Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf

нологических процессов ее переработки ведется в институте леса Академии наук СССР и в ряде научно-исследовательских институтов лесной, авиационной и строительной промышленности.

В область лесоводства и правильной эксплуатации лесных богатств в нашу отечественную науку многое внесли такие ученые, как проф. В. В. Докучаев, академики И. П. Бородин, В. Н. Сукачев, проф. Г. Ф. Морозов и др. По древесиноведению и в исследованиях физикомеханических свойств древесины известны труды профессоров С. И. Ва­ нина и А. X. Певцова, действительного члена АН УССР Ф. П. Белянкина, Л. М. Перелыгина и Б. И. Уголева.

Дерево широко применяют в современном строительстве как кон­ структивный, отделочный и теплоизоляционный материал. Номенкла­ тура изделий из дерева для строительства весьма разнообразна — от сложных деревянных рам, ферм, арок, стоек и балок до деревянных полов, паркета, отделочных и теплоизоляционных плит, столярных изделий и кровель.

1.СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Впроцессе роста дерево получает продукты питания из почвы и из

воздуха. Это происходит через корни, извлекающие из почвы влагу с растворенными в ней питательными веществами, ствол, который является проводником и хранителем запасов питательного вещества, и через крону, получающую (в зависимости от породы дерева через листья или хвою) из воздуха углекислоту и участвующую в процессе испарения поступающей из почвы влаги.

Ствол составляет главную часть дерева. На поперечном разрезе ствола различают следующие основные части: кору, камбий, собствен­

клеток на две части, причем одна из них остается в камбиальном слое, а десять других переходят в древесину. Оболочки клеток спустя не­ которое время после их образования превращаются в целлюлозу.

Ниже описана различимая невооруженным глазом или при неболь­ шом увеличении макроструктура древесины и видимая в микроскоп — микроструктура.

М а к р о с т р у к т у р а . Строение ствола рассматривают по трем разрезам: поперечному, или торцовому, проходящему в плоскости, перпендикулярной оси ствола, радиальному, делаемому через ось ствола, и тангентальному, идущему по хорде, т. е. в плоскости оси ствола, на некотором от нее рагсгоянии (рис. 87).

Рост древесины, происходящий в весенний и летний периоды года, прекращается осенью. Образуемый в период роста новый слой дре-

221

весины состоит из клеток, появившихся весной,— более крупных, рыхлых, и клеток, образовавшихся летом,— мелких, но плотных и с толстыми стенками. Цвет летней древесины темнее из-за более плот­ ных клеток.

Таким образом, видимая в поперечном сечении ствола древесина состоит из концентрических слоев, получивших название годовых. Рост дерева в диаметре и в высоту определяет собой и характер по­ строения годовых колец по высоте в форму конусов, что хорошо видно на тангентальном разрезе ствола (см. рис. 87).

На радиальном разрезе годовые слои заметны в виде продольных полос, а на тангентальном в виде гиперболических линий. Следова­

тельно, чем ближе разрез к вершине дерева, тем меньше годовых колец, и определить возраст дерева по годовым кольцам можно лишь по ниж­ нему его сечению.

В процессе жизни дерева происходит отмирание внутренних клеток древесины. При этом протоплазма и ядро клетки распадаются, и обо­ лочка пропитывается веществом, выделенным протоплазмой — так называемым лигнином.

Мертвые клетки составляют большую внутреннюю часть древеси­ ны, в которой прекращается движение влаги, накопление запасов питательных веществ и образование смолы. Клетки при этом уплот­ няются. Если эта часть древесины окрашивается, что хорошо заметно у дуба, сосны, лиственницы, то ее называют ядром, и такие породы носят название ядровых (дуб, сосна, кедр). Наружная светлая часть древесины, где протекают все жизненные функции дерева, называют заболонью. Ширина заболонной части наибольшая у сосны и ясеня.

У некоторых пород дерева ядро отсутствует. Такие породы назы­ вают заболонными. К числу заболонных пород относятся осина, бере­ за, ольха.

Сердцевина представляет собой рыхлую ткань, состоящую из тонко­ стенных клеток. По своим размерам она обычно невелика (1—10 мм) у хвойных пород и несколько больше у лиственных.

222

химные) и клеточки, более вытя­ нутые в длину — прозенхимные (рис. 88). Основная масса древесины состоит из прозенхимных клеток.

По назначению в стволе дерева клетки могут быть:

запасающие — паренхимные, в которых сосредоточиваются запа­ сы питательных веществ. Эти клетки расположены в стволе дерева, главным образом в сердцевинных лучах, и передают питательные ве­ щества другим клеткам в горизонтальном направлении;

проводящие и опорные клетки, которые проводят почвенную влагу и придают древесине необходимую устойчивость. Эти клетки значи­ тельно отличаются в лиственных и хвойных породах деревьев (рис. 89).

трахеидами (удлиненными клетками). Сосудов и волокон эти породы деревьев не имеют. У хвойных пород трахеиды являются одновремен­ но водопроводящей и опорной тканью.

Хвойные породы имеют свою особенность — смоляные ходы, про­ дольные и поперечные, содержащие смолу. Поперечные ходы распо­ ложены в сердцевинных лучах и соединяют продольные ходы, имеющие длину 0,1—0,5 м и диаметр в среднем 0,1 мм. Смоляные ходы на тор-

223

224

Свежесрубленная древесина имеет 50—100% влажности и более, воздушно-сухая — 15—20% и комнатно-сухая — 8—13%.

Испаряется влага с поверхности наружных слоев. При испарении влага внутренних слоев древесины будет продвигаться к наружным

Усушка древесины вследствие неоднородности ее строения в раз­ личных направлениях неодинакова. Объемную усушку древесины определяют по формуле

V — Ѵ1 100%,

где V и Ѵ1 — объем образца до и после высушивания. Коэффициент объемной усушки определяют по формуле

Уоб

W '

где W — влажность образца в %; она не должна превышать точки насыщения волокон.

Обычно линейная усушка древесины бывает в пределах 0,1—0,3%, в радиальном направлении — 3—6% и в тангентальном — 7—12%.