Москва Издательстве «Лесная промышленность»

Вид материала

Документы

Содержание Морозные трещины. Громобойные трещины'. Трещины сжатия. 4.2. Трещины срубленной древесины Трещины усушки. Трещины, возникающие при распи­ловке, пропарке и пропитке древеси­ны. Трещины, возникающие при валке деревьев. 4.3. Измерение трещин 6. Пороки формы ствола Эксцентричность ствола.

Подобный материал:

• Программа вступительного экзамена для поступления в магистратуру по профессионально-образовательной, 39.27kb.
• Паспорт инвестиционного проекта, 27.34kb.
• Информация о региональных экспортно-ориентированных предприятиях, 174.9kb.
• Чернобров. "Над пропастью нераскрытых тайн", 4543.26kb.
• Итар-тасс, 16.05kb.
• Каталог, 270.46kb.
• 1 Вводная часть, 154.31kb.
• Секция 4 «лесная биотехнология: от исследований к инновациям», 30.88kb.
• Информация для руководителей предприятий и специалистов общественного питания г. Тулы, 6.2kb.
• Разработка мероприятия : "лесная гостиная"царица северных лесов и ее подруги…", 147.72kb.

Морозные трещины. Наружные ра­диальные трещины, возникающие зи­мой при резком охлаждении стволов.


По длине могут распространяться на значительную часть ствола, по глу­бине—до сердцевины. Чаще всего располагаются в комлевой части ствола; на поверхности ствола или круглого сортимента наблюдаются в виде открытых трещин со вздутиями или гребнями, возникающими снару­жи ствола от разрастания коры и древесины, реже—без этих вздутий. Иногда встречаются морозные тре­щины, обросшие снаружи замкнуты­ми слоями древесины (рис. 67).

В наибольшей степени морозными трещинами поражаются толстые стволы твердых лиственных пород:

клена, бука, дуба, ясеня, ореха; од­нако и на мягких лиственных поро­дах—осине и липе—морозные тре­щины являются частым явлением. Хвойные поражаются значительно меньше, однако у пихты отмечено частое образование внутренних тан-гентальных морозных трещин.

Причины образования. Су­ществует несколько точек зрения в отношении причин образования мо­розных трещин. Ряд ученых (Мауег-\Уе§е1;п, КйЫег, ТгаЬег. 1962; Чуди-нов, 1968) основной причиной этого явления считает значительную раз­ницу в деформации древесины под действием низкой температуры в тангентальном и радиальном направ­лениях, ведущую к возникновению критических напряжений и разрыву тканей, чему в значительной степени способствует расширение воды при ее замерзании в центральной части ствола. Б. С. Чудинов подчеркивает значение так называемой внутренней сушки древесины при заморажива­нии. Величина возникающей при этом усушки определяется степенью обезвоживания клеточных оболочек, зависящей от влажности и темпера­туры древесины. Наибольшая усадка возникает, если влажность древеси­ны несколько превосходит значение предела гигроскопичности.

Что касается влияния значитель­ного перепада температур между центральными и периферическими частями ствола, возникающего при сильном морозе, то это явление счи­тается менее вероятной причиной возникновения морозных трещин,

Влияние па качество древе­сины. Морозные трещины, нару­шая цельность древесины и изменяя форму ствола, могут понижать сор­тность и выход изделий; кроме того, они могут способствовать появлению в древесине гнили. Наиболее отрица­тельное влияние оказывают мороз­ные трещины, расположенные вин­тообразно вследствие косослойности ствола.

Громобойные трещины'. Радиаль­ные трещины или желобки разной глубины, часто сопровождаемые от­колами и расщепами поверхностных слоев древесины ствола. Обычно проходят по всей длине дерева—от вершины до корневых лап (рис. 68). В отдельных случаях незаметны на поверхности и проходят во внутрен­них слоях ствола. Старые (заросшие) громобойные трещины не отличают­ся от морозных.

Встречаются на всех породах. Особенно сильно поражаются хвой­ные, а из лиственных—дуб, акация белая, ильмовые и ясень. Сравни­тельно редко поражаются граб, оль­ха черная и береза. Интенсивное развитие в стволах зон ядра и спелой древесины, обычно содержащих от­носительно небольшое количество влаги и поэтому плохо проводящих электричество, способствует сильно­му поражению молнией.

Влияние на качество древе­сины. Громобойные трещины в за­висимости от их глубины снижают сортность круглых лесоматериалов и выход сортиментов. Повреждения коры и наружных слоев древесины, обычно сопровождающие этот по­рок, способствуют проникновению грибной инфекции и возникновению гнили.

Трещины сжатия. Поперечные тре­щины. идущие от периферии ствола и доходящие иногда до его сердцеви­ны, часто сопровождаемые нароста­ми раневой древесины в виде вали­ков. Встречаются у хвойных по­род—сосны, ели, пихты, сосны вей-мутовой и некоторых других. Хоро­шо заметны на строганой радиальной поверхности пиломатериалов в виде трещин, расположенных под прямым (или близким к прямому) углом к годичным слоям (Ое1огте, 1974).

На поверхности стволов растущих деревьев заметны по валикам, обыч­но закрывающим трещины или окру­жающим трещины, еще не заросшие и доходящие до поверхности ствола (рис. 69 и 70).

Причины образования. Тре­щины сжатия возникают под дей­ствием силы ветра или односторон­него снежного навала. Вследствие того, что прочность древесины на растяжение примерно в 3 раза боль­ше прочности на сжатие, разруше­ние тканей дерева, испытывающего изгибающие нагрузки, происходит прежде всего в сжатой зоне. Таким образом, трещины сжатия образуют­ся в тех случаях, когда изгибающая дерево сила (ветер, тяжесть снега) по своей величине еще не способна произвести полный излом ствола, но уже достаточна, чтобы вызвать де­формацию древесины в сжатой зоне. Установлено (Мегвеп, \У1'пег, 1952), что такие трещины возникают у де­ревьев, отличающихся тонкими, ма-лосбежистыми стволами, при густом их стоянии.

Чаще всего поражаются насажде­ния в стадии жердняка. Возникнове­нию порока могут способствовать чрезмерно интенсивные рубки ухода. Возникающий на месте трещины ва­лик раневой древесины хорошо заме­тен на протяжении 10 лет и более, после чего ствол приобретает нор­мальные очертания.

Влияние на качество древе­сины. Поперечные трещины даже при полном их зарастании резко сни­жают механические свойства древе­сины, в результате чего лесоматери­ал, содержащий такие трещины в значительном количестве, малопри­годен для строительства и не может быть использован в качестве высоко­сортного пиловочника. Пиломатери­алы, полученные из поврежденных трещинами частей ствола, часто ло­маются уже в процессе распиловки (Мегееп, тпет, 1952).

4.2. ТРЕЩИНЫ СРУБЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

В срубленной древесине следует раз­личать трещины усушки и трещины.

образовавшиеся при распиловке и пропаривании. Особую группу тре­щин составляют расщепы и сколы, часто возникающие при валке дерева.

Для названных выше типов тре­щин срубленной древесины могут быть предложены общие классифи­кации, касающиеся их наиболее важ­ных признаков: размеров и положе­ния в сортименте. Приводимые клас­сификации предшествуют описанию основных типов трещин срубленной древесины в зависимости от причин их возникновения.

По размерам трещины подразделя­ются на малые, длина которых мень­ше ширины сортимента; средние, имеющие длину, не превышающую полуторную ширину сортимента;

крупные—длиной более полуторной ширины сортимента; волосные— очень узкие, до 0,5 мм шириной на поверхности сортимента; неглубо­кие—для сортиментов не толще 50 мм глубиной не более 5 мм, для сортиментов более толстых— глубиной не более '/ю их толщины;

глубокие—для сортиментов не тол­ще 50 мм, глубиной более 5 мм, для сортиментов более толстых — глубиной более '/ю их толщины, но не проникающие на вторую боковую поверхность сортимента (рис. 71). Неглубокие и глубокие трещины яв­ляются односторонними. На фанере трещины могут быть разошедшими­ся и плотно сомкнутыми.

В зависимости от положения в сортименте трещины подразделяют­ся на торцовые, расположенные на торце и не выходящие на пласти и кромки сортимента (рис. XX, и); пла-стевые, расположенные на пласти, но могущие выходить и на торцы (рис. XX, б) и кромочные, располо­женные на кромке, но могущие вы­ходить и на торцы (рис. XX, в). Пластевые и кромочные трещины могут быть сквозными, если они одновременно выходят на две боко­вые поверхности сортимента или на одну боковую поверхность дважды (рис. XX,г, рис. 72).

Трещины усушки. Наружные тре­щины, возникающие в сортименте при высыхании древесины и распро­страняющиеся от поверхности вглубь (рис. 73). На торцах часто имеют вид метиковых или отлупных трещин, но отличаются от последних небольшим протяжением вдоль воло­кон сортимента. Встречаются в дре­весине всех пород. Ель растрескива­ется более глубоко, чем сосна, но сосна имеет большее количество тре­щин, чем ель. Особенно подвержены растрескиванию древесина листвен­ницы, бука, липы, березы. Сорти­менты крупных сечений при сушке растрескиваются сильнее, чем име­ющие мелкое сечение. Особенно сильно растрескиваются сортимен­ты, включающие сердцевинную трубку. Доски радиальной распилов­ки растрескиваются мало.

Причины возникновения. Трещины усушки начинают появ­ляться тогда, когда влажность древе­сины становится ниже точки насы­щения клеточных оболочек (ниже 30%) и древесина начинает сжимать­ся (усыхать). Наружные слои древе­сины при этом становятся суше внутренних. В них возникают растя-гиваклцие напряжения, которые и разрывают древесину в плоскости наименьшего сопротивления—по сердцевинным лучам. Радиальное ра-стрескивание обусловливается также тем, что усушка древесины в танген-тальном направлении примерно в 2 раза больше, чем в радиальном.

Чем ниже становится влажность древесины, тем сильнее она растре­скивается. Быстрая сушка приводит обычно к большему растрескиванию.

Влияние на качество древесины. Трещины усушки, нарушая цельность древесины, оказывают су­щественное влияние на прочность и могут сильно снижать ее сортность. Трещины не только непосредственно влияют на качество древесины, они служат также каналами проникнове­ния грибной инфекции во внутренние ее слои. В трещины может попадать вода, увлажняя уже просохшую дре­весину.

Влияние трещин на качество дре­весины зависит от их размеров, рас­положения в сортименте, назначения древесины и ее влажности.





Рис. XX. Разновидности трещин в зависимости от положения в сортименте:

а—торцовые; б—пластевые; в—-кромочные; г—сквозные


Волосные трещины обычно допу­скаются почти во всех высокосор­тных сортиментах, так же как и всякие трещины, не выходящие за пределы припусков на оторцовку, обрезку и строжку.

В высушенной древесине трещины могут быть допущены больших раз­меров, чем в древесине влажной.

Трещины, возникающие при распи­ловке, пропарке и пропитке древеси­ны. Растрескивание срубленной дре­весины может происходить при влажности, значительно превыша­ющей точку насыщения волокон, т. е. в условиях, когда в древесине отсутствуют усушечные напряже­ния. Такое растрескивание происхо­дит при распиловке кряжей на пило­материалы, а также крупных пило­материалов на более мелкие у ли­ственных, а иногда и хвойных пород. Растрескивание буковых пиломате­риалов, происходящее сразу же пос­ле их изготовления, достигает в за висимости от размеров 10—15% об­щего количества (Стриха, 1956).

Растрескивание древесины, име­ющей влажность выше точки насы­щения волокон, при распиловке обусловливается перегруппировкой внутренних напряжений, особенно при наличии в сортиментах креневой (у хвойных) и тяговой (у листвен­ных) древесины. Наиболее часто при распиловке растрескиваются широ­кие сердцевинные доски.

Появление трещин в пиломатери­алах иногда наблюдается и при их пропаривании, когда в древесине про­исходит увеличение напряжений с одновременным снижением ее проч­ности, а также при пропитке.

Трещины, возникающие при валке деревьев. Такие трещины бывают двух видов. Первые возникают вследствие удара дерева о землю, когда поперечные внутренние напря­жения увеличиваются настолько, что превосходят пределы прочности дре­весины. Вторые являются следстви­ем неправильных приемов спилива-ния деревьев и наблюдаются в виде расщепов и сколов комлевой части ствола (рис. 74). Расщепы довольно часты при механизированной заго­товке леса агрегатными машинами, производящими валку деревьев при помощи мощных толкающих рыча­гов без подпила. Величина расщепа и расположение его границ зависит от усилия валки и высоты его приложе­ния, диаметра ствола в месте реза, породы дерева, наклона ствола, вет­ровой нагрузки и некоторых других факторов (Ермольев, 1966).

4.3. ИЗМЕРЕНИЕ ТРЕЩИН

Метиковые, отлупные и морозные трещины измеряются минимальной толщиной сердцевинной вырезки или вписанным в 'горец кругом, в кото­рые укладываются эти трещины. Размеры вырезки или круга выража­ются в долях диаметра торца, на который выходят трещины.

Для трещин, расположенных в разных плоскостях, размер вырезки определяется с учетом их располо­жения на обоих торцах сортимента. За размер трещин принимается наи­меньшая толщина вырезки, в кото-


рую укладываются трещины на обо­их торцах.

Наружные боковые трещины от усушки измеряются по глубине в миллиметрах или долях диаметра сортимента в месте их измерения. В лесоматериалах для распиловки эти трещины могут измеряться мини­мальной толщиной сердцевинной вы­резки, при этом их глубина не изме­ряется.

Трещины торцовые от усушки из­меряются по их глубине в миллимет­рах, считая от поверхности торца, а в верхних торцах, включая и припуск.

При одновременном наличии в сор­тименте трещин различного проис­хождения сердцевинную вырезку не­обходимо выбирать так, чтобы она была минимальной и включала в себя все трещины.

Размеры трещин наиболее точно можно определить в сухую погоду, так как в противном случае их раз­меры уменьшаются.

Для замера глубины трещин ис­пользуют щуп—стальную линейку шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Измерение производят в месте наи­большей ширины трещины.

5. ДЕФОРМАЦИИ

В эту группу пороков включены покоробленности, под которыми по­нимают искривления сортимента, происходящие при распиловке или сушке.

В зависимости от характера ис­кривления покоробленность подраз­деляется на поперечную, продоль­ную по пласти, продольную по кром­ке и крыловатость. Покороблен­ность продольная по пла­сти—изгиб сортимента по длине в плоскости перпендикулярной пласти (рис. XXI,и; рис. 75,я). Покороб­ленность продольная по кромке—изгиб сортимента по дли­не в плоскости параллельной пласти (рис. XXI, б). Покоробленность поперечная — и згиб сортимента по ширине (рис. XXI,д, рис. 75, б и в). Крыловатость — спиральная изогнутость сортимента по длине (рис. XXI,г и 75.г). Покоробленность может возник­нуть при распиловке древесины, на­ходящейся во влажном состоянии, как следствие остаточных напряже­ний, а также при сушке древесины. В последнем случае причиной поко-робленности часто является косос­лойность сортимента, или наличие в нем слоев креневой или тяговой дре весины, а также различие в величине радиальной и тангентальной усушки.

На рис. XXII представлены дефор­мации поперечного сечения сорти­ментов, выпиленных из разных ча­стей бревна.

Влияние на качество древе­сины. Покоробленность затрудня­ет, а иногда и полностью исключает возможность использования сорти­ментов по назначению.

Измерение. Поперечная поко-робленность измеряется отношением наибольшей стрелы пр01 иба к шири­не пиломатериала и выражается в процентах; продольная—отноше­нием наибольшей по длине сортимен­та стрелы прогиба к общей длине покоробленности и выражается в про­центах ; крыловатость — наибольшим

отклонением поверхности сортимента от плоскости и выражается в милли­метрах. В клееной фанере покороб-ленность определяется на горизон­тальной плоскости при помощи линей­ки, устанавливаемой по диагонали листа, и выражается в сантиметрах на 1 пог. м длины диагонали.





Рис. XXI. Разновидности покоробленноста:

.а—продольная по пласти; б—продольная по кромке;

в — попере чная; г —крылопятосч 1,

Рис. XXII. Деформация поперечного сече­ния сортиментов, выпиленных из разных частей бревна


6. ПОРОКИ ФОРМЫ СТВОЛА

К этой группе пороков относятся

сбежистость, кривизна, закомели-стость, эксцентричность ствола, же­лобки, продольная ребристость и двойная вершина.

Образование пороков формы ство­ла, как правило, влечет за собой появление некоторых пороков стро­ения древесины. Названное обсто­ятельство следует учитывать при об­щей оценке влияния описываемой группы пороков на качество древеси­ны.

Сбежистость. Выражается в посте­пенном уменьшении диаметра круг­лого сортимента (или ширины необ­резной доски) в направлении от ком­ля к вершине, превышающем вели чину сбега, Принятую за нормаль­ную.

Сбежистость в известных пределах является неизбежным явлением, обусловленным самой природой дре­весных растений. Повышенная сбе-жистость, относящаяся к порокам древесины, обусловливается особен­ностями развития отдельных деревь­ев в насаждении (свободно стоящие деревья характеризуются значитель­ной сбежистостью ствола), методами создания и ухода за древостоями, а также наследственными особенно­стями отдельных форм древесных пород. Величина сбега зависит от породы (хвойные менее сбежисты), бонитета насаждений (в лучших ус­ловиях произрастания деревья пол-нодревеснее, чем в худших). Кроме того, сбег определяется положением сортимента по высоте ствола: наи­меньший сбег в средней части ство­ла, наибольший—в вершинной.

Влияние на качество древе­сины. В пиломатериалах, особенно выпиленных из периферических ча­стей ствола, сбежистость влечет за собой неизбежное перерезание го­дичных слоев и возникновение на­клона волокон (см. с. 82), что оказы­вает отрицательное влияние на меха­нические свойства таких пиломатери­алов, особенно на их прочность при статическом поперечном изгибе. Сбежистость приводит к значитель­ному увеличению расхода сырья и снижению его качества, особенно при распиловке (образуется горбыль) и лущении.

Измерение. Сбег определяется путем деления разности между ком­левым и вершинным диаметром сор­тимента в сантиметрах (у необрез­ных пиломатериалов—между шири­ной комлевого и вершинного конца) на длину сортимента в метрах и выражается в процентах или санти­метрах на метр длины. В закомели-стых бревнах измерение нижнего ди­аметра производится на 1м выше комлевого обреза.

Кривизна. Искривление ствола (сортимента) по длине. Различают простую кривизну, характеризу­ющуюся только одним изгибом, и сложную, характеризующуюся несколькими изгибами (в одной или

нескольких плоскостях). Кривизна встречается у всех пород, однако у ели, пихты, тополя, ольхи и дуба она не является характерным пороком. Разновидностью простой кривизны является саблевидная форма ствола лиственницы и ели (рис. 76), а слож­ной—спиралевидное искривление сосны, бука и пихты (рис. 77).

Измерение. Простую кривизну измеряют по величине стрелы макси­мального прогиба и выражают в про­центах от протяженности кривизны по длине сортимента.

Сложную кривизну измеряют по величине стрелы прогиба наибольше­го из составляющих ее искривлений и выражают в процентах от протя­женности этого искривления по дли­не сортимента.

В лесоматериалах, предназначен­ных для последующей разделки на чураки, кривизна определяется от­дельно для каждого чурака. При разделке сортимента с односторон­ней кривизной на чураки стрела их прогиба, выраженная в процентах, уменьшается во столько раз, на сколько равных частей разрезается сортимент. Поэтому для повышения сорта сортиментов, бракуемых по кривизне, длинные сортименты вы­годно разделывать на более корот­кие.

Измерение кривизны комлевых лесоматериалов из-за неправильной формы нижнего торца связано со значительными трудностями. Соглас­но действующему стандарту на поро­ки древесины при измерении кривиз­ны комлевых лесоматериалов размер сбега на первом метре от нижнего торца в расчет не принимается. Де­тально вопрос об измерении кривиз­ны комлевых лесоматериалов разра­ботан Н. Л. Леонтьевым (1977).

Закомелистость. Резкое увеличение диаметра комлевой части круглых лесоматериалов, когда диаметр ком­левого торца в 1,2 раза и более превышает диаметр сортимента, из­меренный на расстоянии 1 м от этого торца.

Представляет собой частный слу­чай сбежистости. Наблюдается на небольшом протяжении ствола (обычно до 1 м). Встречается у всех пород. В зависимости от формы по

перечного сечения комлевой части круглых сортиментов различается закомелистость округлая и ребри­стая. При округлой закомелисто-сти поперечное сечение комлевой ча­сти сортимента имеет округлую фор­му (рис. 78,а), Ребристая закоме­листость (ройка) характеризуется на­ружными продольными углублени­ями в комлевой части ствола, связан­ными с корневыми наплывами (рис. 78,6). Поперечное сечение сортимен­та при этом имеет неправильную многолопастную форму (рис. 78,в).

Влияние на качество древе­сины. Уменьшает выход пиломате­риалов и шпона и является одной из причин искусственного наклона во­локон в пиломатериалах. В зависи­мости от глубины и протяженности может понижать сортность бревен.

Измерение. Округлая закомели­стость измеряется разностью ди­аметров (ширины необрезных пило­материалов) у комля и сечения, рас­положенного на расстоянии 1 м от комля. При наличии ребристой зако-мелистости определяют наибольшую глубину впадины (роек) в сантимет­рах или долях среднего диаметра в местах их нахождения; в некоторых случаях измеряют также и длину углубления—в сантиметрах или до­лях длины сортимента.

Эксцентричность ствола. Значи­тельное отклонение поперечного се­чения ствола от округлой формы, сопровождающееся смещением сер­дцевины с центра в периферийную зону. Встречается у всех пород.

Причины возникновения. Эксцентричность ствола может воз­никать как от механического воздей­ствия (например, ветра), так и при­чин физиологического порядка: на­рушения ассимиляционного процес­са, солнечного перегрева и т. д.

Влияние на качество древе­сины. Неизбежным следствием эк­сцентричности является разная ши­рина годичных слоев в зоне наимень­шего и наибольшего радиуса и часто связанное с этим образование крене-вой и тяговой древесины. Неравно­мерная усушка, повышенная растре-скиваемость, значительная изменчи­вость механических свойств древеси­ны таких стволов несколько ограни­чивают возможности ее использова­ния.

Измерение. Если принять сече­ние ствола за эллипс, то эксцентрич­ность может быть охарактеризована величиной эксцентриситета или сме­щением сердцевины в сантиметрах или долях диаметра.