Характеристики древесины как конструкционного материала

Расчетные сопротивления древесины –применяются в нормативной документации, для характеристики древесины как конструкционного материала. Эти сопротивления установлены при испытаниях больших образцов натуральных размеров. Расчетные сопротивления в несколько раз ниже показателей, полученных на чистой древесине.

Классификация пороков

Качество лесоматериалов определяется главным образом породой древесины и нормами допускаемых пороков.

Изменение внешнего вида древесины, нарушения правильности строения, целостности и другие недостатки, снижающие ее качество и ограничивающие возможности использования, называются пороками древесины.

Степень влияния пороков на качество древесины зависит от вида порока, его размера, местоположения, а также от характера и назначения самого сортимента. Поэтому один и тот же порок в одних сортиментах не допускается, в других снижает сортность, а в третьих, почти не имеет значения.

Описание пороков дано в соответствии с ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины». Согласно ему все пороки подразделяются на 9 групп: сучки; трещины; грибные поражения; химические окраски; биологические повреждения; пороки строения древесины; пороки формы ствола; инородные включения, механические повреждения и пороки обработки; покоробленности.

Сучки

Сучки – это основания ветвей, заключенные в древесине.

Разновидности сучков определяются по следующим характерным признакам:

В круглых лесоматериалах: открытые – выходят на боковую поверхность сортимента; заросшие – не выходят на боковую поверхность, наблюдаются в виде вздутия или бровок.

В пиломатериалах:

1 По положению в сортименте:

пластевые – выходят на пласть пиломатериала;

кромочные – выходят на кромку;

ребровые – выходят на ребро;

торцовые – выходят на торец;

сшивные – выходят на два ребра одной стороны сортимента.

2 По форме разреза на поверхности сортимента:

круглый – отношение максимального диаметра (D) к

минимальному (d) меньше 2; D/d< 2;

овальный – 2 < D/d < 4;

продолговатый – D/d > 4.

3 По взаимному расположению:

разбросанные – расстояние между сучками больше ширины

сортимента, а при ширине более 150 мм – на

расстоянии более 150 мм;

групповые – расстояние между сучками менее ширины сортимента;

разветвленные – два или более сучка одной мутовки.

4 По состоянию древесины сучка:

здоровый – светлые, темные, с трещиной;

загнивший – гниль составляет менее 1/3 площади сучка;

гнилой – гниль составляет более 1/3 площади сучка;

табачный – древесина деградированная, ржаво-бурого цвета.

5 По степени срастания сучка с окружающей древесиной:

сросшийся – сросшаяся часть составляет больше ¾ периметра

сучка;

частично сросшийся – сросшаяся часть составляет больше ¼, но

меньше ¾ периметра сучка;

несросшийся – сросшаяся часть менее ¼ периметра;

выпадающий – сучка нет, или он сдвигается при легком нажатии.

6 По выходу на поверхность:

односторонний – выходит на одну или две смежные стороны

сортимента;

сквозной – выходит на две противоположные стороны сортимента.

Влияние на качество лесоматериалов: сучки искажают внешний вид древесины, нарушают однородность строения, снижают прочность при изгибе, затрудняют механическую обработку, увеличивают прочность при сжатии, скалывании.

Способы измерения. В круглых лесоматериалах открытые сучки измеряют по наименьшему диаметру.

Заросшие сучки у хвойных пород измеряют по высоте вздутия над поверхностью сортимента. Заросшие сучки у лиственных пород – по наибольшему диаметру раневого пятна.

В пиломатериалах размеры сучков определяют: по наименьшему диаметру или по расстоянию между касательными, проведенными параллельно продольной оси сортимента.

Трещины

Под трещинами понимают разрывы древесины вдоль волокон, образующиеся под действием внутренних напряжений. Трещины в зависимости от характерных особенностей различают по типам, по положению в сортименте, по глубине, по ширине.

Типы трещин:

Метиковая – радиально направленная трещина в ядре или спелой древесине, проходящая через сердцевину и имеющая значительную протяженность по длине сортимента.

Метиковая трещина возникает в растущем дереве у всех пород и увеличивается в срубленной древесине в процессе сушки. В круглых лесоматериалах трещина видна на торцах. В пиломатериалах – как на торцах, так и на боковых поверхностях.

В зависимости от расположения в круглом сортименте метиковые трещины делятся на простые и сложные.

Простая метиковая трещина – одна или две трещины, расположенные на обоих торцах сортимента в одной плоскости.

Сложная метиковая трещина – одна или несколько трещин, расположенных на торцах сортимента в разных плоскостях.

Отлупная– трещина, проходящая между годичными слоями. Возникает в растущем дереве. В круглых лесоматериалах видна на торцах в виде дугообразных или кольцевых трещин между годичными слоями.

Морозная – радиально направленная трещина, проходящая с боковой поверхности в глубь сортимента и имеющая значительную протяженность по длине. Возникает в растущем дереве, преимущественно у лиственных пород, под действием низких температур. Сопровождается образованием характерных валиков разросшейся древесины и коры. В круглых лесоматериалах видна на боковой поверхности в виде длинных и глубоких трещин.

Трещины усушки – радиально направленные трещины, возникающие в срубленной древесине при сушке. В отличии от метиковых и морозных трещин имеют меньшую протяженность по длине и меньшую глубину.

По положению в сортименте трещины делятся:

Боковая – выходящая на боковую поверхность или на боковую поверхность и торец;

Пластевая – выходящая на пласть или на пласть и торец;

Кромочная – выходящая на кромку или на кромку и торец;

Торцовая – выходит только на торец.

По глубине:

Несквозная – выходит на боковую поверхность сортимента или на одну боковую поверхность и торец;

Сквозная– выходит на две боковые поверхности или имеет два выхода на одну боковую поверхность;

Неглубокая– несквозная трещина в круглых лесоматериалах глубиной не более 1/10 диаметра торца, но не более 7 см; а в пиломатериалах – глубиной не более 5 мм.

Глубокая – несквозная трещина в круглых лесоматериалах глубиной более 1/10 диаметра торца; в пиломатериалах – глубиной более 5 мм.

По ширине:

Сомкнутая– трещина шириной не более 0,2 мм;

Разошедшаяся – трещина шириной более 0,2 мм

Влияние на качество лесоматериалов. Трещины, особенно сквозные, нарушают целостность материала и в некоторых случаях снижают их механическую прочность. Наиболее отрицательное влияние они оказывают на прочность при растяжении поперек волокон и при скалывании.

Измерения трещин.

В круглых лесоматериалах:

Торцовые трещины измеряют:

· по наименьшему диаметру круга (d), в который они вписываются;

· по наименьшей ширине неповрежденной периферической зоны торца (b);

· по наименьшей ширине вырезки, в которую они могут быть вписаны (a).

Торцовые трещины усушки измеряют по глубине (h).

Боковые трещины измеряют по глубине (h) и длине (l).

В пилопродукции:

Боковые трещины измеряют по максимальной глубине и длине.

Торцовые – по глубине и протяженности на торце.

В шпоне:

Сомкнутые трещины измеряют по длине и учитывают в штуках на 1 м ширины. Разошедшиеся трещины измеряют по длине и наибольшей ширине и учитывают в штуках на 1 м ширины листа.