сучки могут не протираться на поверхности древесины, оставаясь скрытыми, или заросшими. Эти дефекты можно обнаружить по характерным выпуклостям или признакам врастания, таким как вариации в форме древесного волокна.

Выбор лака для ОСБ-плит и советы по его использованию. Чем покрыть осб на полу в доме.

Схема образования сучков: 1 — первичные сучки; 2 — вторичные сучки.

Классифицируя сучки по степени образования, можно выделить:

здоровые (без наличия гнили, допустимы небольшие трещины, цвет может варьироваться от светлого до темного);
загнившие (зона гнили составляет не более одной трети от общей площади сучка);
табачные (почти полностью загнившие сучки, имеющие ржаво-бурый оттенок и распадающиеся при механическом воздействии).

Сучки обычно отрицательно влияют на внешний вид древесины, а также снижают её однородность. Они значительно ослабляют прочность и другие физико-механические характеристики материала. Из-за повышенной твердости соседних сучков может затрудняться обработка древесины с помощью режущих инструментов.

Трещины

Трещины представляют собой разрывы, возникающие вдоль волокон древесины, и являются одним из основных факторов, ухудшающих её качество. Трещины значительно снижают прочность древесины и её способность выдерживать высокие нагрузки, а также способствуют проникновению влаги и биологических загрязнений, что повышает риск разложения древесного материала.

Ниже рассмотрим основные типы трещин.

Метиковые трещины

Метиковые трещины являются длинными и радиальными разрывами, которые достигают 10 метров и более в центре ствола дерева. Их можно классифицировать на два основных типа: простые трещины, являющиеся одиночными, и сложные, представляющие собой множественные трещины.

На изображении: метиковые трещины в выступающей и отделанной древесине (с края к краю).

Метиковые трещины сосредотачиваются в сердцевине и часто не видны снаружи, но могут стать заметными на поверхности по мере усушки бревна. Мелкие трещины, смещающиеся от центра к периферии, называются ветровыми.

Наиболее часто такие трещины образуются естественным образом во время роста дерева, однако их появление также может происходить в результате механических воздействий при валке, когда внутреннее напряжение резко возрастает из-за удара дерева о землю.

Отлупные трещины

Отлупные трещины, также известные как трещины расслоения, являются отделениями сердцевины ствола. Эти трещины выглядят как большие, дугообразные или округлые разрывы на спиле древесины. Их можно наблюдать только на концах бревен, тогда как на досках или бревнах, которые были распилены, они выглядят как продольные трещины или пазы.

На изображении: отделения на бревнах и пиломатериалах (с выходом на доску, край и торец).

Морозная трещина

Морозные трещины, неофициально называемые криосохранением, являются трещинами, распространяющимися по длине дерева и простирающимися от поверхности до середины ствола в радиальном направлении. Эти трещины возникают на живых деревьях в результате резкого снижения температуры. Согласно стандартам ГОСТа, к этой категории дефектов также включаются молниевые трещины — трещины, возникающие при ударе молнии по дереву.

На изображении: морозобойные трещины на древесине и пиломатериалах.

Трещины усушки

Трещины усушки, как можно догадаться по их названию, возникают в результате роста внутренних напряжений в процессе сушки древесины. Эти дефекты выглядят как внешние трещины, которые распространяются радиально от поверхности к центру древесины. В отличие от трещин, имеющих природное происхождение (таких как метиковые или морозные расколы), трещины усушки менее широкие и глубокие. В зависимости от расположения усадочных трещин, они могут быть классифицированы как торцевые, боковые, слоевые или краевые.

Дефекты формы ствола

Сбежистость

Сбежистость характеризуется тем, что диаметр бревна постепенно уменьшается от его конца к вершине — это естественная усушка, известная как сбег. Тем не менее, если диаметр на метр длины срубленного бревна уменьшается более чем на 1 см, это считается дефектом, называемым абляцией. Чаще всего это встречается у лиственных деревьев по сравнению с хвойными. Аномальное сужение бревна увеличивает объем отходов при его промышленной обработке. Кроме того, абляция может привести к радиальному наклону волокон в досках и балках, что является серьезным пороком древесины.

Закомелистость

Закомелистость представляет собой явление, при котором диаметр ствола аномально увеличивается в нижней части, то есть у основания бревна. Важно заметить, что диаметр дна ствола менее чем на 1,2 раза превышает диаметр остальной части ствола, измеряемого на расстоянии 1 метра от расширения. Закомелистость может быть обозначена как округлая (регулярная) или ребристая (нерегулярная) в зависимости от формы торца ствола.

На изображении представлены: закругленный и ребристый закомелис.

Овальность

Овальность — это дефект, при котором ствол имеет овальное поперечное сечение. Данный дефект легко распознать по тому, что наибольший диаметр на конце заготовки как минимум в 1,5 раза больше наименьшего. Овальная форма заготовки не только затрудняет дальнейшую обработку, но и может приводить к появлению внутренних дефектов, таких как смятие или волочение древесины.

Наросты

Наросты представляют собой локальные утолщения, которые могут появляться на стволе и гораздо реже на ветвях. Под корой они могут иметь конические бугорки, что является типичным для сучков, или гладкую поверхность, характерную для сувели.

Из-за своей структуры, твердости и неравномерности сучковатая древесина часто оказывается непригодной для традиционной деревообработки. Однако благодаря своей уникальной текстуре, сучковатая древесина ценится как сырьё для художественных и декоративных изделий, а также находит применение в производстве шпона в промышленной обработке древесины.

Где найти проволоку из нихрома. Где взять нихромовую проволоку?

Подробнее об уникальных свойствах сучковатой древесины можно узнать в нашей статье «Как отличить сучок от ручки».

Кривизна

Кривизна — это изгиб древесины вдоль бревна. Это явление часто возникает после того, как верхний побег погибает, и дерево продолжает расти на боковой ветви. Кривизна может быть также вызвана естественным стремлением дерева к увеличению освещения либо при его росте на склонах. Кривизна ствола может быть простой (обозначая один изгиб) или сложной, состоящей из нескольких изгибов.

На изображении показаны два типа кривизны ствола: простая и сложная.

Какие пороки строения особенно распространены?

Некоторые видимые отклонения появляются достаточно часто, встречаясь во многих деревьях. Большинство таких пороков являются естественными дефектами, возникшими в процессе роста и не являющимися результатом дефектов, вызванных обработкой.

Наклон волокон. Это явление может быть радиальным или тангенциальным и характеризуется несоответствием направления сосудов ствола и главной продольной оси. Появление этого порока может быть также связано с неправильным распилом прямослойной заготовки. Этот дефект снижает прочность древесины, увеличивают общие показатели усушки и способствуют дальнейшему образованию покоробленности. Кроме того, это также вредит материалу с точки зрения его способности к изгибу, что может вызвать сложности в процессе обработки.
Крень. При этом наблюдается нарушение слоистости в области сучков, когда через годовые кольца проходят заметные полосы и пятна. Данный дефект характерен для хвойных деревьев и проявляется на спилах бревен, а также в заготовках для последующих изделий. Причиной крени, как правило, служит сжатие в области наклонённых или искривленных стволов, что приводит к снижению содержания целлюлозы в древесине на 10%.
Тяговая древесина. При наблюдении таких признаков становится заметно, что ежегодные приросты значительно расширяются. Изменения характерны для лиственных деревьев, особенно для пород с четко выраженными кольцами, таких как ясень или дуб. Проблемы с данной древесиной затрудняют механическую обработку, приводя к тому, что волокна могут отрываться и застревать.
Свилеватость. В этом случае древесные волокна располагаются беспорядочно, создавая хаотичную структуру. Данный недостаток особенно часто наблюдается в нижней части у стволов лиственниц, хотя иногда может проходить и по всей длине, например, как это часто бывает у карельских берез. Отклонения такого рода снижают устойчивость к растяжению, создают дополнительные сложности при обработке, но в то же время придают материалу привлекательный внешний вид, что делает его востребованным для декоративного применения.
Засмолки и кармашки. Это участки, заполненные смолой или камедью. Они могут находиться между кольцами или сосудами и выглядеть темнее окружающей их древесины.
Сухобокость. В результате различных причин участок ствола может отмереть. На высохшей части можно увидеть наросты по краям, которые выделяют её на общем фоне и оставляют впечатление вдавленности внутрь.
Глазки. В отдельных случаях почки не развиваются в новые побеги, оставаясь в зачаточном состоянии. Глазки могут располагаться как далеко друг от друга, так и группами в определенных участках древесины. При визуальном осмотре они могут отличаться по цвету — от светлых до темных. Наличие таких дефектов может снижать прочность древесины на изгиб и негативно сказываться на её ударной вязкости.
Пятнистость. Разнообразные разводы и линии в структуре древесины, которые не влияют на её общую прочность. Данный недостаток характерен для лиственных пород, однако крупные пятна могут привести к растрескиванию шпона, даже если на механические свойства он не оказывает серьезного влияния.

Основные дефекты формы ствола

Существуют виды дефектов формы, которые могут затруднить заготовку древесины. Эти дефекты образуются естественным образом в процессе роста бревна и увеличивают количество отходов, образующихся во время распиловки. Кроме того, из-за деформации во время роста ствола волокна могут приобретать радиальный наклон, что считается пороком древесины.

Сбежистость. Это уменьшение диаметра ствола от нижней части к верхней. Хотя само по себе это явление является нормальным, если разница в диаметре превышает 1 см на каждый метр длины, это будет считаться пороком. К сбежистости также относится и закомелистость, которая проявляется широкой нижней частью по сравнению с остальной частью ствола.
Овальность. Овальные торцы представляют собой дефект, который можно наблюдать, если соотношение между меньшим и большим диаметром поперечного сечения ствола меньше, чем 1:1,5.
Наросты. Эти локальные утолщения могут иметь либо гладкую, либо шероховатую поверхность, имеют разнообразные формы и могут возникать в результате механических повреждений, инфекций или воздействия грибков, а также других факторов, нарушающих процесс роста. Они могут быть разных размеров: от небольших, размерами с кулак, до гигантских, достигающих 100 килограмм, особенно часто встречающиеся на березах и ореховых деревьях.
Кривизна. Это изгиб ствола вдоль его длины, что также затрудняет процесс обработки. Кривизна встречается у всех пород, но некоторые из них (например, ели, пихты, дубы, тополя) менее подвержены данному дефекту, в отличие от других.

Какие бывают трещины?

Трещины являются повреждениями, проходящими параллельно направлениям древесных волокон, и представляют собой один из основных факторов, ухудшающих качество древесины. Эти дефекты значительно снижают прочность и способность древесины выдерживать высокие нагрузки.

Отпуск - определение, процесс, преимущества и многое другое. Что такое отпуск стали?

К тому же они увеличивают вероятность проникновения влаги, плесени и грибков в материал. При этом существует четкая классификация трещин, которые могут быть разделены, в том числе, на:

глубокие (меньше 1/10 диаметра торца ствола — в данном случае, их размер превышает 7 см) и неглубокие (все, что меньше обозначенных параметров);
сомкнутые (ширина не превышает 1 мм) и разошедшиеся (может быть шире указанного);
торцевые и боковые — название указывает на место расположения дефекта;
сквозные — выглядят как отверстия, которые просматриваются с обеих сторон.

Метиковые трещины, как правило, представляют собой радиально расходящиеся от центра ствола, особенно часто встречающиеся у сосен и тополей, достигающие длины 10 метров и более, при этом они могут быть видны только на концах больших стволов. Эти дефекты могут образовываться как в процессе роста дерева, так и в результате механических воздействий во время валки, когда дерево сталкивается с землёй.

По мере высыхания материала трещины становятся более выраженными.

Морозобойные повреждения, формирующиеся от заболони к сердцевине, возникают в результате резких перепадов температуры в холодные периоды. Они часто наблюдаются у лиственных деревьев, реже у хвойных, и по внешнему виду могут напоминать следы от удара молнии. Края таких трещин обычно имеют цилиндрическую форму, а кора может быть сильно отодвинута.

Трещины могут также возникать между годовыми кольцами, причем их появление может быть связано с сепсисом или образованием водяного слоя, что позволяет утверждать, что нарушения могут возникнуть при резких переходах между слоями древесины.

Усадочные трещины образуются вследствие внутренних напряжений. Они обычно менее выражены и имеют меньшую глубину, чем мерзлотные и морозные трещины и могут быть вызваны, в том числе, неравномерной сушкой изделий.

Пороки формы ствола

ГОСТ четко определяет следующие дефекты формы древесины:

Сбежистость. Это плавное уменьшение радиуса ствола. Сбег в норме — это снижение диаметра ствола на 1 см на одном метре длины. Если величина сбега превышает данный норматив, то говорят о высокой сбежистости.
Овальность. Данный порок предполагает, что соотношение меньшего и большего диаметра поперечного сечения ствола меньше, чем 1:1,5.
Нарост. Это изменение толщины ствола, при котором в тканях нароста можно наблюдать рельефные разводы различной формы.
Кривизна. Это отклонение продольной оси ствола от прямой. Это отклонение практически не наблюдается у елей, тополей, дубов и пихты.

Трещины

Трещины в древесине представляют собой повреждения, идущие параллельно волокнам древесины.

Метиковая. Составляет радиальные трещины от центра ствола, протяжённые по всей длине. Метиковые трещины подразделяются на простые (одиночные) и сложные (множественные).
Морозная. Стремится от заболони к ядру и появляется в живом дереве при низких температурах. Эти трещины носят протяжённый характер.
Отлупная. Возникает в ядре ствола и проходит между слоями годовых приростов.
Трещина усушки. Может возникнуть при некачественной сушке, менее протяжённые, чем морозные и метиковые трещины.
Боковая трещина. Проявляется либо на боковой поверхности изделия, либо одновременно на боковой и торцевой поверхности.
Торцевая трещина. Проявляется исключительно на торцевой поверхности, не затрагивая боковые поверхности.
Неглубокая трещина. Для лесоматериала — не превышает 1/10 диаметра торца и 7 см. Для пиломатериала — не более 5 мм, не проходя насквозь.
Глубокая трещина. Эти трещины превышают параметры неглубоких трещин, не являясь сквозными.
Сквозная трещина. Данный вид трещины имеет два выхода.
Сомкнутая трещина. Ширина такой трещины меньше или равна 1 мм.
Разошедшаяся трещина. Ширина такой трещины превышает 1 мм.

Сучки на стволе

Сучок — это часть ветви, проникающая через ствол древесины. Существует множество типов сучков, которые могут классифицироваться по следующими признаками:

форма сечения (сучок может быть в сечении круглым, овальным, продолговатым);
место выхода (выход может находиться в кромке, ребре, торце изделия или в равнинной части материала);
расположение относительно друг друга (сучки могут быть отдельно разбросаны или собраны в группы);
соединение с окружающими тканями (разветвлённые, частично сросшиеся, полностью несросшиеся или выпадающие);
состояние (здоровые, загнившие, регрессирующие, табачные);
количество выходов на поверхность изделия, материала (односторонние, сквозные и заросшие).

Гниль

Гниль — это дефект, вызванный грибками, которые разрушают древесину и поражают её ствол. Пораженные участки древесины становятся мягче, проявляя желтоватые или более светлые оттенки по сравнению с здоровыми волокнами.

Обзол

Обзол — это сторона кромки бревна (иногда с корой), которая остается неполированной на досках. Из-за этого край доски часто оказывается не плоским и наклонным, а скошенным и закругленным.

Механическое повреждение

Механическое повреждение — это еще один искусственный дефект, который появляется после распиловки древесины. Эти дефекты могут быть вызваны различными факторами, включая обработку, транспортировку или хранение древесины. Различные доски могут повредиться при соприкосновении друг с другом из-за неаккуратного обращения.